[发明专利]一种可模拟不同倾角油层驱油效果的装置以及方法

摘要

为了探究不同驱替剂应用于存在倾角的非均质地层产生的驱油效果，本发明公开了一种可模拟不同倾角油层驱油效果的装置以及方法。该装置由恒速驱替泵、压力表、三个中间容器、可变倾斜角度的岩心夹持器、图像分析仪、量筒以及连接各部分的管线和阀门组成，所述三个中间容器内分别放置地层水、原油以及驱替剂，在驱替剂中放入示踪剂。利用该装置，可以通过改变岩心夹持器的倾角来实现改变岩心的倾角，从而研究不同倾角对驱油效果的影响，并回归出产液量和倾角之间的关系式。利用该装置和方法能模拟出有倾角的地层在水驱或气驱过程中地层原油的流动规律，以便优选出合适的驱替剂。

主权项

1.一种可模拟不同倾角油层驱油效果的装置，该装置包括恒速驱替泵(1)、环压泵(17)、第一中间容器(6)、第二中间容器(7)、第三中间容器(8)、第一压力表(2)、第二压力表(12)、第三压力表(34)、图像分析仪(26)，第一中间容器进口阀(3)、第二中间容器进口阀(4)、第三中间容器进口阀(5)、第一中间容器出口阀(9)、第二中间容器出口阀(10)、第三中间容器出口阀(11)、中间容器总控制阀(13)、岩心夹持器出口阀(27)、变倾角岩心夹持器底板(16)、变倾角岩心夹持器旋转板(19)、岩心前端固定挡板(14)、岩心后端固定挡板(22)、半圆形岩心夹持器托槽(47)、双头螺栓、岩心前端螺纹密封塞(15)与岩心后端螺纹密封塞(21)、岩心夹持器(18)、一对弧形支架片(24)、量筒(28)、第一不锈钢管线(35)、第二不锈钢管线(36)、第三不锈钢管线(37)、第四不锈钢管线、第五不锈钢管线(39)、第六不锈钢管线(25)、第七不锈钢管线(29)以及第八不锈钢管线(33)；其中，恒速驱替泵(1)通过第一不锈钢管线(35)与第一压力表(2)相连，第一压力表(2)用于测量恒速驱替泵(1)所施加的压力信号；环压泵(17)通过围压接口与所述岩心夹持器相连，第三压力表(34)通过导线与所述岩心夹持器相连，用于测量环压泵(17)施加在岩心夹持器上的压力；第二压力表(12)的压力测试信号输入端连接第五不锈钢管线(39)上，用于测量试剂通过第五不锈钢管线(39)时的流压；第一中间容器(6)的进口端通过第二不锈钢管线(36)与第一中间容器进口阀(3)相连接，第一中间容器(6)的出口端通过不锈钢管线与第一中间容器出口阀(9)相连接，第一中间容器中分为两个腔室，通过活塞(30)分隔开，通过恒速驱替泵(1)向第一中间容器(6)的入口端腔室泵入压力，使得出口端腔室的溶剂流出第一中间容器(6)；第二中间容器(7)的进口端通过第三不锈钢管线(37)与第二中间容器进口阀(4)相连接，第二中间容器(7)的出口端通过不锈钢管线与第二中间容器出口阀(10)相连接；第三中间容器(8)的进口端通过第四不锈钢管线与第三中间容器进口阀(5)相连接，出口端通过不锈钢管线与第三中间容器出口阀(11)相连接；第一中间容器(6)、第二中间容器(7)、第三中间容器(8)的结构相同；第一中间容器(6)中出口端腔室中放置地层水，第二中间容器(7)出口端腔室中放置地层原油，第三中间容器(8)出口端腔室中放置驱替剂，驱替剂内混合有示踪剂；变倾角岩心夹持器底板(16)、变倾角岩心夹持器旋转板(19)通过合页(43)铰接在一起；变倾角岩心夹持器旋转板(19)上开有一条凹槽，所述凹槽中放置有弹簧(42)，弹簧(42)左端连接上弹簧凸销(40)，弹簧(42)的右端连接下弹簧凸销(41)；一对弧形支架片(24)的底端作为固定端分别通过螺钉(44)连接在变倾角岩心夹持器底板(16)的左右两侧；弧形支架片(24)上开有若干间隔分布的销孔(23)，销孔(23)与上弹簧凸销(40)和下弹簧凸销(41)相配合，可实现所述弹簧凸销的插入；弧形支架片(24)上与所述底端相对的支撑端通过上弹簧凸销(40)和下弹簧凸销(41)实现与变倾角岩心夹持器旋转板(19)之间的连接；变倾角岩心夹持器旋转板(19)与变倾角岩心夹持器底板(16)之间形成第一倾角；所述岩心夹持器的岩心前端螺纹密封塞(15)与岩心后端螺纹密封塞(21)通过螺纹连接后顶在所述岩心夹持器的两端，使岩心(20)固定在所述岩心夹持器中；前端固定挡板(14)与后端固定挡板(22)为结构和尺寸均相同的两块矩形板，前端固定挡板(14)与后端固定挡板(22)垂直固定在变倾角岩心夹持器旋转板(19)上，所述两块挡板之间的距离大于半圆形岩心夹持器托槽(47)的长度；所述两块挡板的面板上沿垂向对称开有两列插孔(45)，用于插入所述双头螺栓；半圆形岩心夹持器托槽(47)的底部开有两个贯穿的螺栓孔(48)，所述双头螺栓位于螺栓孔(48)中；双头螺栓的左右两端位于两块挡板上高度不相同的插孔中时，半圆形岩心夹持器托槽(47)与变倾角岩心夹持器旋转板(19)之间形成第二倾角；中间容器总控制阀(13)通过第七不锈钢管线(29)与岩心夹持器相连，即管路分别穿过前端固定挡板(14)和岩心前端螺纹密封塞(15)，连通至所述岩心夹持器内腔，岩心(20)位于所述岩心夹持器内腔中；第八不锈钢管线(33)分别穿过岩心后端螺纹密封塞(21)和后端固定挡板(22)，并与岩心夹持器出口阀(27)相连；岩心夹持器出口阀(27)外连接管线，向量筒(28)内输入输出物；图像分析仪(26)的液体输入端通过第六不锈钢管线(25)连接至所述岩心夹持器的内腔中，可获取从岩心(20)上取得的驱替剂，图像分析仪(26)上装有核磁共振成像系统。