[发明专利]用于监测模拟油藏岩石变形的实验装置和系统

权利要求书

1.一种用于监测模拟油藏岩石变形的实验装置，其特征在于，包括：

光纤光栅传感器网格、人工岩石试件和注采套管；

所述人工岩石试件的表面设置有多个注采孔，所述注采孔位于所述光纤光栅传感器网格的网格空格；

所述注采套管设置于所述注采孔中，用于向所述注采孔中注水；

所述光纤光栅传感器网格包覆于所述人工岩石试件的内部，所述光纤光栅传感器网格由多行多列垂直放置的光纤光栅传感器组成，每个光纤光栅传感器的两端均露出所述人工岩石试件以与外部设备连接；

所述光纤光栅传感器用于反射来自所述外部设备的光，并输出注水前的反射光和注水后的反射光至所述外部设备。

2.根据权利要求1所述的用于监测模拟油藏岩石变形的实验装置，其特征在于，

每个光纤光栅传感器均设有多个栅区，所述多个栅区均位于所述光纤光栅传感器网格的网格交点。

3.根据权利要求1所述的用于监测模拟油藏岩石变形的实验装置，其特征在于，

所述人工岩石试件的表面被胶水或蜡涂封。

4.一种用于监测模拟油藏岩石变形的实验系统，其特征在于，包括：

权利要求1-3任一权利要求所述的用于监测模拟油藏岩石变形的实验装置；

与每个光纤光栅传感器的两端连接的光纤光栅传感器解调仪，用于接收来自所述光纤光栅传感器的所述注水前的反射光和所述注水后的反射光，并根据所述注水前的反射光得到注水前的反射波长峰值，根据所述注水后的反射光得到注水后的反射波长峰值；

与所述光纤光栅传感器解调仪连接的计算机，用于接收来自所述光纤光栅传感器解调仪的所述注水前的反射波长峰值和所述注水后的反射波长峰值，并根据所述注水前的反射波长峰值和所述注水后的反射波长峰值分别计算模拟油藏岩石变形后的应变和模拟油藏岩石变形后的温度变化。

5.根据权利要求4所述的用于监测模拟油藏岩石变形的实验系统，其特征在于，所述计算机具体用于：

根据所述注水后的反射波长峰值、所述注水前的反射波长峰值和光纤光栅传感器的应变灵敏度系数，计算栅区的应变；根据所述栅区的应变、栅区的长度和光纤光栅传感器的材料系数，计算模拟油藏岩石的应变。

6.根据权利要求5所述的用于监测模拟油藏岩石变形的实验系统，其特征在于，所述计算机具体用于：通过如下公式计算栅区的应变：

其中，ε_g为栅区的应变，λ₂为注水后的反射波长峰值，λ₁为注水前的反射波长峰值，k₁为光纤光栅传感器的应变灵敏度系数。

7.根据权利要求5所述的用于监测模拟油藏岩石变形的实验系统，其特征在于，所述计算机具体用于：通过如下公式计算模拟油藏岩石的应变：

其中，ε_m为模拟油藏岩石的应变，ε_g为栅区的应变，k₂为光纤光栅传感器的材料系数，l为栅区的长度。

8.根据权利要求4所述的用于监测模拟油藏岩石变形的实验系统，其特征在于，所述计算机具体用于：

根据所述注水后的反射波长峰值、所述注水前的反射波长峰值和光纤光栅传感器的温度灵敏度系数，计算模拟油藏岩石的温度变化。

9.根据权利要求8所述的用于监测模拟油藏岩石变形的实验系统，其特征在于，所述计算机具体用于：通过如下公式计算模拟油藏岩石的温度变化：

其中，ΔT为模拟油藏岩石的温度变化，λ₂为注水后的反射波长峰值，λ₁为注水前的反射波长峰值，k₃为光纤光栅传感器的温度灵敏度系数。