蒸汽改造储层岩石特征评价实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术为一种蒸汽改造储层岩石特征评价实验装置，该实验装置包括有模型系统、蒸汽注入系统、蒸汽采出系统、围压控制系统、上覆压力控制系统、抽真空系统、流体分析系统和图像采集与分析系统；由蒸汽室注入蒸汽为实际取芯的全直径岩心底部提供了一个高温高压的接触环境，由蒸汽监测室提供实际油藏上覆压力，模拟实际油藏内注蒸汽过程中，蒸汽对注汽井上部岩心孔隙结构的改造及对夹层岩心的溶蚀作用；从蒸汽监测室内的岩心顶部流体取样分析，适时监测不同岩心样本的蒸汽突破情况；由工业CT成像适时对岩心扫描，分析不同岩心样本在不同注蒸汽条件下的溶蚀与突破情况，为夹层大量发育的非均质油藏注蒸汽开发提供关键的操作参数。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
蒸汽改造储层岩石特征评价实验装置
本技术是关于石油开发领域中岩石特征评价实验装置，尤其涉及一种可用于高温高压蒸汽对不同类型岩石的溶蚀及改造特征描述和可视化评价的蒸汽改造储层岩石特征评价实验装置。
技术介绍
受陆相沉积环境影响，我国稠油油藏储层非均质性普遍较强，储层内发育有大量的夹层，其中，夹层指的是由部分泥岩、粉砂岩、或者钙质矿物成分组成的夹层，夹层内部具有一定的渗透性，通常渗透率为I?0.0001X 10 —3um2。在稠油油藏注蒸汽开发过程中，由于夹层渗透率很低，夹层对蒸汽腔的发育起到明显的遮挡影响，在一定程度上阻止蒸汽腔在储层内部的向上超覆和向外持续扩展，从而影响到夹层上部油层储量的有效动用、注蒸汽开发油藏的产量水平与最终采收率。但由于夹层中的泥质成分遇高温蒸汽冷凝水会发生溶解与溶蚀，而注蒸汽过程中，注入蒸汽的压力与温度均会对夹层的溶蚀速度产生重要影响，因此，通过开展不同类型夹层在注蒸汽条件下的溶蚀室内实验，可以得到蒸汽溶蚀不同类型夹层的速度、蒸汽溶蚀夹层最佳的操作压力与温度等重要参数，以及蒸汽最终突破夹层继续向上扩展的时间，为指导油田现场注蒸汽突破夹层、实现蒸汽腔快速均匀扩展与高效开采具有重要的意义。此外，蒸汽对储层岩石的改造直接影响到蒸汽腔的发育，对低渗透储层岩石，长期浸泡在蒸汽环境下，由于岩石胶结程度、润湿性等随着高温条件的改变，储层内部孔隙结构、渗透率等关键物性会随之发生改变，定量描述与分析蒸汽对储层岩石的改造作用，对非均质储层的蒸汽腔均匀发育的调控措施制定至关重要。目前还没有系统的方法与装置用于高温高压蒸汽对不同类型储层岩石的改造和溶蚀特征描述过程的可视化评价。由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种蒸汽改造储层岩石特征评价实验装置，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种蒸汽改造储层岩石特征评价实验装置，以用于高温高压蒸汽对不同类型储层岩石的改造和溶蚀特征描述过程进行可视化评价。本技术的目的是这样实现的，一种蒸汽改造储层岩石特征评价实验装置，所述实验装置包括:模型系统，所述模型系统由固定设置在一高压舱内的夹持器及其夹持器内设置的岩心构成；所述夹持器包括筒形主体，该筒形主体两端密封设有底堵，所述岩心固定设置在筒形主体中部，所述一侧底堵与岩心之间形成蒸汽监测室，所述另一侧底堵与岩心之间形成蒸汽室；蒸汽注入系统，所述蒸汽注入系统由蒸汽发生器和第一单向阀组成，该蒸汽注入系统通过管路密封导通于蒸汽室；蒸汽采出系统，所述蒸汽采出系统由第二单向阀、冷凝器、回压阀组成，该蒸汽采出系统通过管路密封导通于蒸汽室；围压控制系统，所述围压控制系统由第一气瓶、第一气体流量控制器、第一气体增压泵、第三单向阀组成，该围压控制系统通过管路密封导通于高压舱；上覆压力控制系统，所述上覆压力控制系统由第二气瓶、第二气体流量控制器、第二气体增压泵、第四单向阀组成，该上覆压力控制系统通过管路密封导通于蒸汽监测室；抽真空系统，所述抽真空系统由真空泵以及并联设置的第五单向阀、第六单向阀和第七单向阀组成，所述第五、第六和第七单向阀分别通过管路密封导通于高压舱、蒸汽室、蒸汽监测室；流体分析系统，所述流体分析系统由取样器、气体收集瓶、冷凝水收集瓶、第八单向阀组成，该流体分析系统通过管路密封导通于蒸汽监测室；图像采集与分析系统，其由工业CT和计算机组成；所述高压舱移动地设置于工业CT的扫描舱内。在本技术的一较佳实施方式中，所述夹持器呈竖直放置，岩心上部为蒸汽监测室，岩心下部为蒸汽室；上、下两端的底堵与筒形主体为螺纹密封连接；相应的管路密封穿过所述上、下底堵。在本技术的一较佳实施方式中，所述岩心两侧与上、下底堵之间依序设有衬环、支撑环和密封环。在本技术的一较佳实施方式中，所述上、下底堵中分别穿设有一个密封塞，所述密封塞与底堵为螺纹连接；相应的管路密封穿过所述密封塞导通于对应的蒸汽监测室或蒸汽室。在本技术的一较佳实施方式中，所述两个支撑环壁厚为所述夹持器内径的1/4，所述两个衬环内径为所述夹持器内径的1/2。在本技术的一较佳实施方式中，所述高压舱、夹持器及其内部的衬环、支撑环的材料为供CT透射扫描的耐温耐压醚醚酮；所述夹持器最高耐温250°c，所述夹持器和高压舱最高耐压12?13MPa。在本技术的一较佳实施方式中，所述围压控制系统中的第一气瓶为氮气瓶。在本技术的一较佳实施方式中，所述高压舱、蒸汽室和蒸汽监测室内分别设有温压监测仪。由上所述，本技术蒸汽改造储层岩石特征评价实验装置，可以用于高温高压蒸汽对不同类型储层岩石的改造和溶蚀特征描述过程进行可视化评价；利用所述蒸汽室注入蒸汽为实际取芯的全直径岩心底部提供了一个高温高压的接触环境，利用蒸汽监测室提供实际油藏上覆压力，可模拟实际油藏内注蒸汽过程中，注入蒸汽对注汽井上部岩心孔隙结构的改造以及对夹层岩心的溶蚀作用；利用从所述蒸汽监测室内的岩心顶部流体取样分析，可适时监测不同岩心样本的蒸汽突破情况；利用工业CT成像适时对岩心扫描，可分析不同岩心样本在不同注蒸汽条件下的溶蚀与突破情况，为夹层大量发育的非均质油藏注蒸汽开发提供关键的操作参数。【附图说明】以下附图仅旨在于对本技术做示意性说明和解释，并不限定本技术的范围。其中:图1:为本技术蒸汽改造储层岩石特征评价实验装置的结构示意图。图2:为本技术实验装置的夹持器内部结构示意图。【具体实施方式】为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本技术的【具体实施方式】。如图1、图2所示，本技术提出一种蒸汽改造储层岩石特征评价实验装置100，所述实验装置100包括:模型系统1、蒸汽注入系统2、蒸汽采出系统3、围压控制系统4、上覆压力控制系统5、抽真空系统6、流体分析系统7和图像采集与分析系统8 ；所述模型系统I由固定设置在一高压舱13内的夹持器11及其夹持器11内设置的岩心12构成；如图2所示，在本实施方式中，所述夹持器11呈竖直放置，所述夹持器11包括圆筒形主体111，该圆筒形主体111上、下两端密封设有底堵112、113，所述岩心12固定设置在圆筒形主体111中部，所述上侧底堵112与岩心12之间形成蒸汽监测室114，所述下侧底堵113与岩心12之间形成蒸汽室115 ;所述蒸汽监测室114用于适时监测储层岩心顶部的蒸汽突破情况；所述蒸汽室115用于为储层岩心底部提供恒温恒压蒸汽环境，以溶蚀储层岩心；所述岩心12两侧与上、下底堵112、113之间依序设有衬环116、支撑环117和密封环118 ;所述上、下底堵112、119中分别穿设有一个密封塞119 ；所述蒸汽注入系统2由蒸汽发生器21和第一单向阀22组成，该蒸汽注入系统2通过管路密封导通于蒸汽室115 ；所述蒸汽采出系统3由第二单向阀31、冷凝器32、回压阀33组成，该蒸汽采出系统3通过管路密封导通于蒸汽室115 ；所述围压控制系统4由第一气瓶41、第一气体流量控制器42、第一气体增压泵43、第三单向阀44组成，该围压控制系统4通过管路密封导通于高压舱13 ；所述上覆压力控制系统5由第二气瓶51、第二气体流量控制器52、第二气体增压泵53、第四单向阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸汽改造储层岩石特征评价实验装置，其特征在于：所述实验装置包括：模型系统，所述模型系统由固定设置在一高压舱内的夹持器及其夹持器内设置的岩心构成；所述夹持器包括筒形主体，该筒形主体两端密封设有底堵，所述岩心固定设置在筒形主体中部，所述一侧底堵与岩心之间形成蒸汽监测室，所述另一侧底堵与岩心之间形成蒸汽室；蒸汽注入系统，所述蒸汽注入系统由蒸汽发生器和第一单向阀组成，该蒸汽注入系统通过管路密封导通于蒸汽室；蒸汽采出系统，所述蒸汽采出系统由第二单向阀、冷凝器、回压阀组成，该蒸汽采出系统通过管路密封导通于蒸汽室；围压控制系统，所述围压控制系统由第一气瓶、第一气体流量控制器、第一气体增压泵、第三单向阀组成，该围压控制系统通过管路密封导通于高压舱；上覆压力控制系统，所述上覆压力控制系统由第二气瓶、第二气体流量控制器、第二气体增压泵、第四单向阀组成，该上覆压力控制系统通过管路密封导通于蒸汽监测室；抽真空系统，所述抽真空系统由真空泵以及并联设置的第五单向阀、第六单向阀和第七单向阀组成，所述第五、第六和第七单向阀分别通过管路密封导通于高压舱、蒸汽室、蒸汽监测室；流体分析系统，所述流体分析系统由取样器、气体收集瓶、冷凝水收集瓶、第八单向阀组成，该流体分析系统通过管路密封导通于蒸汽监测室；图像采集与分析系统，其由工业CT和计算机组成；所述高压舱移动地设置于工业CT的扫描舱内。...

【技术特征摘要】
1.一种蒸汽改造储层岩石特征评价实验装置，其特征在于:所述实验装置包括: 模型系统，所述模型系统由固定设置在一高压舱内的夹持器及其夹持器内设置的岩心构成；所述夹持器包括筒形主体，该筒形主体两端密封设有底堵，所述岩心固定设置在筒形主体中部，所述一侧底堵与岩心之间形成蒸汽监测室，所述另一侧底堵与岩心之间形成蒸汽室； 蒸汽注入系统，所述蒸汽注入系统由蒸汽发生器和第一单向阀组成，该蒸汽注入系统通过管路密封导通于蒸汽室； 蒸汽采出系统，所述蒸汽采出系统由第二单向阀、冷凝器、回压阀组成，该蒸汽采出系统通过管路密封导通于蒸汽室； 围压控制系统，所述围压控制系统由第一气瓶、第一气体流量控制器、第一气体增压泵、第三单向阀组成，该围压控制系统通过管路密封导通于高压舱； 上覆压力控制系统，所述上覆压力控制系统由第二气瓶、第二气体流量控制器、第二气体增压泵、第四单向阀组成，该上覆压力控制系统通过管路密封导通于蒸汽监测室； 抽真空系统，所述抽真空系统由真空泵以及并联设置的第五单向阀、第六单向阀和第七单向阀组成，所述第五、第六和第七单向阀分别通过管路密封导通于高压舱、蒸汽室、蒸汽监测室； 流体分析系统，所述流体分析系统由取样器、气体收集瓶、冷凝水收集瓶、第八单向阀组成，该流体分析系统通过管路密封导通于蒸汽监测室； 图像采集与分析系统，其由工业CT和计算机组成；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴永彬，李秀峦，王红庄，赵欣，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：