專利名稱：油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置及巖心潤(rùn)濕性測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于石油物理性質(zhì)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體是關(guān)于一種油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置。
背景技術(shù)：
巖石潤(rùn)濕性測(cè)量是石油物理性質(zhì)測(cè)量的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量方法較多，其中自吸吸入方法是一種定量分析方法，在精細(xì)實(shí)驗(yàn)及研究中最為常用，目前該方法只能在常壓下測(cè)量巖心在液體中的潤(rùn)濕性。隨著研究的深入，高溫高壓條件下的水相、油相都將對(duì)巖心潤(rùn)濕性產(chǎn)生影響；特別的當(dāng)油相中含有不同含量的輕質(zhì)組分(常溫常壓為氣態(tài))時(shí)，巖心潤(rùn)濕性變化程度更為復(fù)雜。如何定量分析巖心潤(rùn)濕性在高溫高壓條件下的影響程度日益受到研究人員的關(guān)注。由于自吸吸入方法在分析上的優(yōu)勢(shì)，其仍將是油藏條件下巖石潤(rùn)濕性的重要研究方法。然而，在測(cè)量含溶解氣原油的巖心在水相中的潤(rùn)濕性時(shí)，還涉及到如何在保證油藏條件下將巖心置入水相中的問題。目前沒有能實(shí)現(xiàn)上述功能的儀器，制約了該項(xiàng)研究的深入發(fā)展。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置，置于潤(rùn)濕性測(cè)量裝置內(nèi)部，能實(shí)現(xiàn)油藏條件下的密閉驅(qū)替過程，形成與潤(rùn)濕性測(cè)量裝置內(nèi)水相無(wú)關(guān)的獨(dú)立空間，并且，在外部流程的控制下，具有將內(nèi)部夾持巖心釋放的功能。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置，該巖心夾持裝置包括筒體部分、單向通孔鋼柱以及密封組件；其中所述筒體部分包括底部開口的鋼質(zhì)外筒以及膠筒；外筒套設(shè)在膠筒外，膠筒內(nèi)部提供容置巖心的空間；外筒及膠筒頂部設(shè)置有貫通的流體進(jìn)出孔；外筒與膠筒筒壁之間存在環(huán)空，該環(huán)空是提供圍壓的空間，且外筒壁上設(shè)置有供流體進(jìn)出所述環(huán)空的圍壓孔；所述單向通孔鋼柱為上部能伸入膠筒內(nèi)部空間的柱體，該單向通孔鋼柱頂部為放置巖心的平臺(tái)，單向通孔鋼柱下部設(shè)置在膠筒內(nèi)部空間外；所述膠筒為在圍壓作用下能緊密包裹其內(nèi)部容置的巖心及巖心下方的單向通孔鋼柱而不致使巖心及單向通孔鋼柱下落的彈性膠筒；并且，所述單向通孔鋼柱中設(shè)置有供流體貫穿鋼柱而與鋼柱頂部放置的巖心接觸的單向通孔結(jié)構(gòu)；所述筒體部分與伸入膠筒內(nèi)部空間的單向通孔鋼柱之間設(shè)置密封組件；在圍壓作用下，形成供流體經(jīng)單向通孔鋼柱的單向通孔與單向通孔鋼柱頂部放置的巖心接觸、后滲流經(jīng)巖心、并從外筒及膠筒頂部設(shè)置的流體進(jìn)出孔流出的流體通道。本實(shí)用新型的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置，主要是利用膠筒的彈性性能，在膠筒外圍壓的作用下，膠筒可以將其內(nèi)部容置的巖心及巖心下方的單向通孔鋼柱緊密包裹，而不致使巖心及單向通孔鋼柱下落；當(dāng)膠筒外圍壓減小，由于彈性恢復(fù)作用，膠筒釋放其所包裹的巖心及單向通孔鋼柱，巖心及單向通孔鋼柱下落，從膠筒內(nèi)脫出，從而達(dá)到釋放巖心的功能。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案，本實(shí)用新型的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置中，所述密封組件包括膠筒端密封組件、鋼柱密封組件以及外端蓋；其中所述外筒下端設(shè)有外螺紋；所述膠筒端密封組件包括膠筒密封卡環(huán)以及內(nèi)端蓋；膠筒密封卡環(huán)將膠筒端口固定，并設(shè)有0型圈和環(huán)狀墊片，借助0型圈和環(huán)狀墊片的作用與外筒內(nèi)壁緊密結(jié)合；內(nèi)端蓋具有內(nèi)、外螺紋，內(nèi)端蓋的內(nèi)螺紋與外筒下端的外螺紋螺接，實(shí)現(xiàn)膠筒和外筒間的密封；所述鋼柱密封組件包括環(huán)狀柱塞，其上、下部均設(shè)置有0型圈，環(huán)狀柱塞在其下部0型圈的配合下在外端蓋內(nèi)部有一段行程(行程大小可根據(jù)需要定量設(shè)計(jì))，底部與外筒及膠筒的環(huán)空連通，在圍壓的作用下，環(huán)狀柱塞配合上部的0型圈密封單向通孔鋼柱外壁，將鋼柱固定；所述外端蓋設(shè)置內(nèi)螺紋，與所述內(nèi)端蓋外螺紋螺接；外端蓋內(nèi)部設(shè)有環(huán)狀槽；外端蓋外壁一側(cè)設(shè)有用以提供環(huán)狀柱塞的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的環(huán)狀槽連接的通道，保證環(huán)狀柱塞的有效行程；外端蓋底部中心設(shè)置供單向通孔鋼柱通過的通孔；外端蓋底部端面設(shè)有一卡槽，卡槽內(nèi)設(shè)置一個(gè)用于當(dāng)巖心頂部下行至外端蓋下方瞬間而通過作用力將巖心推離單向通孔鋼柱頂部的彈片；并且，該巖心夾持裝置還設(shè)置有圍壓管，該圍壓管連通外筒與膠筒筒壁之間的環(huán)空與外端蓋的環(huán)狀槽，當(dāng)注入流體進(jìn)入外筒-膠筒間的環(huán)空及外端蓋的環(huán)狀槽時(shí)，可使圍壓等值作用在環(huán)空及環(huán)狀柱塞上，達(dá)到密封巖心的效果。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案，本實(shí)用新型的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置中，所述單向通孔鋼柱設(shè)置有基體、蓋體、0型圈、限流體和密封塞；其中基體內(nèi)部設(shè)有通孔，通孔頂部有與密封塞配合的空間；基體上部設(shè)有外螺紋與蓋體連接；蓋體內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋與基體連接，中部設(shè)有通孔；0型圈位于限流體和蓋體間，密封隔斷蓋體和基體內(nèi)部通孔內(nèi)的流體；限流體內(nèi)壁上設(shè)有細(xì)孔，在頂端與蓋體的中部通孔形成通路；內(nèi)部是容納密封塞的空間，設(shè)有與密封塞配合的小錐體；密封塞具有單向閥結(jié)構(gòu)，當(dāng)流體方向由下向上時(shí)，密封塞向上不再密封，流體由限流體壁上的細(xì)孔進(jìn)入蓋體；當(dāng)流體方向由上向下時(shí)，密封塞向下與0型圈形成密封，阻止蓋體內(nèi)流體進(jìn)入基體內(nèi)。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案，本實(shí)用新型的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置中，所述外筒及膠筒頂部設(shè)置的流體進(jìn)出孔連接有流體引出管；所述單向通孔鋼柱的單向通孔連接有將流體引入該單向通孔的流體引入管。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案，本實(shí)用新型的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置中，所述膠筒與外筒頂部緊密接觸，不存在空間。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案，本實(shí)用新型的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置中，所述膠筒內(nèi)部頂端設(shè)置有具有孔隙結(jié)構(gòu)的墊片，厚1mm，與膠筒上端緊密接觸。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案，本實(shí)用新型的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置中，在所述單向通孔鋼柱頂端與巖心之間設(shè)置具有親油疏水性質(zhì)的墊片，該墊片固定在蓋體上端，呈孔隙結(jié)構(gòu)；孔隙直徑平均在1 10 μ m范圍內(nèi)。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案，本實(shí)用新型的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置中，該具有釋放功能的巖心夾持裝置最大外徑40mm，外筒頂端至下端密封組件底端有效長(zhǎng)度110mm，膠筒內(nèi)提供容置最大長(zhǎng)度為80mm的巖心的空間。本實(shí)用新型所述的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置，應(yīng)用時(shí)是將其置于潤(rùn)濕性測(cè)量裝置的高壓容器內(nèi)部，能實(shí)現(xiàn)油藏條件下的密閉驅(qū)替過程，形成與潤(rùn)濕性測(cè)量裝置內(nèi)水相無(wú)關(guān)的獨(dú)立空間，并且，在外部流程的控制下，具有將內(nèi)部夾持巖心釋放的功能。本實(shí)用新型還提供了一種油藏條件下巖心潤(rùn)濕性測(cè)量裝置，該油藏條件下巖心潤(rùn)濕性測(cè)量裝置的高壓容器內(nèi)設(shè)置有本實(shí)用新型所述的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案，所述油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置的彈片優(yōu)選為0. 02mm厚鋼片，當(dāng)巖心頂部下行至外端蓋下方瞬間，彈片作用力將巖心推向潤(rùn)濕性測(cè)量裝置高壓容器的中部。本實(shí)用新型的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置具有以下有益技術(shù)效果1.夾持裝置提供了油藏條件下，飽和溶解氣煤油的巖心的潤(rùn)濕性測(cè)量手段，突破了常規(guī)測(cè)量范圍；2.夾持裝置能實(shí)現(xiàn)油藏條件下的密閉驅(qū)替過程，形成與潤(rùn)濕性測(cè)量裝置內(nèi)水相無(wú)關(guān)的獨(dú)立空間；3.置于潤(rùn)濕性測(cè)量裝置內(nèi)部的夾持裝置在外部流程的控制下，具有將內(nèi)部夾持巖心釋放的功能；4.夾持裝置易于操作，保證了油相、水相的測(cè)量精度。
圖1為本實(shí)用新型的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置的筒體部分組件結(jié)構(gòu)及巖心結(jié)構(gòu)的示意圖。圖3為本實(shí)用新型的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置的單向通孔鋼柱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置的單向通孔鋼柱的基體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實(shí)用新型的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置的單向通孔鋼柱的蓋體和墊片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6A為本實(shí)用新型的油臧條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置的單向通孔鋼柱的限流體和密封塞以及0型圈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6B為所述單向通孔鋼柱的限流體的仰視結(jié)構(gòu)示意圖；圖6C為所述單向通孔鋼柱的限流體的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本實(shí)用新型的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置的膠筒密封組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8A為本實(shí)用新型的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置的單向通孔鋼柱密封組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8B為單向通孔鋼柱密封組件中環(huán)狀柱塞的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖9A為本實(shí)用新型的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置的外端蓋的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖9B為外端蓋的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖9C為外端蓋上設(shè)置的彈片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為本實(shí)用新型的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置的單向通孔鋼柱底端所連接的連接管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖11為設(shè)置有本實(shí)用新型的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置的巖心潤(rùn)濕性測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖12為本實(shí)用新型的測(cè)試巖石潤(rùn)濕性的實(shí)驗(yàn)裝置流程示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)施和產(chǎn)生的有益效果，旨在幫助閱讀者更好地理解本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和特點(diǎn)，不作為對(duì)本案可實(shí)施范圍的限定。請(qǐng)參見圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種具有釋放功能的巖心夾持裝置10，該裝置10主要包括筒體部分、單向通孔鋼柱104以及密封組件；所述密封組件包括膠筒端密封組件、鋼柱密封組件以及外端蓋107 ；其中1.筒體部分。所述筒體部分包括底部開口的鋼質(zhì)外筒101以及具有彈性的膠筒102 ；外筒101套設(shè)在膠筒102外，膠筒102與外筒101頂部緊密接觸，不存在空間，膠筒102內(nèi)部提供容置巖心20的空間；外筒101及膠筒102頂部設(shè)置有貫通的流體進(jìn)出孔，與接口管103連接，可與潤(rùn)濕性測(cè)量裝置的外面管路連接；外筒101與膠筒102筒壁之間存在環(huán)空，該環(huán)空是提供圍壓的空間，且外筒101壁上設(shè)置有供流體進(jìn)出所述環(huán)空的圍壓孔1011，連接一圍壓管1017，用于向環(huán)空內(nèi)注入流體以提供圍壓；外筒101下端有外螺紋；所述膠筒102內(nèi)部頂端還設(shè)置有具有孔隙結(jié)構(gòu)的墊片1021，厚1mm，與膠筒102上端緊密接觸，該墊片1021用于置于巖心20頂部，孔隙結(jié)構(gòu)使巖心20頂部端面的滲流保持與內(nèi)部狀態(tài)一致；關(guān)于外筒101、膠筒102、墊片1021、巖心20的結(jié)構(gòu)可同時(shí)參見圖2。在圍壓作用下，膠筒102緊密包裹巖心20和巖心下方的單向通孔鋼柱的部分柱體(關(guān)于單向通孔鋼柱的具體結(jié)構(gòu)參見后述)，保證實(shí)驗(yàn)注入流體在巖心20內(nèi)部滲流。2.單向通孔鋼柱。如圖1所示，單向通孔鋼柱104為上部能伸入膠筒102內(nèi)部空間的柱體，該單向通孔鋼柱104頂部為放置巖心20的平臺(tái)，單向通孔鋼柱104下部設(shè)置在膠筒102內(nèi)部空間外。該單向通孔鋼柱104主要包括基體1041、蓋體1042、0型圈1043、限流體1044和密封塞1045，組合圖見圖3。基體1041內(nèi)部有通孔，通孔頂部有與密封塞1045配合的空間；基體上部設(shè)有外螺紋(用于與蓋體連接)，見圖4。在所述單向通孔鋼柱104頂端與巖心20之間還進(jìn)一步設(shè)置具有親油疏水性質(zhì)的墊片1046(參見圖5)，該墊片1046固定在蓋體1042上端，呈孔隙結(jié)構(gòu)，孔隙直徑平均在1 10 μ m范圍內(nèi)。蓋體1042內(nèi)有內(nèi)螺紋與基體連接，中部有通孔(參見圖5)。0型圈1043位于限流體1044和蓋體1042間，對(duì)蓋體1042和基體1041的通孔內(nèi)的流體起密封隔斷作用。限流體1044內(nèi)壁上有細(xì)孔，在頂端與蓋體1042的中部通孔形成通路；內(nèi)部是容納密封塞1045的空間，還設(shè)有與密封塞1045配合的小錐體，保證密封塞1045上下運(yùn)動(dòng)時(shí)保持平穩(wěn)、密封作用良好。密封塞1045具有單向閥的作用，當(dāng)流體方向由下向上時(shí)，密封塞1045向上不再密封，流體由限流體1044壁上的細(xì)孔進(jìn)入蓋體；當(dāng)流體方向由上向下時(shí)，密封塞1045向下與0型圈1043形成密封，阻止蓋體1042內(nèi)流體進(jìn)入基體1041內(nèi)；見圖6A、圖6B、圖6C。3.膠筒端密封組件。所述膠筒端密封組件包括膠筒密封卡環(huán)105以及內(nèi)端蓋106，還設(shè)有0型圈1051和環(huán)狀墊片1052，見圖7 ；膠筒密封卡環(huán)105將膠筒102下端口固定，借助0型圈1051和環(huán)狀墊片1052的作用與外筒101內(nèi)壁緊密結(jié)合；內(nèi)端蓋106具有內(nèi)、外螺紋，內(nèi)螺紋與外筒101連接，保證膠筒和外筒間的密封，內(nèi)端蓋106外螺紋與外端蓋107連接。4.鋼柱密封組件。所述鋼柱密封組件包括環(huán)狀柱塞108，其上、下部均設(shè)置有0型圈，見圖8A、圖8B ；環(huán)狀柱塞108在其下部0型圈的配合下在外端蓋107內(nèi)部有一定量的行程，底部與外筒101及膠筒102的環(huán)空連通，在圍壓的作用下，環(huán)狀柱塞配合上部的0型圈密封單向通孔鋼柱104外壁，將鋼柱104固定，使外部高壓流體無(wú)法沿鋼柱104外壁進(jìn)入巖心20。5.外端蓋。外端蓋107結(jié)構(gòu)見圖9A、圖9B、圖9C ；外端蓋107設(shè)置有一彈片1071 ；外端蓋107設(shè)有內(nèi)螺紋與內(nèi)端蓋106連接，內(nèi)部有環(huán)狀槽，外壁一側(cè)有環(huán)狀槽連接的通道，用以提供環(huán)狀柱塞108的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，保證環(huán)狀柱塞108的有效行程；底部中心有通孔允許鋼柱104通過；底部端面有一卡槽，用于固定彈片1071，彈片為0. 02mm厚鋼片，當(dāng)巖心20頂部下行至外端蓋107下方瞬間，彈片1071作用力將巖心20推向潤(rùn)濕性測(cè)量裝置的中部。另，請(qǐng)結(jié)合參見圖1、圖12所示，圍壓管1017將外筒-膠筒間的環(huán)空與外端蓋的環(huán)狀槽連通，通過三通連接到測(cè)量裝置高壓容器外的驅(qū)替泵C上。驅(qū)替泵C的注入流體進(jìn)入外筒-膠筒間的環(huán)空及外端蓋的環(huán)狀槽，使圍壓等值作用在環(huán)空及環(huán)狀柱塞108上，達(dá)到密封巖心的效果。此外，本實(shí)施例的具有釋放功能的巖心夾持裝置還包括有連接管109。如圖10所示，該連接管由高壓軟管1091和高壓鋼管1092構(gòu)成，高壓軟管1091頂部與單向通孔鋼柱104底部連接，軟管承壓4MPa以上。高壓鋼管1092與軟管連接，并由潤(rùn)濕性測(cè)量裝置的底部端蓋穿出，外密封連接(關(guān)于潤(rùn)濕性測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步參見圖11)。本實(shí)用新型的具有釋放功能的巖心夾持裝置是安裝在潤(rùn)濕性測(cè)量裝置內(nèi)，參見圖11。本實(shí)用新型的具有釋放功能的巖心夾持裝置能達(dá)到圍壓50MPa，巖心驅(qū)替壓力40MI^的性能；裝置體積小巧，最大外徑40mm，有效長(zhǎng)度(外筒101頂端至外端蓋107下端)110mm，巖心最大長(zhǎng)度為80mm。利用本實(shí)用新型的包括了所述油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置的測(cè)量裝置進(jìn)行巖心潤(rùn)濕性測(cè)量時(shí)，是依照以下方法原理進(jìn)行1.方法原理巖石潤(rùn)濕性自吸吸入方法，考慮了油、水、巖石三者之間選擇潤(rùn)濕的特性。油水與孔隙介質(zhì)接觸時(shí)，由于界面能的差異，一種流體較另一種流體更容易潤(rùn)濕巖石表面，并自發(fā)從油層巖石孔隙表面將另一種流體排開，當(dāng)孔隙介質(zhì)充滿油后(水相呈束縛狀態(tài))，水能自動(dòng)替代油時(shí)(簡(jiǎn)稱自動(dòng)吸水)，當(dāng)孔隙介質(zhì)充滿水后(油相呈殘余狀態(tài))，油能自動(dòng)替代水時(shí)(簡(jiǎn)稱自動(dòng)吸油)，根據(jù)吸水排油或吸油排水的處理量的多少，可定量的判斷油層巖石的潤(rùn)濕性。潤(rùn)濕性計(jì)算和評(píng)定方法采用水潤(rùn)濕指數(shù)、油潤(rùn)濕指數(shù)和相對(duì)潤(rùn)濕指數(shù)表述。通過測(cè)定巖石的自吸水排油量、水驅(qū)排油量、自吸油排水量和油驅(qū)排水量。分別用以下式(1)、式(2)計(jì)算水潤(rùn)濕指數(shù)和油潤(rùn)濕指數(shù)，再用式( 計(jì)算相對(duì)潤(rùn)濕指數(shù)。公式如下Ww = τ/ 二 τ/
Vod +Vot(1)Wo = T/ Vw"
Vwd + Vwt(2)
WW = -f
階。(3)式中W——相對(duì)潤(rùn)濕指數(shù)；Ww——水潤(rùn)濕指數(shù)；W0——油潤(rùn)濕指數(shù)；Vod——自吸水排油量，mL ；Vwd——自吸油排水量，mL ；Vot——水驅(qū)排油量，mL ；Vwt——油驅(qū)排水量，mL ；根據(jù)相對(duì)潤(rùn)濕指數(shù)的概念，定義相對(duì)潤(rùn)濕指數(shù)W小于1，巖心親油；相對(duì)潤(rùn)濕指數(shù)W大于1，巖心親水；相對(duì)潤(rùn)濕指數(shù)W等于1，巖心中等潤(rùn)濕。2.測(cè)試儀器及工作原理(1)儀器結(jié)構(gòu)在測(cè)量含溶解氣原油的巖心(或飽和高壓原油)在水相中的潤(rùn)濕性時(shí)，需要使用本實(shí)用新型的具有釋放功能的巖心夾持裝置，其在潤(rùn)濕性測(cè)量裝置內(nèi)的安裝位置見圖11。所述的潤(rùn)濕性測(cè)量裝置包括高壓容器部分和觀察部分；其中，所述高壓容器部分設(shè)置有容器筒301，容器筒301上端封閉并設(shè)置一測(cè)量管接口 3011連通容器內(nèi)空間；容器筒301下端為敞開口設(shè)計(jì)，并設(shè)有一端蓋302扣在該容器筒下端實(shí)現(xiàn)密封；且該端蓋上裝有供向容器內(nèi)注入待測(cè)流體及調(diào)整壓力的閥門；所述觀察部分包括測(cè)量管303，通過所述測(cè)量管接口 3011安裝在容器筒301上。按照自吸吸入方法測(cè)試原理連接的油藏條件下(高溫高壓條件下)測(cè)試巖石潤(rùn)濕性的實(shí)驗(yàn)流程，見圖12。(2)工作過程以水相作為潤(rùn)濕劑，巖心需飽和含有溶解氣煤油，50°C時(shí)泡點(diǎn)壓力12MPa。測(cè)量50°C、壓力20MPa條件下巖石潤(rùn)濕性時(shí)，具有釋放功能的巖心夾持裝置的操作步驟如下①待測(cè)巖心的準(zhǔn)備工作；測(cè)量基本物性參數(shù)。②在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，將干巖心放入具有釋放功能的巖心夾持裝置(以下簡(jiǎn)稱“夾持裝置”)內(nèi)，放入單向通孔鋼柱，放入0型圈，外端蓋與內(nèi)端蓋連接；高壓軟管端與鋼柱連接。③將潤(rùn)濕性測(cè)量裝置倒置，將夾持裝置倒置并將接口管插入接口，外密封；圍壓管連通測(cè)量裝置外的驅(qū)替泵C，以向環(huán)空注入流體提供圍壓；驅(qū)替泵C加圍壓至2MPa暫停，此時(shí)膠筒和環(huán)狀柱塞已將巖心及通孔鋼柱密封、固定。將高壓鋼管由測(cè)量裝置的端蓋中心孔
9中穿出，擰緊端蓋，并外密封高壓鋼管。④將潤(rùn)濕性測(cè)量裝置正置，按照?qǐng)D12所示流程連接；測(cè)試裝置整體置于恒溫箱內(nèi)，恒溫50°C。⑤先由驅(qū)替泵A向夾持裝置內(nèi)驅(qū)入脫氣煤油，同時(shí)向測(cè)量裝置內(nèi)驅(qū)入水。夾持裝置與回壓閥11形成通路，回壓閥設(shè)置為20MPa ；驅(qū)替泵A工作過程中，驅(qū)替泵C的工作壓力始終大于驅(qū)替泵A的驅(qū)替壓力2MPa。當(dāng)驅(qū)替泵A壓力達(dá)到20MPa時(shí)，停止注入并關(guān)閉測(cè)量裝置水相入口。將裝煤油的中間容器改更換為50°C時(shí)泡點(diǎn)壓力12MPa的含溶解氣煤油，繼續(xù)驅(qū)替，當(dāng)驅(qū)替體積超過5PV后，停止，并關(guān)閉盛裝煤油的容器出口。關(guān)閉夾持裝置的上部接口管。⑥巖心靜置10小時(shí)以上。驅(qū)替泵C緩慢卸壓，當(dāng)壓力低于20MI^后，水慢慢進(jìn)入夾持裝置內(nèi)，巖心及鋼柱緩慢下滑，并使彈片彎曲。短暫開啟鋼管外部閥門，使鋼柱內(nèi)的壓力略有降低。當(dāng)巖心脫出夾持裝置的下表面時(shí)，彈片的彈力釋放，將巖心推向測(cè)試裝置中部。同時(shí)單向通孔鋼柱內(nèi)的密封塞形成密封。鋼柱頂部孔隙墊片內(nèi)的油相流體所受界面張力大于浮力，故仍包含在孔隙內(nèi)。⑦測(cè)量裝置進(jìn)行至常規(guī)自吸吸入方法操作步驟，定時(shí)測(cè)量自吸水排油量。⑧驅(qū)替過程及測(cè)量參數(shù)也參見相關(guān)實(shí)驗(yàn)(SY-T 5153-1999油藏巖石潤(rùn)濕性測(cè)定)，不再贅述。由公式C3)計(jì)算該巖心的相對(duì)潤(rùn)濕指數(shù)，判斷潤(rùn)濕性。在巖心釋放遇阻的情況下(啟動(dòng)阻力較大)，啟用驅(qū)替泵B向巖心短期逆向加壓即可。
權(quán)利要求1.一種油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置，其特征在于該巖心夾持裝置包括筒體部分、單向通孔鋼柱以及密封組件；其中所述筒體部分包括底部開口的鋼質(zhì)外筒以及膠筒；外筒套設(shè)在膠筒外，膠筒內(nèi)部提供容置巖心的空間；外筒及膠筒頂部設(shè)置有貫通的流體進(jìn)出孔；外筒與膠筒筒壁之間存在環(huán)空，該環(huán)空是提供圍壓的空間，且外筒壁上設(shè)置有供流體進(jìn)出所述環(huán)空的圍壓孔；所述單向通孔鋼柱為上部能伸入膠筒內(nèi)部空間的柱體，該單向通孔鋼柱頂部為放置巖心的平臺(tái)，單向通孔鋼柱下部設(shè)置在膠筒內(nèi)部空間外；所述膠筒為在圍壓作用下能緊密包裹其內(nèi)部容置的巖心及巖心下方的單向通孔鋼柱而不致使巖心及單向通孔鋼柱下落的彈性膠筒；并且，所述單向通孔鋼柱中設(shè)置有供流體貫穿鋼柱而與鋼柱頂部放置的巖心接觸的單向通孔結(jié)構(gòu)；所述筒體部分與伸入膠筒內(nèi)部空間的單向通孔鋼柱之間設(shè)置密封組件；在圍壓作用下，形成供流體經(jīng)單向通孔鋼柱的單向通孔與單向通孔鋼柱頂部放置的巖心接觸、后滲流經(jīng)巖心、并從外筒及膠筒頂部設(shè)置的流體進(jìn)出孔流出的流體通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置，其特征在于所述密封組件包括膠筒端密封組件、鋼柱密封組件以及外端蓋；其中所述外筒下端設(shè)有外螺紋；所述膠筒端密封組件包括膠筒密封卡環(huán)以及內(nèi)端蓋；膠筒密封卡環(huán)將膠筒端口固定，并設(shè)有0型圈和環(huán)狀墊片，借助0型圈和環(huán)狀墊片的作用與外筒內(nèi)壁緊密結(jié)合；內(nèi)端蓋具有內(nèi)、外螺紋，內(nèi)端蓋的內(nèi)螺紋與外筒下端的外螺紋螺接，實(shí)現(xiàn)膠筒和外筒間的密封；所述鋼柱密封組件包括環(huán)狀柱塞，其上、下部均設(shè)置有0型圈，環(huán)狀柱塞在其下部0型圈的配合下在外端蓋內(nèi)部有一段行程，底部與外筒及膠筒的環(huán)空連通，在圍壓的作用下，環(huán)狀柱塞配合上部的0型圈密封單向通孔鋼柱外壁，將鋼柱固定；所述外端蓋設(shè)置內(nèi)螺紋，與所述內(nèi)端蓋外螺紋螺接；外端蓋內(nèi)部設(shè)有環(huán)狀槽；外端蓋外壁一側(cè)設(shè)有用以提供環(huán)狀柱塞的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的環(huán)狀槽連接的通道，保證環(huán)狀柱塞的有效行程；外端蓋底部中心設(shè)置供單向通孔鋼柱通過的通孔；外端蓋底部端面設(shè)有一卡槽，卡槽內(nèi)設(shè)置一個(gè)用于當(dāng)巖心頂部下行至外端蓋下方瞬間而通過作用力將巖心推離單向通孔鋼柱頂部的彈片；并且，該巖心夾持裝置還設(shè)置有圍壓管，該圍壓管連通外筒與膠筒筒壁之間的環(huán)空與外端蓋的環(huán)狀槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置，其特征在于所述單向通孔鋼柱設(shè)置有基體、蓋體、0型圈、限流體和密封塞；其中基體內(nèi)部設(shè)有通孔，通孔頂部有與密封塞配合的空間；基體上部設(shè)有外螺紋與蓋體連接；蓋體內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋與基體連接，中部設(shè)有通孔；0型圈位于限流體和蓋體間，密封隔斷蓋體和基體內(nèi)部通孔內(nèi)的流體；限流體內(nèi)壁上設(shè)有細(xì)孔，在頂端與蓋體的中部通孔形成通路；內(nèi)部是容納密封塞的空間，設(shè)有與密封塞配合的小錐體；密封塞具有單向閥結(jié)構(gòu)，當(dāng)流體方向由下向上時(shí)，密封塞向上不再密封，流體由限流體壁上的細(xì)孔進(jìn)入蓋體通孔；當(dāng)流體方向由上向下時(shí)，密封塞向下與0型圈形成密封，阻止蓋體內(nèi)流體進(jìn)入基體內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置，其特征在于所述外筒及膠筒頂部設(shè)置的流體進(jìn)出孔連接有流體引出管；所述單向通孔鋼柱的單向通孔連接有將流體引入該單向通孔的流體引入管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置，其特征在于所述膠筒與外筒頂部緊密接觸，不存在空間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置，其特征在于所述膠筒內(nèi)部頂端設(shè)置有具有孔隙結(jié)構(gòu)的墊片，厚1mm，與膠筒上端緊密接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置，其特征在于在所述單向通孔鋼柱頂端與巖心之間設(shè)置具有親油疏水性質(zhì)的墊片，該墊片固定在蓋體上端，呈孔隙結(jié)構(gòu)；孔隙直徑平均在1 10 μ m范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置，其特征在于該具有釋放功能的巖心夾持裝置最大外徑40mm，外筒頂端至下端密封組件底端有效長(zhǎng)度110mm，膠筒內(nèi)提供容置最大長(zhǎng)度為80mm的巖心的空間。
9.一種油藏條件下巖心潤(rùn)濕性測(cè)量裝置，其特征在于該油藏條件下巖心潤(rùn)濕性測(cè)量裝置的高壓容器內(nèi)設(shè)置有權(quán)利要求1 8任一項(xiàng)所述的油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的油藏條件下巖心潤(rùn)濕性測(cè)量裝置，其特征在于所述油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置的彈片為0. 02mm厚鋼片，當(dāng)巖心頂部下行至外端蓋下方瞬間，彈片作用力將巖心推向潤(rùn)濕性測(cè)量裝置高壓容器的中部。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置及巖心潤(rùn)濕性測(cè)量裝置，其包括筒體部分、單向通孔鋼柱及密封組件；筒體部分包括外筒及膠筒；外筒套設(shè)在膠筒外，膠筒內(nèi)部提供容置巖心的空間；外筒及膠筒頂部設(shè)有流體進(jìn)出孔；外筒與膠筒筒壁之間存在環(huán)空提供圍壓，外筒壁上設(shè)有圍壓孔；單向通孔鋼柱上部能伸入膠筒內(nèi)部空間，頂部為放置巖心的平臺(tái)，下部設(shè)置在膠筒內(nèi)部空間外；膠筒在圍壓作用下緊密包裹其內(nèi)部容置的巖心及鋼柱而不致使其下落；鋼柱中設(shè)有單向通孔結(jié)構(gòu)；筒體部分與單向通孔鋼柱之間設(shè)置密封組件；在圍壓作用下，流體經(jīng)單向通孔滲流經(jīng)巖心并從外筒及膠筒頂部設(shè)置的流體進(jìn)出孔流出。該夾持裝置能將所夾持巖心釋放，且易于操作，保證了測(cè)量精度。
文檔編號(hào)G01N13/00GK202330221SQ20112048766
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者李軍, 李實(shí) , 秦積舜, 陳興隆, 陳鋼 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司