[发明专利]一种低渗透岩心时域动态CT扫描渗吸实验装置及实验方法

权利要求书

1.一种低渗透岩心时域动态CT扫描渗吸实验装置，其特征在于：包括CT扫描渗吸岩心模拟系统、岩心预处理供液系统、岩心预处理真空系统和CT扫描仪；所述CT扫描渗吸岩心模拟系统包括CT扫描岩心室和用于支撑CT扫描岩心室的岩心室支架，CT扫描岩心室包括岩心室外壳，在岩心室外壳内放置柱状岩心，在岩心室外壳的两端分别设置有用于柱状岩心轴向固定的第一端面固定顶针和第二端面固定顶针，在岩心室外壳的两侧分别设置有用于柱状岩心径向固定的第一径向固定块和第二径向固定块；所述岩心预处理供液系统包括中间容器，中间容器通过供液主管线与岩心室外壳内部连通；所述岩心预处理真空系统包括真空泵，真空泵通过抽真空管线与岩心室外壳内部连通，真空泵还连接排液管，在排液管的末端连接有液体回收罐；所述CT扫描仪对应设置在CT扫描渗吸岩心模拟系统的一侧；

该实验装置还包括岩心室温度控制系统，所述岩心室温度控制系统包括设置在岩心室外壳内部的温度控制器，温度控制器通过温度控制连线连接温度控制电源；

所述岩心室支架的顶部设置有托盘，CT扫描岩心室放置在托盘上，所述岩心室支架的底部设置有支架座；

所述第一端面固定顶针设置在第一端面固定帽上，第一端面固定帽与岩心室外壳的一端连接，在第一端面固定帽的中心设置有第一通孔，第一端面固定顶针的一端从第一通孔中穿过，在第一端面固定帽的外侧且对应第一通孔处设置有第一螺帽，第一端面固定顶针与第一螺帽螺纹连接；所述第二端面固定顶针设置在第二端面固定帽上，第二端面固定帽与岩心室外壳的另一端连接，在第二端面固定帽的中心设置有第二通孔，第二端面固定顶针的一端从第二通孔中穿过，在第二端面固定帽的外侧且对应第二通孔处设置有第二螺帽，第二端面固定顶针与第二螺帽螺纹连接；

所述岩心室外壳为两端开口的筒状结构，所述第一端面固定帽和第二端面固定帽分别与岩心室外壳的端部螺纹连接；

所述第一端面固定帽的内侧设置有第一端面密封，第一端面固定帽的外侧与第一螺帽之间设置有第一端面轴向密封；所述第二端面固定帽的内侧设置有第二端面密封，第二端面固定帽的外侧与第二螺帽之间设置有第二端面轴向密封；

所述第一径向固定块与第一径向固定螺栓螺纹连接，第二径向固定块与第二径向固定螺栓螺纹连接，第一径向固定螺栓和第二径向固定螺栓分别从岩心室外壳的侧面穿过，且均与岩心室外壳螺纹连接；所述第一径向固定块和第二径向固定块的截面呈弧形；

所述中间容器设置多个，每一中间容器均通过一输出管线与供液主管线连接，在供液主管线上还连接有多个供液支线，在每一供液支线上均设置一供液恒流泵，所述供液恒流泵的总个数与中间容器的总个数相等；

在供液主管线、输出管线、供液支线、抽真空管线和排液管上均设置有阀门。

2.一种低渗透岩心时域动态CT扫描渗吸实验方法，采用如权利要求1所述的实验装置，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、低渗透标准岩心钻取与物性标定：钻取系列低渗透砂岩岩心，标定岩心润湿性，正反测取气测孔渗数据，筛选不同渗透率且正反渗透率相近的系列低渗透标准岩心备用；

步骤二、CT专用小岩心钻取：选取润湿性确定正反渗透率接近的低渗透标准岩心，依据渗透率大小决定钻取直径，直径选取范围为0.05～1cm；

步骤三、CT专用小岩心的放置：将钻取的CT专用小岩心，放置于CT扫描渗吸岩心模拟系统内；首先，通过调节轴向的第一端面固定顶针与第二端面固定顶针进行轴向固定；其次，通过调节第一径向固定螺栓与第二径向固定螺栓进行径向固定；最后，依据实验要求，通过调节第一径向固定块与第二径向固定块，进行岩心区域边界封闭；

步骤四、设备连接：将岩心预处理供液系统、岩心预处理真空系统与CT扫描岩心室连接就绪；

步骤五、岩心干样CT扫描：模拟油藏条件，通过岩心室温度控制系统调节CT扫描岩心室温度，待温度稳定后，根据岩心渗透率大小，以区分图像孔喉清晰为基准，设定CT扫描相关参数，进行岩心干样CT扫描，获取孔喉三维信息；

步骤六、岩心饱和油预处理与CT扫描数据提取：打开真空泵与抽真空管线，关闭供液主管线，抽真空至负压0.1MPa，保持12h以上，然后关闭真空泵与抽真空管线，打开供液主管线和放置模拟油的其中一中间容器，待模拟油充满CT扫描岩心室后，将供液主管线阀门关闭，饱和12h后，进行CT扫描，提取渗吸前饱和油的三维空间信息；

步骤七、岩心渗吸过程CT扫描与数据提取：打开供液主管线、排液管、另一中间容器、及与该中间容器相对应的供液支线与供液恒流泵，将存有地层水、表面活性剂或生物酶渗吸介质的中间容器内的渗吸介质注入并充满CT扫描岩心室内，然后关闭所有管线，设定CT扫描仪器相关参数，进行多次CT扫描，获取单位时间内低渗砂岩不同渗吸介质侵入后，剩余油微观赋存状态与分布规律。