[发明专利]一种二氧化碳浸润岩心实验装置、实验系统及实验方法

说明书

本发明提供了一种二氧化碳浸润岩心实验装置、实验系统及实验方法，该装置包括高压釜、岩心腔和压力调节容器；高压釜的釜体为具有漏斗状内腔的釜体，该漏斗状内腔包括上部的浸润空间、下部的计量空间以及设置于浸润空间和计量空间之间的呈倒锥状的收集区域；釜体的顶端设置有岩心腔接口，该釜体的侧壁顶端设置有与浸润空间相贯通的容器接口及测压孔；高压釜的釜体侧壁开设有可视窗，用以可视计量计量空间内析出流体的体积；倒锥状的收集区域的收集斜面上水平地设置有若干橡胶柱，用以承托岩心，并保证岩心与计量空间相分离；岩心腔为用于盛放目标岩心的岩心腔，盛放于该岩心腔内的目标岩心可于推力作用下沿岩心腔接口进入高压釜的浸润空间。

技术领域

本发明涉及一种二氧化碳浸润岩心实验装置、实验系统及实验方法，属于油田开发技术领域。

背景技术

在二氧化碳驱油实验中，环境条件是高温高压环境(温度通常50℃，压力通常15MPa)，驱替等常规实验装置是成熟的，能满足上述实验要求。岩心安装在胶皮筒内，之后放入耐高压的岩心夹持器中，利用二氧化碳驱替岩石内的石油，进行相关研究。整个系统是密闭的，胶皮筒紧密包裹着岩心，因而二氧化碳与岩心作用过程无法直接观察。驱替效果是整个岩心的反应，也不能深入到接触表面的机理研究。

利用二氧化碳包围岩心，观察其接触面流体变化、流体交换量变化等内容，为二氧化碳驱油工艺提供新的思路和方法。

定量测量岩石润湿性的实验与此研究有一定类似之处，测量岩石亲油性时，把完全饱和水的岩心1放入玻璃容器(其包括浸泡腔2及安装于该浸泡腔顶端的密封盖3)内(见图1a)，用油完全浸泡后密封。经过一段时间后，岩心内的水析出并落入计量管4内，由相关公式可计算出该岩石亲油性能。设岩心内饱和水体积为Vsw，析出水总量为Vtw，若Vtw/Vsw0.1，则判断该岩心类型为亲油，否则为亲水。同样，将装置倒置(见图1b)，再进行类似测量，也可以获得岩心亲油/亲水性能的判断。该方法也称Ammot方法。由于该装置只适合常压条件，因而对于二氧化碳介质无法使用。

近10年来，我国二氧化碳驱油技术为持续研究热点，在静止条件、压力波动条件下浸泡作用等相关研究具有前沿研究意义。解决容器耐压、可视以及同条件的岩心饱和问题，是该内容的研究难点，目前仍未见文献报道。

发明内容

为了解决上述的缺点和不足，本发明的一个目的在于提供一种二氧化碳浸润岩心实验装置。

本发明的另一个目的还在于提供一种二氧化碳浸润岩心实验系统。

本发明的又一个目的还在于提供一种二氧化碳浸润岩心实验方法。

为了实现以上目的，一方面，本发明提供了一种二氧化碳浸润岩心实验装置，其中，所述二氧化碳浸润岩心实验装置包括高压釜、岩心腔和压力调节容器；

所述高压釜的釜体为具有漏斗状内腔的釜体，该漏斗状内腔包括上部的浸润空间、下部的计量空间以及设置于浸润空间和计量空间之间的呈倒锥状的收集区域；

所述釜体的顶端设置有岩心腔接口，用于连接所述岩心腔，该釜体的侧壁顶端设置有与浸润空间相贯通的容器接口及测压孔，分别用于连接压力调节容器及压力传感器(用于测量高压釜浸润空间内的压力)；

所述高压釜的釜体侧壁开设有可视窗，用以可视计量计量空间内析出流体的体积；

所述倒锥状的收集区域的收集斜面上水平地设置有若干橡胶柱，用以承托岩心，并保证岩心与计量空间相分离；

所述岩心腔为用于盛放目标岩心的岩心腔，盛放于该岩心腔内的目标岩心可于推力作用下沿岩心腔接口进入高压釜的浸润空间。

根据本发明具体实施方案，在所述的二氧化碳浸润岩心实验装置中，该高压釜的浸润空间用于采用浸润流体(如二氧化碳)对目标岩心进行浸泡，计量空间用于计量汇聚后的析出流体，浸润空间、下部的计量空间之间所设置的该呈倒锥状的收集区域便于目标岩心中析出流体的收集。