[实用新型]长岩心模拟注水试验系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油勘探检测领域，具体涉及一种长岩心模拟注水试验系统。

背景技术

目前常用的岩心模拟注水装置主要分短岩心和长岩心两种系统，尽管采用常规短岩心能够快速评价储层的敏感特性，并能有效开展注水过程中储层保护技术的优选和研究，但由于常规短岩心的长度过短，无法准确反应储层注水过程中的粘土水化膨胀和迁移的过程及特征。为了进一步研究注水过程中的储层伤害机理，在常规短岩心动态防膨实验的基础上，建立了长岩心模拟装置以及长岩心模拟注水的实验方法，开展了长岩心模拟注水储层伤害及保护实验研究。但常规的多点测压长岩心装置存在以下缺陷：1、净围压低，常用长岩心装置的岩心规格为Φ25mm*300mm，可以进行双测压孔测试。但其胶套的承压能力低，要求小于4MPa，无法模拟地层条件下的上覆压力。2、死体积大，死体积(或无效体积)是从夹持器入口到夹持器出口，所有连接通道占据的体积，主要包括管线、堵头、接头和阀门的连通体积，分布在夹持器入口到岩心前端面、夹持器出口到岩心后端面和岩心测压点到传感器的连接线路中的体积。有效体积是指胶套中容纳长岩心的体积，即等于长岩心的体积。

死体积是流程中由于机械加工工艺、安装工艺、过载保护等要求，不可避免的附加体积。死体积对系统的计量精度、响应时间、响应速度等有很大影响。由于增加了测试点以及胶套和岩心的长度，跟短岩心的测试相比，现有长岩心装置的死体积增加了几倍，有效体积所占比重较小，对于精确计量的实验来说，其误差造成的影响更大。因此，现有的岩心模拟注水装置有待于进一步改进和提高。

另外，现有的三轴向岩心夹持器，胶筒形状都是圆柱形的，从加围压方式上划分有两种方法，一种是轴向和径向同时加压，且轴向和径向压力相同，另一种是轴向和径向可以分别加围压。对于是轴向和径向可以分别加围压的岩心夹持器，胶筒与岩心端面的密封形式一般都是凸型结构(即胶筒两端的口径大于中间段，或者两端为扩口)，这种密封方式的主要缺点是：①由于结构和加工工艺的要求胶套两端必须向外凸，突起这部分胶套增加了夹持器前后端的死体积，影响实验中油水计量精度及系统的响应速度。②由于胶套突起部分有拐点，驱替压力与围压压差大时，胶套从拐点处向内挤压变形，容易漏，所以实验压差不高。

实用新型内容

本实用新型提供一种长岩心模拟注水试验系统，以提高试验精度，提供精确计量的实验数据。

为此，本实用新型提出一种长岩心模拟注水试验系统，所述长岩心模拟注水试验系统包括：长岩心夹持器、与所述长岩心夹持器连接并对所述长岩心夹持器施加围压及轴向压力的加压泵以及分别与所述长岩心夹持器连接的驱替泵、测压计和回压泵；

所述长岩心夹持器包括：夹持器筒体1和套设于所述夹持器筒体1之内的耐高压橡胶套筒2，所述夹持器筒体1与所述耐高压橡胶套筒2之间的空间为围压腔；该长岩心夹持器为三轴向岩心夹持器，有径向围压，而且还有轴向围压。

所述耐高压橡胶套筒2包括：筒壁21、位于所述筒壁21中的内腔23以及位于所述内腔23两端的筒口，所述内腔23为直筒形，所述两端的筒口处的内径等于所述内腔23中间处的内径；

所述耐高压橡胶套筒2还包括：

套筒凸缘22，突出设置在每一端的筒口的外侧的筒壁21处；

裙状外缘221，设置在所述套筒凸缘22上远离该所述筒口的一端；所述裙状外缘221与所述耐高压橡胶套筒2的轴线相交成锐角；

所述夹持器筒体1两端的内侧壁分别环设前端凸缘13和后端凸缘14；

所述裙状外缘221与所述前端凸缘13和后端凸缘14相抵压，从径向上密封住所述围压腔。

进一步地，所述裙状外缘221为锥形或锥环形。

进一步地，所述裙状外缘221通过裙状外缘221的内壁与所述前端凸缘13和后端凸缘14相抵压。

进一步地，所述长岩心夹持器包括：分别安装在所述两端的筒口处的前端堵头3和后端堵头4。

进一步地，所述前端堵头3包括：管线31及管线上串联的堵头连接部32和堵头端部33；所述堵头端部33伸入到前端的筒口中，所述堵头端部33的外径等于所述两端的筒口处的内径。

进一步地，所述后端堵头4的中轴位置具有供气液流动的管道41，所述后端堵头4的中部具有环状凸缘42；所述后端堵头4具有位于所述环状凸缘42之前的插入部43，所述插入部43伸入到后端的筒口中，所述插入部43的外径等于所述两端的筒口处的内径，在所述环状凸缘42上设有密封圈槽421和密封圈422；所述环状凸缘42的外径大于所述插入部43的外径。