用于驅(qū)替實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)可視化觀測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油藏開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于驅(qū)替實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)可視化觀測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，關(guān)于油藏開(kāi)發(fā)的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)主要為流動(dòng)性實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驕y(cè)試巖芯的滲透率、采收率等參數(shù)，實(shí)驗(yàn)中所采用的微觀方法能夠靜態(tài)觀測(cè)驅(qū)替前或驅(qū)替后的靜態(tài)油水分布情況。然而流動(dòng)性實(shí)驗(yàn)和微觀方法并不能動(dòng)態(tài)觀測(cè)驅(qū)替過(guò)程中油水(水:泛指驅(qū)油體系)運(yùn)移及其分布規(guī)律。如果能夠掌握驅(qū)替過(guò)程中的油水運(yùn)移規(guī)律，明確其運(yùn)移通道和油水分布情況，將有利于提出針對(duì)性的油藏開(kāi)采方案，從而大幅提高油藏采收率。因此，急需開(kāi)發(fā)一種動(dòng)態(tài)可視化觀測(cè)裝置，用于實(shí)時(shí)觀測(cè)驅(qū)替過(guò)程中油水的動(dòng)態(tài)運(yùn)移規(guī)律和油水分布情況，為開(kāi)發(fā)油藏和提高采收率提供指導(dǎo)和依據(jù)。
[0003]授權(quán)公告號(hào)為CN203499659U的實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種用于驅(qū)替實(shí)驗(yàn)的刻蝕填砂微觀玻璃模型，包括底板和面板，在面板上開(kāi)有注液口，在底板上有被腐蝕出來(lái)的凹槽，在凹槽中填充一定目數(shù)的天然巖芯粉末或石英砂，底板和面板膠結(jié)在一起。該玻璃模型雖然能夠模擬驅(qū)替過(guò)程中油水的分布情況，但是由于凹槽內(nèi)填充的是巖芯粉末或石英砂，而并不是真實(shí)的巖芯，所以觀測(cè)結(jié)果不符合真實(shí)情況，不能用于指導(dǎo)油藏開(kāi)采;被腐蝕出來(lái)的凹槽不規(guī)則，即便在凹槽內(nèi)放入巖芯，巖芯也不固定，容易移動(dòng)，這將導(dǎo)致觀測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確，產(chǎn)生嚴(yán)重誤差;模型采用玻璃制作，很難形成與巖芯大小一致的凹槽，難以保證巖芯固定，因此影響觀測(cè)結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于驅(qū)替實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)可視化觀測(cè)裝置，其目的在于:通過(guò)該動(dòng)態(tài)可視化觀測(cè)裝置實(shí)時(shí)觀測(cè)驅(qū)替過(guò)程中油水的動(dòng)態(tài)運(yùn)移規(guī)律和油水的分布情況。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種用于驅(qū)替實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)可視化觀測(cè)裝置，包括流體栗入裝置、中間活塞容器1、中間活塞容器Π、巖芯薄片和集液容器，所述中間活塞容器I和所述中間活塞容器Π并聯(lián)在所述流體栗入裝置與所述巖芯薄片之間，還包括動(dòng)態(tài)可視化微觀模型和觀測(cè)組件，所述巖芯薄片放置在所述動(dòng)態(tài)可視化微觀模型的內(nèi)部。
[0006]通過(guò)動(dòng)態(tài)可視化微觀模型將巖芯薄片固定住，模擬微觀儲(chǔ)層條件。中間活塞容器I中裝入油，中間活塞容器Π中裝入驅(qū)油體系(水或聚合物溶液)。流體栗入裝置可選擇平流栗。通過(guò)平流栗和中間活塞容器I將油從油水注入口注入動(dòng)態(tài)可視化微觀模型中；通過(guò)平流栗和中間活塞容器Π將驅(qū)油體系以一定速度從油水注入口注入動(dòng)態(tài)可視化微觀模型中，控制驅(qū)替體系的注入速度，能夠更清楚地觀測(cè)油水運(yùn)移情況，結(jié)果更加準(zhǔn)確、可靠。在液體排出口連接集液容器，用于收集排出的液體。將動(dòng)態(tài)可視化微觀模型放置在觀測(cè)組件下方，可以觀測(cè)驅(qū)替過(guò)程中油水的運(yùn)移及其分布情況，進(jìn)而分析油水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。對(duì)顯微鏡放大倍數(shù)的要求較高，能夠清晰的分辨出巖芯的孔隙結(jié)構(gòu)，停止驅(qū)油后，觀測(cè)油水的分布情況。對(duì)觀測(cè)得到的圖像進(jìn)行軟件處理后，即可得到油水運(yùn)移的過(guò)程圖像。
[0007]優(yōu)選的是，所述流體栗入裝置通過(guò)六通閥與所述中間活塞容器I和所述中間活塞容器Π連接。六通閥用于控制油或驅(qū)油體系的注入;平流栗用于控制油或驅(qū)油體系注入動(dòng)態(tài)可視化微觀模型的速度。
[0008]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述動(dòng)態(tài)可視化微觀模型的上方設(shè)置所述觀測(cè)組件，所述動(dòng)態(tài)可視化微觀模型的下方設(shè)置光源。
[0009]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述動(dòng)態(tài)可視化微觀模型包括模型上體、模型下體和固定組件。
[0010]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述模型上體和所述模型下體均為正方形薄板，其四角部位分別設(shè)置螺栓孔。
[0011]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述模型上體中心兩側(cè)且與中心等距離的部位分別設(shè)置油水注入口和液體排出口。
[0012]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述油水注入口和所述液體排出口設(shè)置在所述巖芯薄片的上方。
[0013]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述油水注入口與所述中間活塞容器I和所述中間活塞容器Π連接。
[0014]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述液體排出口與所述集液容器連接。
[0015]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述模型下體的中心部位壓嵌所述巖芯薄片，形成與所述巖芯薄片的形狀和尺寸一致的凹槽。將模型下體加熱，材料受熱后變軟，然后將巖芯薄片壓嵌在模型下體的中心部位，形成一個(gè)凹槽，凹槽的形狀與巖芯薄片的形狀相同，凹槽的深度與巖芯薄片的厚度相同。
[0016]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述模型上體和所述模型下體均由聚二甲基硅氧烷制成。該材料的透明度很高、成本低、使用簡(jiǎn)單，與硅片之間具有良好的粘附性，而且具有良好的化學(xué)惰性等特點(diǎn)，可廣泛用于微流控等領(lǐng)域。
[0017]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述固定組件包括螺栓和螺母。
[0018]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述螺栓穿過(guò)螺栓孔，并通過(guò)所述螺母緊固。
[0019]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述巖芯薄片的厚度為0.05-0.1mm。巖芯薄片磨削至IJ0.05-0.1mm時(shí)，才能保證良好的透光性，可充分看清巖芯的孔隙結(jié)構(gòu)，有利于觀測(cè)油水在巖芯中的動(dòng)態(tài)運(yùn)移情況。
[0020]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述觀測(cè)組件包括高倍顯微鏡、攝像頭和計(jì)算機(jī)。
[0021]本發(fā)明的用于驅(qū)替實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)可視化觀測(cè)裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，價(jià)格低廉;微觀模型采用聚二甲基硅氧烷材料制成，易于成型，通過(guò)對(duì)模型下體加熱軟化來(lái)固定巖芯薄片，操作簡(jiǎn)單;通過(guò)不同的巖芯薄片觀測(cè)不同儲(chǔ)層類型的油水動(dòng)態(tài)運(yùn)移情況，通過(guò)改變注入體系觀測(cè)不同注入體系驅(qū)替過(guò)程中油水的動(dòng)態(tài)運(yùn)移情況，還可觀測(cè)驅(qū)替結(jié)束后殘余油和剩余油的分布情況，進(jìn)而有針對(duì)性地制定油藏開(kāi)采和提高采收率的方案，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。
[0022]本發(fā)明還提供一種用于驅(qū)替實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)可視化觀測(cè)方法，使用了上述任一種用于驅(qū)替實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)可視化觀測(cè)裝置，其按照先后順序包括以下步驟:
步驟一:將動(dòng)態(tài)可視化微觀模型的模型下體加熱，并將巖芯薄片壓嵌在模型下體的中心部位，冷卻固化；
步驟二:將動(dòng)態(tài)可視化微觀模型的模型上體與模型下體壓合，并通過(guò)固定組件緊固在一起；
步驟三:將中間活塞容器I和中間活塞容器π并聯(lián)在流體栗入裝置與動(dòng)態(tài)可視化微觀模型之間；
步驟四:向中間活塞容器I中裝入油，向中間活塞容器π中裝入驅(qū)油體系，通過(guò)六通閥的開(kāi)關(guān)向動(dòng)態(tài)可視化微觀模型中注入油；
步驟五:通過(guò)六通閥的開(kāi)關(guān)向已飽和的動(dòng)態(tài)可視化微觀模型中注入驅(qū)油體系，并通過(guò)觀測(cè)組件實(shí)時(shí)觀測(cè)油水運(yùn)移規(guī)律和油水分布情況。
[0023]優(yōu)選的是，所述步驟一中，模型下體以2_4°C/s的升溫速率加熱至80_90°C并保溫2-4h，再以2-5°C/s的降溫速率冷卻至常溫。
[0024]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述步驟一中，壓嵌后巖芯薄片的上表面與模型下體的上表面在同一水平面上。
[0025]本發(fā)明采用將模型下體加熱軟化后再將巖芯薄片壓嵌在中心部位的方式固定巖芯薄片。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，模型下體的加熱溫度、保溫時(shí)間、升溫速率和降溫速率的限定對(duì)巖芯薄片的固定作用是很重要的。在巖芯薄片的固定過(guò)程中，模型下體的變化分三個(gè)階段，第一階段為升溫階段，第二階段為保溫階段，第三階段為降溫階段。模型下體以2_4°C/s的升溫速率逐漸加熱至80_90°C，可確保模型下體加熱均勻，易于成型，且有利于與巖芯薄片粘結(jié)；當(dāng)模型下體加熱至80-90°C后，保溫2-4h，確保巖芯薄片平整地壓嵌入中心部位，與模型下體充分接觸，避免產(chǎn)生空隙；當(dāng)巖芯薄片壓嵌結(jié)束后，再以2_5°C/s的降溫速率逐漸冷卻至常溫，避免直接冷卻對(duì)巖芯薄片造成損壞，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0026]在巖芯薄片壓入模型下體后，也可直接用模型上體壓在巖芯薄片上，直至模型上體與模型下體壓合在一起。
[0027]本發(fā)明的用于驅(qū)替實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)可視化觀測(cè)方法，其工藝簡(jiǎn)單，操作方便，可通過(guò)不同的巖芯薄片觀測(cè)不同儲(chǔ)層類型的油水動(dòng)態(tài)運(yùn)移情況，還可通過(guò)改變注入體系觀測(cè)不同注入體系驅(qū)替過(guò)程中油水的動(dòng)態(tài)運(yùn)移情況，進(jìn)而有針對(duì)性地制定油藏開(kāi)采和提高采收率的方案。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為按照本發(fā)明的用于驅(qū)替實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)可視化觀測(cè)裝置的一優(yōu)選實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為按照本發(fā)明的用于驅(qū)替實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)可視化觀測(cè)裝置的圖1所示實(shí)施例的動(dòng)態(tài)可視化微觀模型結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為按照本發(fā)明的用于驅(qū)替實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)可視化觀測(cè)裝置的圖1所示實(shí)施例的模型上體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為按照本發(fā)明的用于驅(qū)替實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)可視化觀測(cè)裝置的圖1所示實(shí)施例的模型下體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為按照本發(fā)明的用于驅(qū)替實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)可視化觀測(cè)裝置的圖1所示實(shí)施例的動(dòng)態(tài)可視化觀測(cè)方法的工藝流程圖。
[0029]圖中標(biāo)注說(shuō)明:1_流體栗入裝置，2-中間活塞容器1，3_中間活塞容器Π，4_巖芯薄片，5-集液容器，6-動(dòng)態(tài)可視化微觀模型，7-觀測(cè)組件，8-六通閥，9-光源，61-模型上體，62-模型下體，63-固定組件，611-螺栓孔，612-油水注入口，613_液體排出口，621_螺栓孔，622-凹槽。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為了更進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
，下面將結(jié)合具體實(shí)施例詳細(xì)闡述本發(fā)明。
[0031]實(shí)施例一:
如圖1所示，按照本發(fā)明的用于驅(qū)替實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)可視化觀測(cè)裝置的一實(shí)施例，包括流體栗入裝置1、中間活塞容器12、中間活塞容器Π 3、巖芯薄片4和集液容器5，所述中間活塞容器12和所述中間活塞容器Π 3并聯(lián)在所述流體栗入裝置1與所述巖芯薄片4之間，還包括動(dòng)態(tài)可視化微觀模型6和觀測(cè)組件7，所述巖芯薄片4放置在