一種巖心薄片可視化驅(qū)替定量分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油田科研實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，尤其涉及可應(yīng)用于油田提高采收率的驅(qū)油實(shí)驗(yàn)定量評(píng)價(jià)，用于水驅(qū)油、氣驅(qū)油等相關(guān)實(shí)驗(yàn)的一種巖心薄片可視化驅(qū)替定量分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在油田科研實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域中，現(xiàn)有的提高采收率驅(qū)替實(shí)驗(yàn)分為四種:(I)玻璃刻蝕模型驅(qū)替實(shí)驗(yàn)；(2)沙粒模擬巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)；(3)圓柱巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)；(4)巖心薄片驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，其中巖心薄片驅(qū)替實(shí)驗(yàn)是新型的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)方案，但目前的巖心薄片驅(qū)替實(shí)驗(yàn)只能定性的顯示兩相驅(qū)替結(jié)果，不能定量表達(dá)兩相驅(qū)替界面在孔喉附近的速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的解決了油田提高采收率驅(qū)替實(shí)驗(yàn)中不能定量表達(dá)兩相驅(qū)替界面在孔喉附近的速度的問題，提供了一種巖心薄片可視化驅(qū)替定量分析方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種巖心薄片可視化驅(qū)替定量分析方法，包括以下步驟:
[0005]步驟1，以氮?dú)馄恐械牡獨(dú)庾鳛轵?qū)油動(dòng)力，由減壓閥減壓后的氮?dú)?，?jīng)過氮?dú)鈨艋b置后，去除了微小固體顆?；蛞旱?；
[0006]步驟2，凈化后的氮?dú)饨o驅(qū)替液體罐中的驅(qū)替液體提供動(dòng)力，用來驅(qū)替巖心薄片中的被驅(qū)替的液體；
[0007]步驟3，制作能夠透光觀察的巖心薄片夾持裝置，巖心薄片夾持裝置包括金屬框、硅膠套、支柱，巖心薄片放置于硅膠套中，硅膠套上下面緊密貼合兩塊金屬框，然后以一定的圍壓作用于上下兩塊金屬框上，并加以壓緊密封，金屬框上下端的方窗口用高壓玻璃壓??；
[0008]步驟4，巖心薄片被驅(qū)替前，先飽和被驅(qū)替的液體，如果用氣體(氣體的種類根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求而定)作為驅(qū)替相，則驅(qū)替罐中不要裝驅(qū)替液；
[0009]步驟5，巖心薄片、硅膠套均置于一圓柱形加熱系統(tǒng)中進(jìn)行加熱，加熱系統(tǒng)的上下端均有直徑為3cm的透光圓孔，透光圓孔中有透明耐高壓防爆玻璃覆蓋緊貼在透明硅膠夾持器表面；
[0010]步驟6，巖心薄片中的流體微流量由光電微流量計(jì)測量；
[0011]步驟7，巖心薄片中氣液兩相界面、不同顏色液液兩相界面，在雙脈沖激光器的體光源的照射下，通過微距鏡頭在CCD相機(jī)中成像，雙脈沖激光器與CCD相機(jī)之間的同步協(xié)調(diào)工作由同步器控制，已知的連續(xù)時(shí)間間隔內(nèi)，由互相關(guān)的兩相界面圖像可知兩相界面的位移，由計(jì)算機(jī)中的互相關(guān)處理軟件，得出其速度大小和方向，并以矢量形式顯示出來。
[0012]進(jìn)一步，所述步驟3中，巖心薄片的上下及四周被透明硅膠套包裹，硅膠套的上下由矩形金屬框靠圍壓密封，巖心薄片的兩端分別用支柱連接到管路中。此結(jié)構(gòu)確保驅(qū)替相與被驅(qū)替相只能在薄片巖心中流動(dòng)；
[0013]進(jìn)一步，所述步驟3中，驅(qū)替壓力為IMPa，圍壓數(shù)值為3MPa，由另外一個(gè)氮?dú)馄刻峁?。這樣使得圍壓大于驅(qū)替壓力，確保透明硅膠包裹的薄片巖心中流體只能在其中流動(dòng)。
[0014]進(jìn)一步，所述步驟5中加熱溫度控制在40?60°C之間。此溫度下能夠保證原油具有較好的流動(dòng)性。
[0015]進(jìn)一步，所述步驟6的光電微流量計(jì)包括游標(biāo)卡尺、紅外線發(fā)射器、紅外線接收器、毛細(xì)玻璃管、毛細(xì)玻璃管支撐、游標(biāo)卡尺、計(jì)時(shí)器、燒杯和處理器；光電微流量計(jì)的底板一側(cè)固定毛細(xì)玻璃管支撐，毛細(xì)玻璃管支撐中間設(shè)有通孔，毛細(xì)玻璃管的一端穿過通孔并與底板上的游標(biāo)卡尺相平行設(shè)置，毛細(xì)玻璃管的另一端連通到燒杯內(nèi)，游標(biāo)卡尺的一側(cè)垂直方向上依次設(shè)有紅外線發(fā)射器、紅外線接收器、處理器，所述紅外線發(fā)射器、紅外線接收器和計(jì)時(shí)器都用信號(hào)線與處理器相連。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:
[0017]I)本發(fā)明將氣液或液液驅(qū)替過程可視化，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)可以準(zhǔn)確測量出真實(shí)巖心中氣液或液液驅(qū)替兩相界面在孔喉處的速度大小和方向，可為油田提高采收率研宄提供較好的技術(shù)參數(shù)。
[0018]2)本發(fā)明將天然巖心薄片(磨成厚度為I?1.2mm)，在3PMa圍壓的密封下，以IPMa壓力實(shí)現(xiàn)驅(qū)替過程，確保透明硅膠包裹的薄片巖心中流體只能在其中流動(dòng)；同步器協(xié)調(diào)雙脈沖激光器和CCD相機(jī)同步工作，氣液兩相或者液液兩相界面在雙脈沖激光的照射下，在CCD相機(jī)中成像，利用圖像處理互相關(guān)技術(shù)識(shí)別氣液兩相或者液液兩相界面在孔喉處的位移。本發(fā)明的加熱溫度控制在40?60°C之間。此溫度下能夠保證原油具有較好的流動(dòng)性。
【附圖說明】
[0019]圖1巖心薄片可視化驅(qū)替定量分析方法及其裝置的示意圖。
[0020]圖2巖心薄片夾持裝置示意圖。
[0021]圖3光電微流量計(jì)原理圖。
[0022]圖中:1.氮?dú)馄浚?.氮?dú)鈨艋b置，3.驅(qū)替液體罐，4.壓力表，5.巖心薄片，6.金屬框，7.硅膠套，8.支柱，9.加熱系統(tǒng)，10.微距鏡頭，11.CXD相機(jī)，12.雙脈沖激光器，13.同步器，14.計(jì)算機(jī)，15.紅外線發(fā)射器，16.紅外線接收器，17.毛細(xì)玻璃管，18.光電微流量計(jì)，19.毛細(xì)玻璃管支撐，20.游標(biāo)卡尺，21.計(jì)時(shí)器，22.燒杯，23處理器。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0024]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的裝置包括氮?dú)馄縄，氮?dú)鈨艋b置2，驅(qū)替液體罐3，壓力表4，巖心薄片5，金屬框6，硅膠套7，支柱8，加熱系統(tǒng)9，微距鏡頭10，CXD相機(jī)11，雙脈沖激光器12，同步器13，計(jì)算機(jī)14，紅外線發(fā)射器15，紅外線接收器16，毛細(xì)玻璃管17，光電微流量計(jì)18，毛細(xì)玻璃管支撐19，游標(biāo)卡尺20，計(jì)時(shí)器21，燒杯22，處理器23，盤管24。所述氮?dú)馄縄通過減壓閥減壓連接氮?dú)鈨艋b置2，氮?dú)鈨艋b置2連接驅(qū)替液體罐3，驅(qū)替液體罐3將驅(qū)替液體通過管路送入加熱系統(tǒng)9 (溫控加熱)中，加熱系統(tǒng)9內(nèi)部包括巖心薄片夾持裝置，巖心薄片夾持裝置由巖心薄片5，金屬框6，硅膠套7，支柱8構(gòu)成，所述金屬框6為矩形金屬框，金屬框6上下端開有方窗口，所述支柱8 一端連接驅(qū)替液體罐3輸出的管路，所述支柱8另一端通過管路連接毛細(xì)玻璃管17的一端，毛細(xì)玻璃管17的另一端直通入到燒杯22內(nèi)。
[0025]上述巖心薄片夾持裝置包括金屬框6、硅膠套7、支柱8，巖心薄片5放置于硅膠套7中，硅膠套7上下面緊密貼合兩塊金屬框6，然后以一定的圍壓作用于上下兩塊金屬框6上，并加以壓緊密封，金屬框6上下端的方窗口用高壓玻璃壓住。
[0026]所述光電微流量計(jì)18中帶有計(jì)時(shí)器21，光電微流量計(jì)18的底板一側(cè)固定毛細(xì)玻璃管支撐19，毛細(xì)玻璃管支撐19為方形，中間設(shè)有通孔，毛細(xì)玻璃管17穿過通孔并與底板上的游標(biāo)卡尺20相平行設(shè)置，游標(biāo)卡尺20的一側(cè)垂直方向上依次設(shè)有紅外線發(fā)射器15、紅外線接收器16，紅外線發(fā)射器15、紅外線接收器16以及計(jì)時(shí)器21都有信號(hào)線與處理器23相連。光電微流量計(jì)18測量微流量前，首先在毛細(xì)玻璃管17中用微樣進(jìn)樣器注入一微小氣飽，游標(biāo)卡尺20靠最左邊清零，并確保毛細(xì)玻璃管17中微小氣泡在紅外線發(fā)射器15、紅外線接收器16的左邊，毛細(xì)玻璃管17中微小氣泡經(jīng)過紅外線發(fā)射器15、紅外線接收器16之間時(shí)，紅外線接收器16給處理器23信號(hào)，處理器23給計(jì)時(shí)器21信號(hào)，計(jì)時(shí)器21開始計(jì)時(shí)，快速向右移動(dòng)游標(biāo)卡尺20，使毛細(xì)玻璃管17中微小氣泡在游標(biāo)卡尺20的左邊，隨著毛細(xì)玻璃管17中流體的流動(dòng)，微小氣泡跟隨一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)微小氣泡再次運(yùn)動(dòng)到紅外線發(fā)射器15、紅外線接收器16之間時(shí)，紅外線接收器16再次給處理器23信號(hào)，處理器23再次給計(jì)時(shí)器21 —個(gè)信號(hào)，停止計(jì)時(shí)，根據(jù)微小氣泡運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、位移以及毛細(xì)玻璃管17的內(nèi)徑，即可計(jì)算出系統(tǒng)驅(qū)替的微流量。
[0027]本發(fā)明的方法流程分為以下步驟實(shí)現(xiàn):<