[发明专利]实时测量岩芯驱替过程饱和度前缘的实验系统和方法

权利要求书

1.一种实时测量岩芯驱替过程饱和度前缘的实验方法，其特征在于，实验系统包括：

岩芯夹持器，真空压力泵，第一压力装置，存储罐单元，第一流量计，第一压力表，第二流量计，CT扫描仪，第二压力装置；所述岩芯夹持器用于装载岩芯；所述真空压力泵能与所述岩芯夹持器相连通以对所述岩芯夹持器进行抽真空；所述第一流量计能与所述岩芯夹持器的一端相连通；所述存储罐单元与所述第一流量计相连通，其能够向所述岩芯夹持器输送不同种类的液体；所述第一压力装置与所述存储罐单元相连通；所述CT扫描仪仅用于对所述岩芯夹持器进行扫描，其沿着所述岩芯夹持器的延伸方向移动；所述第二压力装置与所述岩芯夹持器的侧壁相连接；第二流量计与所述岩芯夹持器的另一端相连通；所述第一压力表分别与所述岩芯夹持器的两端相连通；

所述实验方法包括：

将所述真空压力泵与所述岩芯夹持器连接，通过所述真空压力泵对装载岩芯的所述岩芯夹持器进行抽真空操作，通过所述CT扫描仪对处于真空状态的所述岩芯夹持器进行扫描以获得岩芯处于干燥状态下的CT扫描结果；在扫描过程中，扫描从所述岩芯夹持器的一端开始，平均每隔6mm扫描一个点，共扫描11个点，平均扫描厚度为5mm，从而构成512×512的图像存储数字矩阵，然后将该数字矩阵经过模拟转换到阴极射线管，进而显示该处扫描图像；

通过所述第二压力装置向所述岩芯夹持器施加围压，通过所述第一压力装置将所述存储罐单元中第一浓度下的第一液体以第一预设速度注入至所述岩芯夹持器的一端，当所述第一流量计和所述第二流量计的流量相等时，停止所述第一液体的注入，通过所述CT扫描仪对具有第一液体的所述岩芯夹持器进行扫描以获得岩芯处于饱和第一液体下的CT扫描结果，根据岩芯处于干燥状态下的CT扫描结果和岩芯处于饱和第一液体下的CT扫描结果得到岩芯的孔隙度分布；

根据岩芯处于干燥状态下的CT扫描结果和岩芯处于饱和第一液体下的CT扫描结果校正所述CT扫描仪；

通过所述第二压力装置向所述岩芯夹持器施加围压，通过所述第一压力装置将所述存储罐单元中的第二液体以第二预设速度注入至所述岩芯夹持器的一端以清洗岩芯；

通过所述第一压力装置将所述存储罐单元中的第三液体以第三预设速度注入至所述岩芯夹持器的一端，通过CT扫描仪扫描注入过程中的岩芯以获取不同时刻下煤油注入过程中岩芯的CT扫描结果；

当所述第一流量计和所述第二流量计的流量相等且第一压力表不再变化时，停止所述第三液体的注入，通过所述CT扫描仪对具有第三液体的岩芯夹持器进行扫描以获取岩芯处于饱和第三液体下的CT扫描结果；

根据岩芯处于饱和第一液体下的CT扫描结果、取岩芯处于饱和第三液体下的CT扫描结果、不同时刻下煤油注入过程中岩芯的CT扫描结果获取实时含水饱和度前缘分布，其具体公式如下：

其中，Sw(x,y,z,t)表示t时刻岩芯(x,y,z)点处的前缘饱和度分布，无因次；CT(x,y,z,t)表示不同时刻下煤油注入过程中岩芯的CT扫描结果中在t时刻岩芯(x,y,z)点处的x射线衰减值，单位为亨氏；CT0(x,y,z)表示岩芯处于饱和第三液体下的CT扫描结果中岩芯(x,y,z)点处的x射线衰减值，单位为亨氏；CTw(x,y,z)表示岩芯处于饱和第一液体下的CT扫描结果中岩芯(x,y,z)点处的x射线衰减值，单位为亨氏。

2.根据权利要求1所述的实时测量岩芯驱替过程饱和度前缘的实验方法，其特征在于，所述存储罐单元包括并联设置的第一液体存储罐、第二液体存储罐、第三液体存储罐。

3.根据权利要求2所述的实时测量岩芯驱替过程饱和度前缘的实验方法，其特征在于，所述第一液体用于获得岩芯处于水相下的CT扫描结果；所述第二液体用于清洗岩芯；所述第三液体用于获得岩芯处于油相下的CT扫描结果。

4.根据权利要求1所述的实时测量岩芯驱替过程饱和度前缘的实验方法，其特征在于，还包括：

与所述第二流量计相连通的回压阀；

与所述回压阀相连通的流体收集器。

5.根据权利要求1所述的实时测量岩芯驱替过程饱和度前缘的实验方法，其特征在于，所述岩芯夹持器的侧壁上连接有第二压力表。