[发明专利]考虑窜流的堆叠岩心驱替实验装置及方法

权利要求书

1.一种考虑窜流的堆叠岩心驱替实验装置，其特征在于：包括用于盛放地层水的容器(1)、两个驱替泵(2)、两个量筒(3)及内部放置有隔膜(4)的岩心管(5)，所述隔膜(4)将岩心管(5)的内部分隔成相互隔绝的两个内腔(5-1)，所述内腔(5-1)均用于容纳单个岩心(6)，所述内腔(5-1)的两端均封堵有堵头(7)；

两个所述内腔(5-1)的进口端均连通有一进水导管(8)，两个所述内腔(5-1)的出口端均连通有一出水导管(9)，所述内腔(5-1)中岩心(6)的左端端部与进水导管(8)的出口相对，所述内腔(5-1)中岩心(6)的右端端部与出水导管(9)的入口相对；

两个所述驱替泵(2)用于将容器(1)中的地层水分别泵入两个进水导管(8)中，两个所述出水导管(9)的出口分别位于两个量筒(3)中；

所述进水导管(8)和出水导管(9)上均设置有压力表(10)。

2.根据权利要求1所述的考虑窜流的堆叠岩心驱替实验装置，其特征在于：两个所述进水导管(8)靠近岩心管(5)的一端之间连通有阀门(11)。

3.根据权利要求1所述的考虑窜流的堆叠岩心驱替实验装置，其特征在于：所述内腔(5-1)的横截面呈方形。

4.一种考虑窜流的堆叠岩心驱替实验方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)、首先将两块不同渗透率孔隙度的岩心(6)放在恒温箱中进行干燥；

2)、将上述两块干燥后的岩心(6)分别放置到岩心管(5)的两个内腔(5-1)中，两个岩心(6)之间通过隔膜(4)隔开，随后在两个内腔(5-1)的两端各自加装堵头(7)进行封堵；

3)、对装入岩心(6)后的内腔(5-1)进行密封性检查；

4)、根据所模拟的地层环境配出与地层矿化度相同的地层水，并放入容器(1)中，维持容器(1)中地层水的温度与所模拟地层环境的温度一致；

5)、关闭阀门(11)，启动两个驱替泵(2)，分别选定驱替泵(2)为Q1和Q2后取下量筒(3)，将容器(1)中的地层水通过进水导管(8)泵入到内腔(5-1)中，恒流一定时间后，将两个量筒(3)对应与两个出水导管(9)接上；开始测量流速，在单位T时间内，分别记录流入每个量筒(3)中的总流量q1和q2，根据每个量筒(3)中的总流量和时间T计算出对应的流速，并记录对应进水导管(8)及出水导管(9)上压力表(10)的数据，分别计算出两块岩心(6)的渗透率；

6)、打开岩心管(5)上的堵头(7)，将隔膜(4)及两块岩心(6)取出，对岩心管(5)的内腔(5-1)进行清理，随后将两块岩心(6)进行重新干燥；

7)、将两块重新干燥后的岩心(6)分别放置到岩心管(5)的两个内腔(5-1)中，随后在两个内腔(5-1)的两端各自加装堵头(7)进行封堵

8)、对装入岩心(6)后的内腔(5-1)进行密封性检查；

9)、根据所模拟的地层环境配出与地层矿化度相同的地层水，并放入容器(1)中，维持容器(1)中地层水的温度与所模拟地层环境的温度一致；

10)、打开阀门(11)，启动两个驱替泵(2)，分别选定驱替泵(2)为Q1和Q2后取下量筒(3)，将容器(1)中的地层水通过进水导管(8)泵入到内腔(5-1)中，恒流一定时间后，将两个量筒(3)对应与两个出水导管(9)接上；开始测量流速，在单位T时间内，分别记录流入每个量筒(3)中的总流量q3和q4，计算两块不同渗透率孔隙度的岩心(6)之间流体发生窜流后的流量差值△q，具体计算公式为：

△q＝|q3-q1|＝|q4-q2|。

5.根据权利要求4所述的考虑窜流的堆叠岩心驱替实验方法，其特征在于：步骤5)中岩心(6)的渗透率计算公式为：

K—渗透率，mD；Q—流速，ml/min；μ—注入液的粘度，mPa·s；l—岩心(6)长，cm；A—岩心(6)横截面积，cm2；△p—岩心(6)两端压力，MPa。