一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置

1.本发明涉及石油和天然气勘探技术领域，具体为一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置。


背景技术：

2.国内低渗透油气田石油地质储量丰富，占陆地探明储量的26.9％，一般需要压裂才能达到经济开采要求。在低渗油藏开发过程中，常需要进行室内物理模拟实验，评价油藏的水驱开发效果。低渗透油藏压裂直井开发实践表明：深层储层经水力压裂，往往形成一条过井的单一的垂直裂缝，在裂缝表面将会产生垂直裂缝表面的地层线性流动，在裂缝内部，存在朝向井的不稳定线性流动；在裂缝远端为拟径向流。
3.目前国内大批主力油田已进入中、高含水期，为实现中、高含水油田的长期稳产，当务之急是就其水驱开发效果做出合理评价，根据评价的结果有目的的针对开发过程中出现的问题制定合理的开发技术政策。由于新鲜样品较好地保存了地层条件润湿性特征，更具油藏代表性，因此基于新鲜岩心的水驱油效率评价实验是油藏水驱开发效果评价的重要参数。
4.传统的新鲜岩心水驱油实验主要借鉴国家标准gb_t28912-2012《岩石中两相流体相对渗透率测定方法》，首先对岩心造束缚水，再进行水驱油至含水率达到98％，实验结束后需要用deanstark抽提法确定含水量，洗油洗盐后测得岩石孔隙体积，并用物质平衡法计算得到驱替前岩心中油、水体积，并结合驱替数据反推不同驱替阶段驱油效率，一组实验的周期大约在20天以上，分析周期较长。由于疏松砂岩油藏储层岩石胶结较差，在岩心驱替过程、抽提过程中易发生颗粒损失，在水驱结束后岩心经过蒸馏抽提及洗油洗盐后测得的孔隙体积与驱替前岩心孔隙体积存在较大差异，进而影响不同驱替倍数下驱油效率结果的准确性。
5.现有技术中，申请号为201310632442.3申请名称为一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置及方法。该专利尽管提供了评价渗储层压裂直井水驱油效果的装置和方法。但是缺少温度检测、压力检测、核磁信号检测、流量检测等影响实验变量控制和数据准确性的控制模块，在实际使用的过程中仍然存在不足，比如不便于对不同的变量进行控制，影响数据的准确性，不便于实验数据的采集，无法直观的对比试验结果，不利于提高实验效率。基于上述问题，我们提出一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置。


技术实现要素：

6.本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
7.鉴于现有技术中存在的问题，提出了本发明。
8.因此，本发明的目的是提供一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置，能够实现在使用的过程中，方便对实验中的变量进行控制，保证试验数据的准确性，同时方便直观的对比试验结果，有助于提高实验效率。
9.为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
10.一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置，其包括烤箱、高压驱替泵、第一围压控制泵、第二围压控制泵、地层油中间容器、地层水中间容器、注入水中间容器、过滤器、注入压力表、第一径向岩心夹持器、第二径向岩心夹持器、回压控制阀、液体计量容器、气体计量器、压力传感器、计算机、温度检测模块、第一独立显示器、压力检测模块、第二独立显示器、核磁信号检测模块、第三独立显示器、流量检测模块、第四独立显示器；
11.其中，
12.所述地层油中间容器、地层水中间容器、注入水中间容器设置在烤箱的内腔，所述地层油中间容器、地层水中间容器和注入水中间容器的入口均与高压驱替泵相连通；所述地层油中间容器、地层水中间容器和注入水中间容器的出口均依次与第一径向岩心夹持器和第二径向岩心夹持器相连通；
13.所述过滤器、注入压力表设置在地层油中间容器、地层水中间容器和注入水中间容器与第一径向岩心夹持器和第二径向岩心夹持器之间；
14.所述第一径向岩心夹持器和第二径向岩心夹持器的输出端设置有回压控制阀，所述回压控制阀的输出端设置有液体计量容器和气体计量器；
15.所述第一径向岩心夹持器和第二径向岩心夹持器上设置有压力传感器，所述压力传感器与计算机电性连接；
16.所述所述地层油中间容器、地层水中间容器、注入水中间容器上设置有压力检测模块，且压力检测模块与第二独立显示器连接；
17.所述地层油中间容器、地层水中间容器、注入水中间容器内部设置有核磁信号检测模块，且核磁信号检测模块与第三独立显示器连接；
18.所述地层油中间容器、地层水中间容器、注入水中间容器的底部端口设置有流量检测模块，且流量检测模块与第四独立显示器连接；
19.所述烤箱的内部设置有温度夹持模块，且温度检测模块与第一独立显示器连接。
20.作为本发明所述的一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置的一种优选方案，其中：所述第一径向岩心夹持器和第二径向岩心夹持器的两端分别设置有入口观察窗和出口观察窗。
21.作为本发明所述的一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置的一种优选方案，其中：所述气体计量器的顶部设置有气压表。
22.作为本发明所述的一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置的一种优选方案，其中：所述气压传感器的个数为8组，分别均匀的设置在第一径向岩心夹持器和第二径向岩心夹持器的顶部四角。
23.作为本发明所述的一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置的一种优选方案，其中：所述温度检测模块为高精度温度传感器；所述压力检测模块为水压传感器，所述核磁信号检测模块为核磁传感器；所述流量检测模块为流量传感器。
24.作为本发明所述的一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置的一种优
选方案，其中：所述第一独立显示器、第二独立显示器、第三独立显示器和第四独立显示器均包括液晶显示屏和外置扬声器。
25.作为本发明所述的一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置的一种优选方案，其中：所述地层油中间容器、地层水中间容器、注入水中间容器的两端设置有滤网，滤网材质选用聚四氟乙烯。
26.作为本发明所述的一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置的一种优选方案，其中：所述地层油中间容器、地层水中间容器、注入水中间容器的表面均设置有屏蔽层。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果是：在使用的过程中，方便对实验中的变量进行控制，保证试验数据的准确性，同时方便直观的对比试验结果，有助于提高实验效率。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
29.图1为本发明结构示意图。
30.图中；1烤箱、2高压驱替泵、3第一围压控制泵、4第二围压控制泵、5地层油中间容器、6地层水中间容器、7注入水中间容器、8过滤器、9注入压力表、10入口观察窗、11第一径向岩心夹持器、12第二径向岩心夹持器、13出口观察窗、14回压控制阀、15液体计量容器、16气体计量器、17压力传感器、18计算机、19温度检测模块、20第一独立显示器、21压力检测模块、22第二独立显示器、23核磁信号检测模块、24第三独立显示器、25流量检测模块、26第四独立显示器。
具体实施方式
31.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
32.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
33.其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
34.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
35.本发明提供如下技术方案：一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置，在使用的过程中，方便对实验中的变量进行控制，保证试验数据的准确性，同时方便直观的对比试验结果，有助于提高实验效率，请参阅图1，包括烤箱1、高压驱替泵2、第一围压控制泵3、第二围压控制泵4、地层油中间容器5、地层水中间容器6、注入水中间容器7、过滤器8、
注入压力表9、第一径向岩心夹持器11、第二径向岩心夹持器12、回压控制阀14、液体计量容器15、气体计量器16、压力传感器17、计算机18、温度检测模块19、第一独立显示器20、压力检测模块21、第二独立显示器22、核磁信号检测模块23、第三独立显示器24、流量检测模块25、第四独立显示器26；
36.请再次参阅图1，地层油中间容器5、地层水中间容器6、注入水中间容器7设置在烤箱1的内腔，地层油中间容器5、地层水中间容器6和注入水中间容器7的入口均与高压驱替泵2相连通；地层油中间容器5、地层水中间容器6和注入水中间容器7的出口均依次与第一径向岩心夹持器11和第二径向岩心夹持器12相连通；
37.请再次参阅图1，过滤器8、注入压力表9设置在地层油中间容器5、地层水中间容器6和注入水中间容器7与第一径向岩心夹持器11和第二径向岩心夹持器12之间；第一径向岩心夹持器11和第二径向岩心夹持器12的输出端设置有回压控制阀14，回压控制阀14的输出端设置有液体计量容器15和气体计量器16；第一径向岩心夹持器11和第二径向岩心夹持器12上设置有压力传感器17，压力传感器17与计算机18电性连接；地层油中间容器5、地层水中间容器6、注入水中间容器7上设置有压力检测模块21，且压力检测模块21与第二独立显示器22连接；地层油中间容器5、地层水中间容器6、注入水中间容器7内部设置有核磁信号检测模块23，且核磁信号检测模块23与第三独立显示器24连接；地层油中间容器5、地层水中间容器6、注入水中间容器7的底部端口设置有流量检测模块25，且流量检测模块25与第四独立显示器26连接；烤箱1的内部设置有温度夹持模块19，且温度检测模块19与第一独立显示器20连接；
38.请再次参阅图1，第一径向岩心夹持器11和第二径向岩心夹持器12的两端分别设置有入口观察窗10和出口观察窗13；气体计量器16的顶部设置有气压表；气压传感器17的个数为8组，分别均匀的设置在第一径向岩心夹持器11和第二径向岩心夹持器12的顶部四角；温度检测模块19为高精度温度传感器；压力检测模块21为水压传感器，核磁信号检测模块23为核磁传感器；流量检测模块25为流量传感器；第一独立显示器20、第二独立显示器22、第三独立显示器24和第四独立显示器26均包括液晶显示屏和外置扬声器；地层油中间容器5、地层水中间容器6、注入水中间容器7的两端设置有滤网，滤网材质选用聚四氟乙烯；地层油中间容器5、地层水中间容器6、注入水中间容器7的表面均设置有屏蔽层。
39.虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

技术特征：
1.一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置，其特征在于：包括烤箱(1)、高压驱替泵(2)、第一围压控制泵(3)、第二围压控制泵(4)、地层油中间容器(5)、地层水中间容器(6)、注入水中间容器(7)、过滤器(8)、注入压力表(9)、第一径向岩心夹持器(11)、第二径向岩心夹持器(12)、回压控制阀(14)、液体计量容器(15)、气体计量器(16)、压力传感器(17)、计算机(18)、温度检测模块(19)、第一独立显示器(20)、压力检测模块(21)、第二独立显示器(22)、核磁信号检测模块(23)、第三独立显示器(24)、流量检测模块(25)、第四独立显示器(26)；其中，所述地层油中间容器(5)、地层水中间容器(6)、注入水中间容器(7)设置在烤箱(1)的内腔，所述地层油中间容器(5)、地层水中间容器(6)和注入水中间容器(7)的入口均与高压驱替泵(2)相连通；所述地层油中间容器(5)、地层水中间容器(6)和注入水中间容器(7)的出口均依次与第一径向岩心夹持器(11)和第二径向岩心夹持器(12)相连通；所述过滤器(8)、注入压力表(9)设置在地层油中间容器(5)、地层水中间容器(6)和注入水中间容器(7)与第一径向岩心夹持器(11)和第二径向岩心夹持器(12)之间；所述第一径向岩心夹持器(11)和第二径向岩心夹持器(12)的输出端设置有回压控制阀(14)，所述回压控制阀(14)的输出端设置有液体计量容器(15)和气体计量器(16)；所述第一径向岩心夹持器(11)和第二径向岩心夹持器(12)上设置有压力传感器(17)，所述压力传感器(17)与计算机(18)电性连接；所述所述地层油中间容器(5)、地层水中间容器(6)、注入水中间容器(7)上设置有压力检测模块(21)，且压力检测模块(21)与第二独立显示器(22)连接；所述地层油中间容器(5)、地层水中间容器(6)、注入水中间容器(7)内部设置有核磁信号检测模块(23)，且核磁信号检测模块(23)与第三独立显示器(24)连接；所述地层油中间容器(5)、地层水中间容器(6)、注入水中间容器(7)的底部端口设置有流量检测模块(25)，且流量检测模块(25)与第四独立显示器(26)连接；所述烤箱(1)的内部设置有温度夹持模块(19)，且温度检测模块(19)与第一独立显示器(20)连接。2.根据权利要求1所述的一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置，其特征在于：所述第一径向岩心夹持器(11)和第二径向岩心夹持器(12)的两端分别设置有入口观察窗(10)和出口观察窗(13)。3.根据权利要求1所述的一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置，其特征在于：所述气体计量器(16)的顶部设置有气压表。4.根据权利要求1所述的一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置，其特征在于：所述气压传感器(17)的个数为8组，分别均匀的设置在第一径向岩心夹持器(11)和第二径向岩心夹持器(12)的顶部四角。5.根据权利要求1所述的一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置，其特征在于：所述温度检测模块(19)为高精度温度传感器；所述压力检测模块(21)为水压传感器，所述核磁信号检测模块(23)为核磁传感器；所述流量检测模块(25)为流量传感器。6.根据权利要求1所述的一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置，其特征在于：所述第一独立显示器(20)、第二独立显示器(22)、第三独立显示器(24)和第四独立显
示器(26)均包括液晶显示屏和外置扬声器。7.根据权利要求1所述的一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置，其特征在于：所述地层油中间容器(5)、地层水中间容器(6)、注入水中间容器(7)的两端设置有滤网，滤网材质选用聚四氟乙烯。8.根据权利要求1所述的一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置，其特征在于：所述地层油中间容器(5)、地层水中间容器(6)、注入水中间容器(7)的表面均设置有屏蔽层。

技术总结
本发明属于石油和天然气勘探技术领域，具体为一种用于模拟低渗储层压裂直井水驱油实验的装置，包括烤箱、高压驱替泵、第一围压控制泵、第二围压控制泵、地层油中间容器、地层水中间容器、注入水中间容器；其中，所述地层油中间容器、地层水中间容器、注入水中间容器设置在烤箱的内腔，所述地层油中间容器、地层水中间容器和注入水中间容器的入口均与高压驱替泵相连通；所述地层油中间容器、地层水中间容器和注入水中间容器的出口均依次与第一径向岩心夹持器和第二径向岩心夹持器相连通，其结构合理，在使用的过程中，方便对实验中的变量进行控制，保证试验数据的准确性，同时方便直观的对比试验结果，有助于提高实验效率。有助于提高实验效率。有助于提高实验效率。


技术研发人员：李永飞 陈刚 王倩 闫奥博 郭鹏莉 勇志华 刘晓彤 李泽轩
受保护的技术使用者：西安石油大学
技术研发日：2023.05.26
技术公布日：2023/8/1