雕刻早一些,確保每打印一層便可以對(duì)該層進(jìn)行激光雕刻);
3)當(dāng)打印程序和激光雕刻結(jié)束時(shí),形成所需要形狀的巖心,此時(shí)巖心的內(nèi)部結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成,細(xì)管內(nèi)部巖心已制作完成;
(4)細(xì)管外部結(jié)構(gòu)的制作;
將上述得到的巖心進(jìn)行澆鑄,確定要澆鑄的耐高溫高壓的透明有機(jī)材質(zhì)的厚度,對(duì)該巖心進(jìn)行澆鑄;
(5)將澆鑄完細(xì)管巖心放在冷卻裝置中進(jìn)行烘干冷卻,得到如圖2所示的常規(guī)可視化細(xì)管。
[0026]2、特制可視化細(xì)管的制作步驟:基本步驟與常規(guī)可視化細(xì)管相同,區(qū)別在于步驟(4),對(duì)細(xì)管外部結(jié)構(gòu)的制作。改為如下做法:將上述得到的巖心進(jìn)行澆鑄,確定要澆鑄的耐高溫高壓的透明有機(jī)材質(zhì)的厚度,對(duì)該巖心進(jìn)行澆鑄;在澆鑄前,在距離細(xì)管入口端一定距離處固定一塊電木板,距離細(xì)管入口端的距離與天然巖心的長(zhǎng)度相等,電木板的厚度較細(xì)管巖心外部的澆鑄厚度大,澆鑄完成后,在電木板中間位置鉆孔,在其內(nèi)部形成螺紋,通過該電木板可將特制可視化細(xì)管與外部設(shè)備連接器連接,如圖10所示。這樣做的目的在于,鑒于肉眼觀測(cè)能力有限,在距離細(xì)管一定距離處安裝一個(gè)外接設(shè)備,該距離與步驟I中的天然巖心的長(zhǎng)度相等,該外接設(shè)備上配有高分辨率的攝像機(jī),所以通過該外接設(shè)備可以精確觀察該處二氧化碳與原油的混相情況,目的是保證在與天然巖心同樣長(zhǎng)度的部位二氧化碳與原油可以達(dá)到混相。外部設(shè)備連接器的頂部螺紋與上述電木板的螺紋重合,可達(dá)到較好的密封效果。通過該連接器可以控制可視化細(xì)管是否與外部設(shè)備相連接,順時(shí)針旋轉(zhuǎn)螺旋手柄,實(shí)心螺紋管3沿著螺紋向腔體7內(nèi)部旋進(jìn),直至螺旋手柄與閘板2緊密連接時(shí),該設(shè)備連接器關(guān)閉,下圖所圈部位處于閉合狀態(tài);逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)螺旋手柄,實(shí)心螺紋管沿著螺紋從腔體7內(nèi)部旋出,此時(shí)從空心螺桿I進(jìn)入此連接器的流體可以通過該連接器的排液口流入其他設(shè)備。
[0027]恒壓恒速泵為本裝置的驅(qū)替裝置,用流量積算儀分別計(jì)量二氧化碳與添加試劑的流量,高溫高壓可視化裝置用來攪拌二氧化碳與添加試劑并可以觀察所構(gòu)成的體系是否能夠達(dá)到混相,也可以顯示壓力、體積以及溫度;排液閥12用來控制篩選試劑過程中的廢棄液體,細(xì)管排液閥9用來控制二氧化碳與添加試劑體系在巖心孔喉?xiàng)l件下的混相過程,飽和油細(xì)管閥門11為二氧化碳與原油在細(xì)管中的混相實(shí)驗(yàn)的開關(guān),巖心實(shí)驗(yàn)控制閥10控制巖心驅(qū)替過程,閥門9、10、11和12不能同時(shí)打開;壓力監(jiān)測(cè)裝置28和25分別用來監(jiān)測(cè)細(xì)管實(shí)驗(yàn)和巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)過程中的壓力變化;體系混相觀察裝置可以監(jiān)測(cè)對(duì)應(yīng)過程中的二氧化碳與原油的混相情況,其與天然巖心及可視化細(xì)管連接;壓力調(diào)節(jié)器27主要用來控制巖心驅(qū)替過程中的體系中的回壓,在實(shí)驗(yàn)過程中回壓是根據(jù)細(xì)管實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的最小混相壓力而確定的,確保巖心中的驅(qū)替過程為二氧化碳混相驅(qū)。
[0028]應(yīng)用時(shí),通過恒壓恒速泵將二氧化碳與不同添加試劑按照不同比例注入到高溫高壓可視化裝置中,通過該可視化裝置可以觀察到體系的混相情況,調(diào)節(jié)排液閥12控制二氧化碳與不同添加試劑不同比例的排放,進(jìn)而篩選可以實(shí)現(xiàn)與二氧化碳混相的添加試劑;通過向高溫高壓可視的裝置中注入不同比例的二氧化碳與添加試劑,優(yōu)選出二氧化碳與添加試劑達(dá)到混相時(shí)的最優(yōu)比例;將上述得到的最優(yōu)比例的二氧化碳與添加試劑的混合物注入可視化細(xì)管22,調(diào)節(jié)二氧化碳與添加試劑的注入比例,使二者在可視化細(xì)管中達(dá)到混相,優(yōu)選出二氧化碳與添加試劑在細(xì)管中混相的最優(yōu)比例;關(guān)閉細(xì)管排液閥9,打開飽和油細(xì)管閥門11,進(jìn)行二氧化碳混相驅(qū)驅(qū)油細(xì)管實(shí)驗(yàn),確定原油與二氧化碳完全混相時(shí)的二氧化碳與添加試劑的注入比例范圍和原油與二氧化碳最小混相壓力;關(guān)閉飽和油細(xì)管閥門11,打開巖心實(shí)驗(yàn)控制閥門10,通過調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)器,使裝置內(nèi)壓力達(dá)到上述得到的二氧化碳與原油的最小混相壓力;將最終優(yōu)化得出的二氧化碳與添加試劑構(gòu)成的體系注入天然巖心中,注入時(shí)間在30-50min,打開憋壓閥門13,進(jìn)行二氧化碳混相驅(qū)驅(qū)油實(shí)驗(yàn),測(cè)得該巖心的最終米收率。
[0029]下面給出本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例:
1、針對(duì)要模擬儲(chǔ)層的一塊代表性天然巖心制備制作可視化的細(xì)管模型;
(O天然巖心長(zhǎng)度為30cm,選取細(xì)管模型內(nèi)部的填充介質(zhì)及細(xì)管模型外部均為耐高溫高壓的透明有機(jī)材質(zhì)聚碳酸酯;
(2)用掃描機(jī)器確定所制作巖心的孔喉比、配位數(shù)、孔喉尺寸等儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)參數(shù),所使用的掃描機(jī)為GE Light Speed Plus CT機(jī)的圖像處理和分析系統(tǒng);
1)所使用的均質(zhì)天然巖心的水測(cè)滲透率為lOOOmd,截取直徑為2.5cm,長(zhǎng)度為Icm的圓柱形的天然巖心作為以下測(cè)試的巖心樣品;
2)用掃描機(jī)器掃描上述巖心樣品,掃描巖心后在計(jì)算機(jī)上顯示該樣品的三維立體圖像,如圖5a、5b所示:
3)利用上述得到的三維立體圖像并結(jié)合計(jì)算機(jī)確定天然巖心的孔喉比為2.41,配位數(shù)為4.98,孔隙度為26.9%;
4)由上述測(cè)得的結(jié)構(gòu),確定所需制造的巖心的孔喉比為2.41,配位數(shù)為4.98,孔隙度為 26.9% ;
(3)利用所得到的參數(shù)及圖像制作巖心;
I)通過上述得到的三維立體圖像以及與其對(duì)應(yīng)的具體參數(shù),巖心打印設(shè)備將所得的三圍立體圖像自動(dòng)劃分成無數(shù)個(gè)微米級(jí)的小薄層,激光雕刻設(shè)備自動(dòng)識(shí)別各層的孔喉,圖6為所分小層中的某一層的平面圖。
[0030]2)所制細(xì)管的長(zhǎng)度為lm,內(nèi)徑為3_,巖心打印設(shè)備開始逐層打印,打印設(shè)備每打印一層激光雕刻設(shè)備根據(jù)該小層的平面圖進(jìn)行孔喉雕刻,圖7為打印某一階段的巖心示意圖;
3)打印程序和激光雕刻結(jié)束,形成所需要巖心,如圖8所示,此時(shí)巖心的內(nèi)部結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成,細(xì)管內(nèi)部巖心制作完成;
(4)細(xì)管外部結(jié)構(gòu)的制作;
將上述得到的巖心進(jìn)行澆鑄,確定要澆鑄的耐高溫高壓的透明有機(jī)材質(zhì)聚碳酸酯的厚度為2mm。
[0031](5)將澆鑄完有機(jī)材質(zhì)的細(xì)管巖心放在冷卻裝置中進(jìn)行烘干冷卻,常規(guī)可視化細(xì)管制作完成。如圖9所示。
[0032]2、準(zhǔn)備2種可視化細(xì)管模型;
一種為I中所制常規(guī)可視化細(xì)管,另一種為特制可視化細(xì)管。即在可視化細(xì)管模型的制作過程中,在距離細(xì)管30cm處安裝連接器,用以連接一個(gè)混相監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)(圖10為安裝示意圖),從而觀察該處二氧化碳與原油的混相情況,并將其飽和原油;制作完成后,對(duì)該可視化細(xì)管進(jìn)行飽和油,所飽和原油為某油田原油,在溫度為45 0C條件下原油粘度為9.8mPa*s0
[0033]3、按照?qǐng)D1連接混相測(cè)試及混相驅(qū)裝置;
實(shí)驗(yàn)溫度為45°C即恒溫裝置33顯示的溫度為45°C,將驅(qū)替泵、添加試劑存儲(chǔ)罐、最小混相壓力可視化測(cè)試細(xì)管,天然巖心按照混相實(shí)驗(yàn)裝置圖連接。
[0034]4、使用上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
[0035]候選試劑為檸檬酸異戊酯、檸檬酸正丁酯和檸檬酸異丙酯,通過控制排液閥12進(jìn)行二氧化碳與不同添加試劑不同比例排放,上述試劑均能與二氧化碳達(dá)到混相,達(dá)到混相時(shí)的添加試劑的用量均為0.05%以上,但檸檬酸異丙酯的造價(jià)更便宜一些,所以確定所需的添加試劑為檸檬酸異丙酯;
通過向高溫高壓可視的裝置中注入不同比例的二氧化碳與添加試劑,得到表活劑的含量為0.06%為二氧化碳與添加試劑在PVT裝置中達(dá)到混相的最優(yōu)比例;
將上述得到的最優(yōu)比例的二氧化碳與添加試劑的混合物注入可視化細(xì)管22,調(diào)節(jié)二氧化碳與添加試劑的注入比例,使二者在可視化細(xì)管中達(dá)到混相,優(yōu)選出二氧化碳與添加試劑在條件下混相的最優(yōu)比例為表活劑含量為0.08% ;
關(guān)閉細(xì)管排液閥9,打開飽和油細(xì)管閥門11,進(jìn)行二氧化碳混相驅(qū)驅(qū)油細(xì)管實(shí)驗(yàn),確定原油與二氧化碳完全混相時(shí)的二氧化碳與添加試劑的注入比例范圍為表活劑含量為
0.1%~0.3%且混相壓力的值變化不大,表活劑含量為0.1%時(shí)原油與二氧化碳最小混相壓力為 20.4MPa ;
關(guān)閉飽和油細(xì)管閥門11,打開巖心實(shí)驗(yàn)控制閥門10,通過調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)器,使裝置內(nèi)壓力達(dá)到上述得到的二氧化碳與原油的最小混相壓力;將最終優(yōu)化得出的二氧化碳與添加試劑構(gòu)成的體系注入天然巖心中,注入時(shí)間在30-50min,打開憋壓閥門13,進(jìn)行二氧化碳混相驅(qū)驅(qū)油實(shí)驗(yàn),測(cè)得該巖心的最終采收率為91.45%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可實(shí)現(xiàn)混相添加劑篩選和巖心混相驅(qū)的裝置,其特征在于所述裝置包括如下組成部件,即細(xì)管排液閥(9)、巖心實(shí)驗(yàn)控制閥(10)、飽和油細(xì)管閥門(11)、排液閥(12)、憋壓閥門(13)、細(xì)管閥門(14)、外接設(shè)備連接器(15)、添加試劑恒壓恒速泵(16)、活塞容器(17 )、添加試劑存儲(chǔ)罐(18 )、添加試劑流量積算儀(19 )、二氧化碳