一種測試動態條件下巖心滲吸作用的裝置的制作方法

本實用新型涉及石油開發室內實驗物理模擬領域，特別針對動態條件下的巖心滲吸作用研究，可以定量的計算流體流速、裂縫性質等參數對滲吸驅油效率的影響。

背景技術：

滲吸是一種普遍存在的自然現象，其作用機理是潤濕相通過毛細管壓力置換非潤濕相的過程。在油藏的注水開發中，滲吸現象普遍存在，它在油藏（尤其是低滲透油藏）基質中的原油進入裂縫系統的環節起了非常重要的作用。

目前國內外研究人員也開展了大量的滲吸相關研究，目前主要的研究是在室內實驗室進行物理模擬。滲吸相關的實驗研究裝置有很多種，可分為三大類：①常壓靜態條件下：常壓靜態條件下的滲吸實驗的測試由兩種，一種是體積測量法，體積測量法是利用帶有刻度的容器來計量滲吸作用下油或者水的體積變化，進而研究滲吸驅油效率與驅油速度等。一種是稱重法，是通過稱量巖心的重量變化研究滲吸的理論與規律。②帶壓靜態條件下：帶壓條件下的裝置可以給滲吸體系增加壓力或者壓力脈沖，模擬條件更接近實際儲層，但是帶壓的裝置在計量方面往往采用體積法。常壓和帶壓靜態條件下的實驗裝置可以很好的觀測巖心與水（溶液）之間滲吸作用下的油水交換，并能夠測量其滲吸驅油效率，也能改變體系壓力系統并測試壓力的變化對滲吸作用的影響。但是這兩類裝置只能測試水（溶液）體系是靜態的情況，水（溶液）無法流動，而實際油藏中注水驅替與油水滲流不是靜態的，水會沿著油藏裂縫方向緩慢的流動，在流動過程中會與油藏基質中的原油發生滲吸作用。但是這兩類裝置不能模擬動態條件下的滲吸。③在巖心夾持器中模擬：將巖心放入巖心夾持器中，通過制造人工裂縫并借助水驅來研究滲吸作用。此方法可以模擬動態條件下的滲吸，但是滲吸驅油的計量不容易，計量往往需要用到核磁共振的手段，而且很難明確的區分出來滲吸和驅替的驅油量，實驗起來比較復雜，而且費用較高，計量方面存在著較大的誤差。

技術實現要素：

本實用新型旨在為了更好的模擬地層中實際流體的情況，提出一種實驗操作相對簡單、費用較低，可以研究流體流速以及裂縫參數對滲吸驅油效率影響的測試動態條件下巖心滲吸作用的裝置。

本實用新型的技術方案在于：

一種測試動態條件下巖心滲吸作用的裝置，包括從上至下依次設置的流量計、滴液器、巖心、底座、漏斗以及計量器；所述流量計與滴液器之間通過細鋼管連接；巖心上有裂縫；底座為帶孔底座，漏斗上端的直徑不小于帶孔底座的直徑，且滴液器的直徑＜巖心直徑＜帶孔底座直徑≤漏斗上端直徑；所述流量計、滴液器、巖心、底座、漏斗以及計量器的中軸線重合。

所述的巖心位于一圓形巖心室內，細鋼管一端連接高精度流量計位于圓形巖心室外側，另一端連接滴液器穿過圓形巖心室上表面位于巖心上端；該圓形巖心室內設有膠皮圈，所述膠皮圈一端與圓形巖心室內壁連接，一端與巖心實現連接；所述圓形巖心室的底面為帶孔底座。還包括支架。

所述圓形巖心室內設有兩個膠皮圈，分別位于巖心頂端以及底端。

所述支架的形狀為空心圓臺型，其位于帶孔底座下端；所述空心圓臺型頂面為空心圓，該空心圓的直徑＝帶孔底座的直徑；漏斗以及計量器位于支架內，且支架高度大于漏斗以及計量器的高度之和。

所述滴液器為圓形滴液器。

所述漏斗為細嘴漏斗。

所述流量計為高精度流量計。

本實用新型的技術效果在于：

本實用新型通過高精度流量計用來計算流體的流量，通過流量計的流體在滴液器的作用下形成小液滴，均勻的滴在巖心的上端面，流體通過巖心的裂縫，在通過過程中可以與巖心中的原油發生滲吸置換，并通過重力作用將原油帶入巖心底部，油、水等液體可以通過帶孔底座進入漏斗，漏斗接入計量器，計量出油水體積，通過計量油水體積隨時間的變化關系測量出流動狀態下的滲吸速度，最終在油相體積不增加的時候即為流動狀態下滲吸作用的最終驅油量，即可計算出滲吸驅油效率。更優選地，同時能夠通過改變滴液器的流速，來測試不同流速對滲吸驅油效率和驅油速度的影響。

附圖說明

圖1為本實用新型一種測試動態條件下巖心滲吸作用的裝置的結構示意圖。

其中，1-流量計，2-滴液器，3-圓形巖心室，4-膠皮圈，5-帶孔底座，6-漏斗，7-支架，8-巖心，9-裂縫，10-計量器。

具體實施方式

實施例1

一種測試動態條件下巖心滲吸作用的裝置，包括流量計1、滴液器2、圓形巖心室3、漏斗6以及計量器10，圓形巖心室3內設置有巖心8以及兩個膠皮圈4，分別位于巖心8頂端以及底端，膠皮圈4一端與圓形巖心室3內壁連接，一端與巖心8實現連接，用于在圓形巖心室3內固定巖心8；所述巖心8上有裂縫9；所述圓形巖心室3的底面為帶孔底座5，巖心8設置于帶孔底座5上。所述漏斗6上端的直徑不小于帶孔底座5的直徑，且滴液器2的直徑＜巖心8直徑＜帶孔底座5直徑≤漏斗6上端直徑；所述流量計1、滴液器2、巖心8、底座、漏斗6以及計量器10的中軸線重合。其中，所述滴液器2為圓形滴液器，漏斗6為細嘴漏斗，流量計1為高精度流量計。

實施例2

在實施例1的基礎上，還設計有支架7，用于支撐整個裝置。所述支架7的形狀為空心圓臺型，其位于帶孔底座5下端；所述空心圓臺型頂面為空心圓，該空心圓的直徑＝帶孔底座5的直徑；漏斗6以及計量器10位于支架7內，且支架7高度大于漏斗6以及計量器10的高度之和。

本實用新型通過高精度流量計1用來計算流體的流量，通過高精度流量計1的流體在滴液器2的作用下形成小液滴，均勻的滴在巖心8的上端面，圓形巖心室3用于放置和固定巖心8，流體在圓形巖心室3里通過巖心8的裂縫9，在通過過程中可以與巖心8中的原油發生滲吸置換，并通過重力作用將原油帶入巖心8底部，油、水等液體可以通過帶孔底座5進入漏斗6，漏斗6接入計量器10，進行油水的體積計量。

其中，高精度流量計精度高于0.001ml/min，圓形巖心室3內徑為4cm，高為18cm，膠皮圈4內徑為0.26cm，整個裝置體系耐溫大于100℃。

相關計算公式如下：

（1）滲吸速度:V=△V/△t;

式中,V-滲吸速度，ml/s；△V --△t時間內的原油體積變化量，ml；△t --時間變化量，s；

（2）驅油量效率：η=Q₁/Q₀；

式中，η--驅油效率，無量綱；Q₁--計量器10記錄原油體積，ml；Q₀--巖心8初始飽和原油量，ml；

（3）在滴液器2和漏斗6出液基本平衡時,讀取高精度流量計獲得液體流量,測量裂縫9的表面積S,計算得液體在裂縫9中的流速為：V_f=V₁/S。

通過繪制V，η~ V_f的關系圖研究裂縫9不同流體流速對滲吸驅替速度和滲吸驅油效率的影響。