專利名稱：一種用于觀測(cè)多孔介質(zhì)中的流體流動(dòng)的模擬系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油藏工程領(lǐng)域，特別是一種用于觀測(cè)多孔介質(zhì)中的流體流動(dòng)的模擬系統(tǒng)，用于觀測(cè)、模擬和分析多孔介質(zhì)中的油，水，氣，泡沫，膠體的流體流動(dòng)狀態(tài)。
背景技術(shù)：
在石油工程中，特別是油藏工程領(lǐng)域，觀測(cè)和分析多孔介質(zhì)中的油，水，氣，泡沫，膠體的流體流動(dòng)狀態(tài)，或者是微生物等在多孔介質(zhì)中的移動(dòng)以及擴(kuò)散反應(yīng)，對(duì)理解地層的宏觀表象和特征有著很重要的指導(dǎo)作用，深入研究可對(duì)油田的多次開采提供更加直觀的油藏信息。 多孔介質(zhì)內(nèi)的流體流動(dòng)，大部分是通過微觀觀測(cè)的方法。采用的設(shè)備也大同小異?，F(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)設(shè)備為保證可觀測(cè)性而多數(shù)選用玻璃儀器。這種儀器大多只能在常溫常壓下操作。而常溫，常壓的環(huán)境限制性太強(qiáng)。并不能滿足在多種壓力，溫度范圍下的實(shí)驗(yàn)的要求。不具備模擬高壓、低溫(或者高溫)狀態(tài)下才能激發(fā)的反應(yīng)和狀態(tài)。不能真實(shí)重現(xiàn)油藏內(nèi)的溫度，壓力環(huán)境，以及當(dāng)前環(huán)境下流體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等等。對(duì)真實(shí)的油藏狀況的推測(cè)會(huì)出現(xiàn)比較大的偏差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可觀測(cè)的高壓、低溫(或者高溫)狀態(tài)下多孔介質(zhì)內(nèi)的用于觀測(cè)多孔介質(zhì)中的流體流動(dòng)的模擬裝置。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種用于觀測(cè)多孔介質(zhì)中的流體流動(dòng)的模擬系統(tǒng)，其特征是包括一種用于觀測(cè)多孔介質(zhì)中的流體流動(dòng)的模擬系統(tǒng)，殼體包括前蓋和底板，前蓋中間空，與觀察板相通；觀察板后面平行固定孔隙模板，孔隙模板通過背壓機(jī)構(gòu)與觀察板緊靠，使孔隙模板與前端的觀察板無(wú)間隙，背壓機(jī)構(gòu)的后端通過底板使殼體整體密封。所述的孔隙模板周邊有四個(gè)口，四個(gè)口通過殼體臂導(dǎo)入，通過緩沖帶與孔隙模板側(cè)面相通，四個(gè)口構(gòu)成流體入口和流體出口，有壓流體通過入口在孔隙模板內(nèi)孔隙內(nèi)流動(dòng)，從出口流出，觀察板為透明體，用于觀察流體通過孔隙模板時(shí)的微變化。所述的背壓機(jī)構(gòu)是由壓力氣體入口通道連接壓力氣體機(jī)構(gòu)構(gòu)成，壓力氣體入口通道通過殼體臂導(dǎo)入到孔隙模板背部，孔隙模板前面是平面結(jié)構(gòu)的觀察板，后面通過壓力氣體入口通道進(jìn)入氣體，使孔隙模板與觀察板緊緊壓實(shí)，無(wú)縫隙。所述的背壓機(jī)構(gòu)包括一個(gè)壓力氣體出口通道，壓力氣體出口通道和壓力氣體入口通道對(duì)稱布置；壓力氣體出口通道和壓力氣體入口通道或同時(shí)輸入壓力，或一個(gè)壓力氣體進(jìn)入，另一個(gè)壓力氣體排出。在孔隙模板后端為溫控板，溫控板與底板之間形成空間體，空間體周臂實(shí)體上有溫度調(diào)控介質(zhì)入口和出口，溫度調(diào)控介質(zhì)從入口進(jìn)入，從出口排出，調(diào)控溫度介質(zhì)的溫度使溫控板處在不同的溫度下或保證孔隙模板內(nèi)的流體溫度恒定。而通過溫控板對(duì)孔隙模板的溫度調(diào)控，進(jìn)而可了解不同溫度和壓力下流體在孔隙模板的流體狀態(tài)，或不同孔隙模板結(jié)構(gòu)對(duì)流體的影響。所述的流體入口為一個(gè)，流體出口為三個(gè)，在一個(gè)端口上連接模擬流體裝置，其它三個(gè)端口則為流體出口。所述的流體入口為二個(gè)，流體出口為二個(gè)，在二個(gè)端口上連接模擬流體裝置，其它二個(gè)端口則為流體出口。所述的流體入口為三個(gè)，流體出口為一個(gè)，在三個(gè)端口上連接模擬流體裝置，其它一個(gè)端口則為流體出口。所述的孔隙模板中的孔隙是均勻陣列排布的圓孔，孔隙范圍在O. Imm左右，流體入口和流體出口共有四個(gè)，通過周臂實(shí)體后，在通過緩沖帶進(jìn)入孔隙模板周側(cè)，流體入口和流體出口為相同結(jié)構(gòu)，通過改變模擬流體連接在流體入口的位置和數(shù)量，使流體入口在1-3之間變化。 所述的孔隙模板中的孔隙是陣列排布的不規(guī)則孔，不規(guī)則孔為方形、長(zhǎng)方形、圓形、橢圓孔或菱形孔，不規(guī)則孔孔間隙范圍在O. Imm左右，流體入口和流體出口共有四個(gè)，通過周臂實(shí)體后，在通過緩沖帶進(jìn)入孔隙模板周側(cè)，流體入口和流體出口為相同結(jié)構(gòu)，通過改變模擬流體連接在流體入口的位置和數(shù)量，使流體入口在1-3之間變化。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備有4個(gè)進(jìn)出氣(液)口，可用于模擬，水平井，垂直井的注入狀態(tài)。多孔介質(zhì)模型板可以拆卸，更換?？赡M多種多孔介質(zhì)，例如均勻介質(zhì)通道型，均勻介質(zhì)多孔型，真實(shí)多孔介質(zhì)拓片等等。也可以實(shí)現(xiàn)水平方向和垂直方向上不同的滲流度的模型，以及多層模型等，這些都適用于模擬油藏內(nèi)部的層流狀態(tài)。石英水晶玻璃的觀測(cè)窗口，可以用于觀測(cè)多孔介質(zhì)模版內(nèi)多種流體(包括泡沫和膠體等)在不同孔隙中的流動(dòng)狀態(tài)。同時(shí)也可以觀測(cè)物質(zhì)在孔隙內(nèi)的擴(kuò)散，已及物理，化學(xué)變化。例如微生物的擴(kuò)散，繁殖狀態(tài)。以及天然氣水合物在多孔空間內(nèi)的形成，沉積和分解狀態(tài)等多種物理，化學(xué)以及微生物反應(yīng)。儀器在高壓下仍然保持良好的氣，液密封性。此二維可觀測(cè)性微觀多孔模擬實(shí)驗(yàn)裝備可以被應(yīng)用在石油化工，油藏工程，地下水利等等與多孔介質(zhì)相關(guān)的行業(yè)以及領(lǐng)域。


下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
圖I是本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意 圖2是圖I的A-A方向剖示 圖3是圖I的b-b方向剖示 圖4是圖I的c-c方向剖示 圖5是孔隙模板的孔隙是均勻陣列排布的圓孔示意 圖6是孔隙模板的孔隙是均勻陣列排布的大小圓孔示意圖。圖中，I、前蓋；2、觀察板；3、密封圈；4、孔隙模板；5、注入口墊片；6、溫控板；7、底板；8、第一螺釘；9、第二螺釘。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，一種用于觀測(cè)多孔介質(zhì)中的流體流動(dòng)的模擬系統(tǒng)，殼體包括前蓋I和底板7，前蓋I中間為圓型觀察空，觀察板2通過密封圈3與前蓋I的圓型觀察空密封，觀察板2為透明材料，觀察板2后面平行固定孔隙模板4，觀察板2與背壓機(jī)構(gòu)將孔隙模板4壓緊，使孔隙模板4與前端的觀察板2無(wú)間隙，背壓機(jī)構(gòu)的后端通過第一螺釘8與底板7連接，前蓋I通過第二螺釘9連接背壓機(jī)構(gòu)，使孔隙模板4密封。如圖2所示，孔隙模板4周邊有四個(gè)口，四個(gè)口通過殼體臂導(dǎo)入，通過緩沖帶與孔隙模板4側(cè)面相通，四個(gè)口構(gòu)成流體入口和流體出口，有壓流體通過入口在孔隙模板4內(nèi)孔隙內(nèi)流動(dòng)，從出口流出，觀察板2為透明體，用于觀察流體通過孔隙模板4時(shí)的微變化。如圖3所示，背壓機(jī)構(gòu)包括背壓板，背壓板上的壓力氣體入口通道、壓力氣體出口通道構(gòu)成，壓力氣體入口通道連接壓力氣體源，壓力氣體入口通道通過背壓板導(dǎo)入到孔隙模板4背部，背壓板與溫控板6為一體式結(jié)構(gòu)，整體為圓型殼體，與前蓋I、底板7連接成外徑為圓形的殼體，孔隙模板4前面是平面結(jié)構(gòu)的觀察板2，后面通過壓力氣體入口通道進(jìn)入氣體，使孔隙模板4與觀察板2緊緊壓實(shí)，無(wú)縫隙。背壓機(jī)構(gòu)的壓力氣體出口通道和壓力氣體入口通道對(duì)稱布置。壓力氣體出口通道和壓力氣體入口通道或同時(shí)輸入壓力，或一個(gè)壓力氣體進(jìn)入，另一個(gè)壓力氣體排出。 如圖4所示，在孔隙模板4后端為溫控板6，溫控板6與底板7之間形成空間體，空間體周臂實(shí)體上有溫度調(diào)控介質(zhì)入口和出口，溫度調(diào)控介質(zhì)從入口進(jìn)入，從出口排出，調(diào)控溫度介質(zhì)的溫度使溫控板6處在不同的溫度下或保證孔隙模板內(nèi)的流體溫度恒定。而通過溫控板6對(duì)孔隙模板4的溫度調(diào)控，進(jìn)而可了解不同溫度和壓力下流體在孔隙模板4的流體狀態(tài)，或不同孔隙模板4結(jié)構(gòu)對(duì)流體的影響。流體入口為一個(gè)，流體出口為三個(gè)，在一個(gè)端口上連接模擬流體裝置，其它三個(gè)端口則為流體出口。流體入口為二個(gè)，流體出口為二個(gè)，在二個(gè)端口上連接模擬流體裝置，其它二個(gè)端口則為流體出口。流體入口為三個(gè)，流體出口為一個(gè)，在三個(gè)端口上連接模擬流體裝置，其它一個(gè)端口則為流體出口。多孔模板屬于微型孔隙，孔隙范圍在O. Imm左右。需要配合反射光源高倍顯微鏡進(jìn)行觀測(cè)。不同的孔隙模板4入口可以滿足不同條件的流體注入狀態(tài)，已經(jīng)模擬井口設(shè)計(jì)入口分為開放式，半開放式，多孔介質(zhì)填充和井口式開放式減緩入口流速。半開放式具有入口導(dǎo)流效果，注入的流體在入口處不會(huì)混合多孔介質(zhì)填充式，由多孔介質(zhì)填充入口出空間井口式分水平井式和垂直井式。水平井式在短邊開通槽。垂直井在長(zhǎng)邊開通槽。如圖5所示，孔隙模板4中的孔隙是均勻陣列排布的圓孔，孔隙范圍在O. Imm左右。流體入口和流體出口共有四個(gè)，通過周臂實(shí)體上后，在通過緩沖帶進(jìn)入孔隙模板4周側(cè)，流體入口和流體出口為相同結(jié)構(gòu)，通過改變模擬流體連接在流體入口的位置和數(shù)量，使流體入口在1-3之間變化。如圖6所示，孔隙模板4中的孔隙是均勻陣列排布的大小圓孔，大小圓孔孔隙范圍在O. Imm左右。流體入口和流體出口共有四個(gè)，通過周臂實(shí)體上后，在通過緩沖帶進(jìn)入孔隙模板4周側(cè)，流體入口和流體出口為相同結(jié)構(gòu)，通過改變模擬流體連接在流體入口的位置和數(shù)量，使流體入口在1-3之間變化。本實(shí)施例沒有詳細(xì)敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一 敘述。
權(quán)利要求
1.一種用于觀測(cè)多孔介質(zhì)中的流體流動(dòng)的模擬系統(tǒng)，其特征是包括一種用于觀測(cè)多孔介質(zhì)中的流體流動(dòng)的模擬系統(tǒng)，殼體包括前蓋和底板，前蓋中間空，與觀察板相通；觀察板后面平行固定孔隙模板，孔隙模板通過背壓機(jī)構(gòu)與觀察板緊靠，使孔隙模板與前端的觀察板無(wú)間隙，背壓機(jī)構(gòu)的后端通過底板使殼體整體密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于觀測(cè)多孔介質(zhì)中的流體流動(dòng)的模擬系統(tǒng)，其特征是所述的孔隙模板周邊有四個(gè)口，四個(gè)口通過殼體臂導(dǎo)入，通過緩沖帶與孔隙模板側(cè)面相通，四個(gè)口構(gòu)成流體入口和流體出口，有壓流體通過入口在孔隙模板內(nèi)孔隙內(nèi)流動(dòng)，從出口流出，觀察板為透明體，用于觀察流體通過孔隙模板時(shí)的微變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于觀測(cè)多孔介質(zhì)中的流體流動(dòng)的模擬系統(tǒng)，其特征是所述的背壓機(jī)構(gòu)是由壓力氣體入口端連接壓力氣體機(jī)構(gòu)構(gòu)成，壓力氣體入口端通過殼體臂導(dǎo)入到孔隙模板背部，孔隙模板前面是平面結(jié)構(gòu)的觀察板，后面通過壓力氣體入口端進(jìn)入氣體，使孔隙模板與觀察板緊緊壓實(shí)，無(wú)縫隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于觀測(cè)多孔介質(zhì)中的流體流動(dòng)的模擬系統(tǒng)，其特征是所述的背壓機(jī)構(gòu)包括一個(gè)壓力氣體出口端，壓力氣體出口端和壓力氣體入口端對(duì)稱布置；壓力氣體出口端和壓力氣體入口端或同時(shí)輸入壓力，或一個(gè)壓力氣體進(jìn)入，另一個(gè)壓力氣體排出。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于觀測(cè)多孔介質(zhì)中的流體流動(dòng)的模擬系統(tǒng)，其特征是在孔隙模板后端為溫控板，溫控板與底板之間形成空間體，空間體周臂實(shí)體上有溫度調(diào)控介質(zhì)入口和出口，溫度調(diào)控介質(zhì)從入口進(jìn)入，從出口排出，調(diào)控溫度介質(zhì)的溫度使溫控板處在不同的溫度下或保證孔隙模板內(nèi)的流體溫度恒定；而通過溫控板對(duì)孔隙模板的溫度調(diào)控，進(jìn)而可了解不同溫度和壓力下流體在孔隙模板的流體狀態(tài)，或不同孔隙模板結(jié)構(gòu)對(duì)流體的影響。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于觀測(cè)多孔介質(zhì)中的流體流動(dòng)的模擬系統(tǒng)，其特征是所述的流體入口為一個(gè)，流體出口為三個(gè)，在一個(gè)端口上連接模擬流體裝置，其它三個(gè)端口則為流體出口。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于觀測(cè)多孔介質(zhì)中的流體流動(dòng)的模擬系統(tǒng)，其特征是所述的流體入口為二個(gè)，流體出口為二個(gè)，在二個(gè)端口上連接模擬流體裝置，其它二個(gè)端口則為流體出口。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于觀測(cè)多孔介質(zhì)中的流體流動(dòng)的模擬系統(tǒng)，其特征是所述的流體入口為三個(gè)，流體出口為一個(gè)，在三個(gè)端口上連接模擬流體裝置，其它一個(gè)端口則為流體出口。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于觀測(cè)多孔介質(zhì)中的流體流動(dòng)的模擬系統(tǒng)，其特征是所述的孔隙模板中的孔隙是均勻陣列排布的圓孔，孔隙范圍在O. Imm左右，流體入口和流體出口共有四個(gè)，通過周臂實(shí)體后，在通過緩沖帶進(jìn)入孔隙模板周側(cè)，流體入口和流體出口為相同結(jié)構(gòu)，通過改變模擬流體連接在流體入口的位置和數(shù)量，使流體入口在1-3之間變化。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于觀測(cè)多孔介質(zhì)中的流體流動(dòng)的模擬系統(tǒng)，其特征是所述的孔隙模板中的孔隙是陣列排布的不規(guī)則孔，不規(guī)則孔為方形、長(zhǎng)方形、圓形、橢圓孔或菱形孔，不規(guī)則孔孔間隙范圍在O. Imm左右，流體入口和流體出口共有四個(gè)，通過周臂實(shí)體后，在通過緩沖帶進(jìn)入孔隙模板周側(cè)，流體入口和流體出口為相同結(jié)構(gòu)，通過改變模擬 流體連接在流體入口的位置和數(shù)量，使流體入口在1-3之間變化。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于觀測(cè)多孔介質(zhì)中的流體流動(dòng)的模擬系統(tǒng)，其特征是包括一種用于觀測(cè)多孔介質(zhì)中的流體流動(dòng)的模擬系統(tǒng)，殼體包括前蓋和底板，前蓋中間空，與觀察板相通；觀察板后面平行固定孔隙模板，孔隙模板通過背壓機(jī)構(gòu)與觀察板緊靠，使孔隙模板與前端的觀察板無(wú)間隙，背壓機(jī)構(gòu)的后端通過底板使殼體整體密封。它是一種可觀測(cè)的高壓、低溫(或者高溫)狀態(tài)下多孔介質(zhì)內(nèi)的流體流動(dòng)的模擬裝置。用于觀測(cè)、模擬和分析多孔介質(zhì)中的油，水，氣，泡沫，膠體的流體流動(dòng)狀態(tài)。
文檔編號(hào)E21B47/10GK102943664SQ20121043542
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者何媛媛 申請(qǐng)人:西安信唯信息科技有限公司