縫洞型儲層剩余油分布的實驗檢測系統(tǒng)及檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種縫洞型儲層剩余油分布的實驗檢測系統(tǒng)及方法。該實驗檢測系統(tǒng)包括平流泵、含地層水的容器、含復配原油的容器、含對比劑的容器、四通閥、縫洞型儲層平板模型、巖心夾持器、X線斷層掃描系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理及成像系統(tǒng)，含地層水的容器、含復配原油的容器、含對比劑的容器分別通過第一管線、第二管線、第三管線與四通閥的三個入口相連；四通閥的出口通過泵入管線連接巖心夾持器的注入口，通過巖心夾持器的產(chǎn)出口產(chǎn)出，所產(chǎn)出液體收集在量筒中。本發(fā)明真實的模擬了地層條件下的水驅油過程，滲流機理及剩余油分布規(guī)律與實際礦場注水相近，檢測結論對于礦場應用具有較大指導意義，解決了目前注水驅油過程無法實現(xiàn)可視化的難題。
【專利說明】縫洞型儲層剩余油分布的實驗檢測系統(tǒng)及檢測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于石油天然氣開采的物理實驗設備領域，具體的，涉及一種縫洞型儲層剩余油分布的實驗檢測系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002]隨著石油工業(yè)的迅速發(fā)展，石油和天然氣勘探領域不斷擴大，碳酸鹽巖油氣藏大量發(fā)現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計，全球50%以上的油氣藏為碳酸鹽巖油藏。碳酸鹽巖縫洞型儲層儲集空間主要為孔隙、溶蝕孔洞甚至溶洞。相對于只有一種以微米級粒間或粒內孔隙或者微裂縫的常規(guī)砂巖儲層而言，縫洞型儲層是一種具有孔隙類型多樣、孔隙尺度大(毫米級乃至厘米級)的的含油氣多孔介質。該類油藏注水開發(fā)水驅波及程度低，而且水驅過后，油水關系進一步復雜，剩余油分布模式呈多樣化?？p洞型油藏剩余油微觀分布規(guī)律、成因機理以及受控因素成為注水方式優(yōu)化、注水方案調整和提高縫洞型油藏水驅采收率亟需突破的瓶頸。
[0003]目前，研究剩余油微觀分布規(guī)律的室內實驗方法主要有巖心分析、微觀物理模型和平板模型三種方法。其中，巖心分析、微觀物理模型屬于微觀物理實驗，平板模型實驗屬于宏觀物理實驗。巖心分析技術是應用含油薄片確定剩余油飽和度的方法，該方法能夠對取心井所在區(qū)域進行水淹程度和剩余油飽和度評價。但是該方法驅替過程不可視，無法進行數(shù)據(jù)采集和圖像分析及圖像處理，不能快速直觀地對實驗過程及實驗數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的問題作出準確的判斷和處理。微觀物理模型是基于光-化學刻蝕的仿真玻璃模型上的微觀驅油實驗來研究水驅油的微觀驅油機理，實驗過程的圖像可以通過圖像分析系統(tǒng)錄入計算機對結果進行計算。但是由于采用光-化學刻蝕技術制作，其制作成本和制作裝置要求較高，而且該類模型一般為二維平面形態(tài)，無法研究垂向上剩余油分布規(guī)律；同時，固體骨架為玻璃板等材料，導致模型巖石學特征、潤濕性特征及模型尺寸與實際巖石制作的宏觀平板模型相差較大，無法準確地表現(xiàn)較大面積儲層模型上的水驅過程及剩余油分布規(guī)律。
[0004]應用填砂方法制作平板模型來模擬注水驅油的過程是目前宏觀物理驅替實驗中普遍采用的一種實驗研究手段。該方法具有模型制作成本較低，模型尺寸相對較大，能反應出平面和垂向上注水驅油過程及剩余油三維分布規(guī)律的優(yōu)點。但是目前的實驗系統(tǒng)多通過計量出口端的產(chǎn)油量來計算驅油效率，或者依靠布置在模型上的電極測量電阻率的變化，間接反應模型中含油飽和度的變化，對于研究人員而言其整個驅替過程無法實現(xiàn)可視化，以及無法定量評價水驅過后剩余油在孔隙、溶孔中的賦存狀態(tài)及受控因素，制約了平板模型在縫洞型儲層注水開發(fā)微觀剩余油分布規(guī)律檢測及富集模式研究中的應用。

【發(fā)明內容】

[0005]為克服現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明提供一種縫洞型儲層剩余油分布的實驗檢測系統(tǒng)及方法，為縫洞型儲層三維空間水驅油運移規(guī)律及剩余油分布的實驗室檢測提供一種新的系統(tǒng)和方法。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述方案:[0007]—種縫洞型儲層剩余油分布的實驗檢測系統(tǒng)，包括:平流泵、含地層水的容器、含復配原油的容器、含對比劑的容器、四通閥、縫洞型儲層平板模型、巖心夾持器、X線斷層掃描系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理及成像系統(tǒng)，其特征在于:
[0008]平流泵中充滿蒸餾水作為驅替介質產(chǎn)生穩(wěn)定的壓力以驅動含地層水的容器、含復配原油的容器和含對比劑的容器中的流體；
[0009]四通閥具有三個入口和一個出口，含地層水的容器、含復配原油的容器、含對比劑的容器分別通過第一管線、第二管線、第三管線與四通閥的三個入口相連；
[0010]四通閥的出口通過泵入管線連接巖心夾持器的注入口，含地層水的容器、含復配原油的容器、含對比劑的容器中的流體從巖心夾持器的注入口進入，經(jīng)過巖心堵頭進入縫洞型儲層平板模型，然后通過產(chǎn)出口處的巖心堵頭由產(chǎn)出口產(chǎn)出，模擬生產(chǎn)井的生產(chǎn)過程，所產(chǎn)出液體收集在量筒中；
[0011]X線斷層掃描系統(tǒng)包括X射線管與探測器；
[0012]縫洞型平板模型與巖心夾持器整體置于X線斷層掃描系統(tǒng)的X射線管與探測器之間，X線斷層掃描系統(tǒng)的探測器通過數(shù)據(jù)傳輸線與數(shù)據(jù)處理及成像系統(tǒng)連接，掃描的光電信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理及成像系統(tǒng)，對水驅油的整個過程進行記錄和成像顯示。
[0013]進一步地，平流泵通過管線分三路分別經(jīng)過第一閥門、第二閥門、第三閥門與含地層水的容器、含復配原油的容器和含對比劑的容器相連。
[0014]進一步地，所述的含對比劑的容器中所裝的對比劑為碘化油對比劑，碘化油對比劑是罌粟子油與碘的結合劑，碘化油對比的含碘濃度為40%。
[0015]進一步地，泵入管線上設有第四閥門。
[0016]進一步地，巖心夾持器為空心長方體，巖心夾持器包括前封蓋、后封蓋、左封蓋、右封蓋、上封蓋、下封蓋，巖心夾持器六個封蓋之間密封連接；在巖心夾持器的左封蓋、右封蓋分別設注入口和產(chǎn)出口，上封蓋設置液壓出口，下封蓋設置液壓入口。
[0017]進一步地，在巖心加持器的左封蓋、右封蓋的內側均設有中空的巖心堵頭；巖心堵頭形狀為環(huán)形長方體，中空部分為長方形，尺寸與巖心橫向的尺寸對應一致。
[0018]進一步地，密封膠筒為中空長方體，左右無蓋，由液壓入口進入的液體可以對密封膠筒上下前后四個面進行加壓；密封膠筒內設置縫洞型儲層平板模型；
[0019]巖心堵頭內側與密封膠筒之間設有密封膠墊進行密封，密封膠墊形狀是環(huán)形長方體形狀，中空部分尺寸與巖心對應尺寸一致；巖心堵頭通過密封膠墊將縫洞型儲層平板巖心壓緊。
[0020]進一步地，在巖心堵頭與巖心夾持器之間通過巖心堵頭膠墊固定、密封，所述的巖心堵頭膠墊為中心部位鉆有一個圓孔的長方體密封膠墊，通過中部圓孔，巖心夾持器的注入口與上游管線相連。巖心堵頭膠墊外部長、寬尺寸與巖心堵頭、巖心夾持器橫向截面內部尺寸一致。
[0021]進一步地，巖心夾持器上封蓋和下封蓋左右端部并行設有螺栓，螺栓的外螺紋與巖心堵頭的內螺紋連接配合；巖心夾持器上封蓋和下封蓋通過連接螺栓與巖心堵頭連接并固定，實現(xiàn)巖心夾持器、巖心堵頭和洞型儲層平板巖心的一體固定成型；液壓輸送系統(tǒng)的管線通過巖心夾持器的液壓入口對巖心加持器內的密封縫洞型儲層平板模型的橡膠筒進行加壓，可模擬不同地層壓力水平；巖心加持器的液壓出口處設有第五閥門，通過第五閥門的開關，可實現(xiàn)對縫洞型儲層平板模型的環(huán)壓調控。
[0022]一種縫洞型儲層剩余油分布的實驗檢測方法，應用上述縫洞型儲層剩余油分布的實驗檢測系統(tǒng)，步驟如下:
[0023]步驟1:采用取自于地表露頭區(qū)的具有孔隙與溶蝕孔洞的縫洞型巖石樣品按照研究尺寸的需求進行切割、打磨，制備出縫洞型儲層平板模型；
[0024]步驟2:將縫洞型平板模型洗凈，將巖樣置入溫度控制在100?105°C的控溫烘箱中烘干并稱重，記錄質量；
[0025]步驟3:將洗凈、烘干并已知質量的縫洞型平板模型置入加持器，然后再接上抽真空的管線，關閉第四閥門，抽空2?8小時，打開第一閥門和第四閥門，啟動平流泵，以
0.0lml/min的流速將飽和水經(jīng)過巖心夾持器中注入口泵入縫洞型平板模型，使平板模型被水充分飽和；
[0026]步驟4:關閉第一閥門，將巖心夾持器的注入口打開，同時打開第二閥門、第三閥門，啟動平流泵，將含復配原油的容器中的復配原油與含對比劑的容器的對比劑混合流體泵入縫洞型平板模型，調節(jié)巖心夾持器的液壓輸送系統(tǒng)的壓力值，模擬地層壓力，同時計量巖心夾持器的巖心夾持器產(chǎn)出口的出水量即為飽和油量，觀察量筒驅出水量不再增加時，關閉平流泵；
[0027]步驟5:打開X射線斷層掃描系統(tǒng)射線管對縫洞型平板模型進行掃描，通過連接探測器的信號數(shù)據(jù)線輸入數(shù)據(jù)處理及成像系統(tǒng)，顯示溶有對比劑原油在縫洞型儲層平板模型中原始含油分布情況；
[0028]步驟6:啟動模型內部結構掃描系統(tǒng)，關閉閥門第二閥門和第三閥門，打開第一閥門，啟動平流泵，進行注水驅油實驗，掃描系統(tǒng)的X射線管產(chǎn)生射線掃描平板模型，通過連接探測器的數(shù)據(jù)傳輸線將透過縫洞型儲層平板模型的光電信號輸入數(shù)據(jù)處理及成像系統(tǒng)，實時顯示縫洞型平板模型內部孔隙中水驅含有對比劑的原油運移過程及剩余油分布情況的變化；量筒收集巖心夾持器的巖心夾持器產(chǎn)出口中的產(chǎn)出的液體，由于油水不互溶，量筒中呈現(xiàn)上油下水分布態(tài)勢，通過量筒刻度分別計量產(chǎn)出液體積中油、水的體積，當量筒中含水達到98%時，關閉平流泵，計算量筒累積產(chǎn)油量
[0029]步驟7:從步驟5開始至水驅油實驗過程結束，X射線斷層掃描系統(tǒng)全程掃描，通過數(shù)據(jù)處理及成像系統(tǒng)的實時顯示水驅油運移特征，可以對縫洞型儲層平板模型水驅油過程進行可視化，同時，結合出口端的被驅替出原油質量，實現(xiàn)對縫洞型儲層水驅過后內部剩余油分布規(guī)律的定量表征與成因機制的定性評價。
[0030]相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果如下:由于采用了較大尺度縫洞型儲層平板模型和加環(huán)壓裝置來模擬油藏壓力、采用地層水驅替含油溶解氣的復配原油，真實的模擬了地層條件下的水驅油過程，其滲流機理及剩余油分布規(guī)律與實際礦場注水相近，檢測結論對于礦場應用具有較大指導意義；同時，復配原油溶有X射線對比劑，通過X射線斷層掃描系統(tǒng)對注水驅油全過程進行實時掃描并在成像顯示系統(tǒng)實現(xiàn)可視化，解決了目前基于大尺度真實巖石平板模型的注水驅油過程無法實現(xiàn)可視化的難題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為縫洞型儲層剩余油分布的實驗檢測系統(tǒng)的結構示意圖；[0032]圖2為具有加環(huán)壓的縫洞型儲層平板模型巖心夾持器沿注入口 -產(chǎn)出口縱剖面示意圖；
[0033]圖3為平板模型巖心夾持器A-A剖面圖；
[0034]圖4為平板模型巖心夾持器B-B剖面圖；
[0035]圖5a為巖心堵頭左視圖；
[0036]圖5b為巖心堵頭剖面圖；
[0037]圖6a為密封膠墊左視圖；
[0038]圖6b為密封膠墊剖面圖；
[0039]圖7a為巖心堵頭膠墊左視圖；
[0040]圖7b為巖心堵頭膠墊剖面圖；
[0041 ] 圖中，1、平流泵，2、第一閥門，3、第二閥門，4、第三閥門，5、含地層水的容器，6、含復配原油的容器，7、含對比劑的容器，8、四通閥，9、第四閥門，10、縫洞型儲層平板模型，11、量筒，12、巖心夾持器，13、X射線管，14、探測器，15、數(shù)據(jù)處理及成像系統(tǒng)，16、巖心夾持器注入口，17、巖心夾持器產(chǎn)出口，18、巖心堵頭，19、密封膠筒，20、液壓輸送系統(tǒng)，21、液壓入口，22、液壓出口，23、第五閥門，24、密封膠墊，25、巖心堵頭膠墊，26、螺栓，27、壓力表。
【具體實施方式】
[0042]如圖1所示，縫洞型儲層剩余油分布的實驗檢測系統(tǒng)，包括:平流泵1、含地層水的容器5、含復配原油的容器6、含對比劑的容器7、四通閥8、縫洞型儲層平板模型10、巖心夾持器12、X線斷層掃描系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理及成像系統(tǒng)15，X線斷層掃描系統(tǒng)包括X射線管13與探測器14。
[0043]平流泵I通過管線分三路分別經(jīng)過第一閥門2、第二閥門3、第三閥門4與含地層水的容器5、含復配原油的容器6和含對比劑的容器7相連；平流泵中充滿蒸餾水作為驅替介質產(chǎn)生穩(wěn)定的壓力以驅動含地層水的容器5、含復配原油的容器6和含對比劑的容器7中的流體。通過控制第一閥門2、第二閥門3、第三閥門4的開關可以將平流泵I中的流體選擇性地泵入含地層水的容器5、含復配原油的容器6、含對比劑的容器7。
[0044]所述的含對比劑的容器7中所裝的對比劑為碘化油對比劑，碘化油對比劑是罌粟子油與碘的結合劑，碘化油對比的含碘濃度為40%，碘為非極性分子，而植物油具有長的非極性基，故碘可以溶在植物油中，另外植物油中有不飽和的碳碳鍵，故也可以與鹵素單質碘發(fā)生加成反應，因此碘化油能溶于原油中。
[0045]四通閥8具有三個入口和一個出口，含地層水的容器5、含復配原油的容器6、含對比劑的容器7分別通過第一管線、第二管線、第三管線與四通閥8的三個入口相連。
[0046]如圖2所示，巖心夾持器為空心長方體，巖心夾持器12包括前封蓋、后封蓋、左封蓋、右封蓋、上封蓋、下封蓋(在本文中，左右指橫向、紙內外方向指縱向，下同)。巖心夾持器六個封蓋之間密封連接；在巖心夾持器12的左封蓋、右封蓋分別設注入口 16和產(chǎn)出口 17，上封蓋設置液壓出口 22，下封蓋設置液壓入口 21。
[0047]在巖心加持器12的左封蓋、右封蓋的內側均設有中空的巖心堵頭18。如圖5所示，巖心堵頭18形狀為環(huán)形長方體，中空部分為長方形，尺寸與巖心縱向的尺寸對應一致。
[0048]密封膠筒19為中空長方體，左右無蓋，由液壓入口 21進入的液體可以對密封膠筒上下前后四個面進行加壓。密封膠筒19內設置縫洞型儲層平板模型10。
[0049]巖心堵頭18內側與密封膠筒19之間設有密封膠墊24進行密封，如圖6所示，密封膠墊24形狀是環(huán)形長方體形狀，中空部分尺寸與巖心對應尺寸一致。巖心堵頭18通過密封膠墊24將縫洞型儲層平板巖心10壓緊。
[0050]在巖心堵頭18與巖心夾持器12之間通過巖心堵頭膠墊25固定、密封。如圖7所示，所述的巖心堵頭膠墊25為中心部位鉆有一個圓孔的長方體密封膠墊，通過中部圓孔，巖心夾持器12的注入口 16與上游管線相連。巖心堵頭膠墊25外部長、寬尺寸與巖心堵頭18、巖心夾持器12縱向截面內部尺寸一致，可保證流體通過時實現(xiàn)密封。
[0051]巖心夾持器12上封蓋和下封蓋左右端部并行設有螺栓26,螺栓26的外螺紋與巖心堵頭18的內螺紋連接配合。巖心夾持器12上封蓋和下封蓋通過連接螺栓26與巖心堵頭18連接并固定，實現(xiàn)巖心夾持器12、巖心堵頭18和洞型儲層平板巖心10的一體固定成型。
[0052]液壓輸送系統(tǒng)20的管線通過巖心夾持器12的液壓入口 21對巖心加持器12內的密封縫洞型儲層平板模型10的橡膠筒19進行加壓，通過壓力表27可顯示不同壓力值，從而模擬不同地層壓力水平。巖心加持器12的液壓出口 22處設有第五閥門23，通過第五閥門23的開關，可實現(xiàn)對縫洞型儲層平板模型10的環(huán)壓調控。
[0053]四通閥8的出口通過泵入管線連接巖心夾持器12的注入口 16，泵入管線上設有第四閥門9，第四閥門9可以關閉管線，防止含地層水的容器5、含復配原油的容器6、含對比劑的容器7中的流體在模型抽真空時在壓差作用下進入縫洞型儲層平板模型10。通過四通閥8的四個開關可以保證含地層水的容器5、含復配原油的容器6、含對比劑的容器7所盛流體分別進入縫洞型儲層平板模型10，而防止流體在含地層水的容器5、含復配原油的容器6、含對比劑的容器7之間相互竄流。含地層水的容器5、含復配原油的容器6、含對比劑的容器7中的流體從巖心夾持器12的注入口 16進入，經(jīng)過巖心堵頭18進入縫洞型儲層平板模型10，然后通過產(chǎn)出口 17處的巖心堵頭18由產(chǎn)出口 17產(chǎn)出，模擬生產(chǎn)井的生產(chǎn)過程，所產(chǎn)出液體收集在量筒11中。
[0054]縫洞型平板模型10與巖心夾持器12整體置于X線斷層掃描系統(tǒng)的X射線管13與探測器14之間，實驗進行過程中，開啟掃描系統(tǒng)，實時記錄縫洞型平板模型10內的流體分布狀態(tài)。
[0055]X線斷層掃描系統(tǒng)的探測器14通過數(shù)據(jù)傳輸線與數(shù)據(jù)處理及成像系統(tǒng)15連接，掃描的光電信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理及成像系統(tǒng)15，對水驅油的整個過程進行記錄和成像顯示。
[0056]進行縫洞型儲層注水驅替過程中剩余油微觀分布規(guī)律的檢測方法，應用上述縫洞型儲層剩余油分布的實驗檢測系統(tǒng)，步驟如下:
[0057]步驟1:采用取自于地表露頭區(qū)的具有孔隙與溶蝕孔洞的縫洞型巖石樣品按照研究尺寸的需求進行切割、打磨，制備出縫洞型儲層平板模型；
[0058]步驟2:將縫洞型平板模型洗凈，將巖樣置入溫度控制在100?105°C的控溫烘箱中烘干并稱重，記錄質量；
[0059]步驟3:將洗凈、烘干并已知質量的縫洞型平板模型10置入加持器12，然后再接上抽真空的管線，關閉第四閥門9，抽空2?8小時，打開第一閥門2和第四閥門9，啟動平流泵1，以0.0lml/min的流速將飽和水經(jīng)過巖心夾持器12中注入口泵入縫洞型平板模型10，使平板模型被水充分飽和；
[0060]步驟4:關閉第一閥門，將巖心夾持器12的注入口打開，同時打開第二閥門3、第三閥門4，啟動平流泵1，將含復配原油的容器6中的復配原油與含對比劑的容器7的對比劑混合流體泵入縫洞型平板模型10，調節(jié)巖心夾持器12的液壓輸送系統(tǒng)20的壓力值，模擬地層壓力，同時計量巖心夾持器12的巖心夾持器產(chǎn)出口 17的出水量即為飽和油量，觀察量筒11驅出水量不再增加時，關閉平流泵I。
[0061]步驟5:打開X射線斷層掃描系統(tǒng)射線管13對縫洞型平板模型10進行掃描，通過連接探測器14的信號數(shù)據(jù)線輸入數(shù)據(jù)處理及成像系統(tǒng)15，顯示溶有對比劑原油在縫洞型儲層平板模型10中原始含油分布情況。
[0062]步驟6:啟動模型內部結構掃描系統(tǒng)，關閉閥門第二閥門3和第三閥門4，打開第一閥門2，啟動平流泵1，進行注水驅油實驗，掃描系統(tǒng)的X射線管13產(chǎn)生射線掃描平板模型10，通過連接探測器14的數(shù)據(jù)傳輸線將透過縫洞型儲層平板模型10的光電信號輸入數(shù)據(jù)處理及成像系統(tǒng)15，實時顯示縫洞型平板模型10內部孔隙中水驅含有對比劑的原油運移過程及剩余油分布情況的變化。量筒11收集巖心夾持器12的巖心夾持器產(chǎn)出口 17中的產(chǎn)出的液體，由于油水不互溶，量筒11中呈現(xiàn)上油下水分布態(tài)勢，通過量筒11刻度分別計量產(chǎn)出液體積中油、水的體積，當量筒11中含水達到98%時，關閉平流泵1，計算量筒11累積產(chǎn)油量。
[0063]步驟7:從步驟5開始至水驅油實驗過程結束，X射線斷層掃描系統(tǒng)全程掃描，通過數(shù)據(jù)處理及成像系統(tǒng)15的實時顯示水驅油運移特征，可以對縫洞型儲層平板模型10水驅油過程進行可視化，同時，結合出口端的被驅替出原油質量，實現(xiàn)對縫洞型儲層水驅過后內部剩余油分布規(guī)律的定量表征與成因機制的定性評價。
【權利要求】
1.一種縫洞型儲層剩余油分布的實驗檢測系統(tǒng)，包括:平流泵、含地層水的容器、含復配原油的容器、含對比劑的容器、四通閥、縫洞型儲層平板模型、巖心夾持器、X線斷層掃描系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理及成像系統(tǒng)，其特征在于: 平流泵中充滿蒸餾水作為驅替介質產(chǎn)生穩(wěn)定的壓力以驅動含地層水的容器、含復配原油的容器和含對比劑的容器中的流體； 四通閥具有三個入口和一個出口，含地層水的容器、含復配原油的容器、含對比劑的容器分別通過第一管線、第二管線、第三管線與四通閥的三個入口相連； 四通閥的出口通過泵入管線連接巖心夾持器的注入口，含地層水的容器、含復配原油的容器、含對比劑的容器中的流體從巖心夾持器的注入口進入，經(jīng)過巖心堵頭進入縫洞型儲層平板模型，然后通過產(chǎn)出口處的巖心堵頭由產(chǎn)出口產(chǎn)出，模擬生產(chǎn)井的生產(chǎn)過程，所產(chǎn)出液體收集在量筒中； X線斷層掃描系統(tǒng)包括X射線管與探測器； 縫洞型平板模型與巖心夾持器整體置于X線斷層掃描系統(tǒng)的X射線管與探測器之間，X線斷層掃描系統(tǒng)的探測器通過數(shù)據(jù)傳輸線與數(shù)據(jù)處理及成像系統(tǒng)連接，掃描的光電信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理及成像系統(tǒng)，對水驅油的整個過程進行記錄和成像顯示。
2.根據(jù)權利要求1所述的縫洞型儲層剩余油分布的實驗檢測系統(tǒng)，其特征在于，平流泵通過管線分三路分別經(jīng)過第一閥門、第二閥門、第三閥門與含地層水的容器、含復配原油的容器和含對比劑的容器相連。
3.根據(jù)權利要求1-2所述的縫洞型儲層剩余油分布的實驗檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的含對比劑的容器中所裝的對比劑為碘化油對比劑，碘化油對比劑是罌粟子油與碘的結合劑，碘化油對比的含碘濃度為40%。
4.根據(jù)權利要求1-3所述的縫洞型儲層剩余油分布的實驗檢測系統(tǒng)，其特征在于，泵入管線上設有第四閥門。
5.根據(jù)權利要求1-4所述的縫洞型儲層剩余油分布的實驗檢測系統(tǒng)，其特征在于，巖心夾持器為空心長方體，巖心夾持器包括前封蓋、后封蓋、左封蓋、右封蓋、上封蓋、下封蓋，巖心夾持器六個封蓋之間密封連接；在巖心夾持器的左封蓋、右封蓋分別設注入口和產(chǎn)出口，上封蓋設置液壓出口，下封蓋設置液壓入口。
6.根據(jù)權利要求1-5所述的縫洞型儲層剩余油分布的實驗檢測系統(tǒng)，其特征在于，在巖心加持器的左封蓋、右封蓋的內側均設有中空的巖心堵頭；巖心堵頭形狀為環(huán)形長方體，中空部分為長方形，尺寸與巖心橫向的尺寸對應一致。
7.根據(jù)權利要求1-6所述的縫洞型儲層剩余油分布的實驗檢測系統(tǒng)，其特征在于，密封膠筒為中空長方體，左右無蓋，由液壓入口進入的液體可以對密封膠筒上下前后四個面進行加壓；密封膠筒內設置縫洞型儲層平板模型； 巖心堵頭內側與密封膠筒之間設有密封膠墊進行密封，密封膠墊形狀是環(huán)形長方體形狀，中空部分尺寸與巖心對應尺寸一致；巖心堵頭通過密封膠墊將縫洞型儲層平板巖心壓緊。
8.根據(jù)權利要求1-7所述的縫洞型儲層剩余油分布的實驗檢測系統(tǒng)，其特征在于，在巖心堵頭與巖心夾持器之間通過巖心堵頭膠墊固定、密封,所述的巖心堵頭膠墊為中心部位鉆有一個圓孔的長方體密封膠墊，通過中部圓孔，巖心夾持器的注入口與上游管線相連。巖心堵頭膠墊外部長、寬尺寸與巖心堵頭、巖心夾持器橫向截面內部尺寸一致。
9.根據(jù)權利要求1-8所述的縫洞型儲層剩余油分布的實驗檢測系統(tǒng)，其特征在于，巖心夾持器上封蓋和下封蓋左右端部并行設有螺栓，螺栓的外螺紋與巖心堵頭的內螺紋連接配合；巖心夾持器上封蓋和下封蓋通過連接螺栓與巖心堵頭連接并固定，實現(xiàn)巖心夾持器、巖心堵頭和洞型儲層平板巖心的一體固定成型；液壓輸送系統(tǒng)的管線通過巖心夾持器的液壓入口對巖心加持器內的密封縫洞型儲層平板模型的橡膠筒進行加壓，可模擬不同地層壓力水平；巖心加持器的液壓出口處設有第五閥門，通過第五閥門的開關，可實現(xiàn)對縫洞型儲層平板模型的環(huán)壓調控。
10.一種縫洞型儲層剩余油分布的實驗檢測方法，應用權利要求1-9縫洞型儲層剩余油分布的實驗檢測系統(tǒng)，步驟如下: 步驟1:采用取自于地表露頭區(qū)的具有孔隙與溶蝕孔洞的縫洞型巖石樣品按照研究尺寸的需求進行切割、打磨，制備出縫洞型儲層平板模型； 步驟2:將縫洞型平板模型洗凈，將巖樣置入溫度控制在100~105°C的控溫烘箱中烘干并稱重，記錄質量； 步驟3:將洗凈、烘干并已知質量的縫洞型平板模型置入加持器，然后再接上抽真空的管線，關閉第四閥門，抽空2~8小時，打開第一閥門和第四閥門，啟動平流泵，以0.01ml/min的流速將飽和水經(jīng)過巖心夾持器中注入口泵入縫洞型平板模型，使平板模型被水充分飽和； 步驟4:關閉第一閥門，將巖心夾持器的注入口打開，同時打開第二閥門、第三閥門，啟動平流泵，將含復配原油的容器中的復配原油與含對比劑的容器的對比劑混合流體泵入縫洞型平板模型，調節(jié)巖心夾持器的液壓輸送系統(tǒng)的壓力值，模擬地層壓力，同時計量巖心夾持器的巖心夾持器產(chǎn)出口的出水量即為飽和油量，觀察量筒驅出水量不再增加時，關閉平流泵； 步驟5:打開X射線斷層掃描系統(tǒng)射線管對縫洞型平板模型進行掃描，通過連接探測器的信號數(shù)據(jù)線輸入數(shù)據(jù)處理及成像系統(tǒng)，顯示溶有對比劑原油在縫洞型儲層平板模型中原始含油分布情況； 步驟6:啟動模型內部結構掃描系統(tǒng)，關閉閥門第二閥門和第三閥門，打開第一閥門，啟動平流泵，進行注水驅油實驗，掃描系統(tǒng)的X射線管產(chǎn)生射線掃描平板模型，通過連接探測器的數(shù)據(jù)傳輸線將透過縫洞型儲層平板模型的光電信號輸入數(shù)據(jù)處理及成像系統(tǒng)，實時顯示縫洞型平板模型內部孔隙中水驅含有對比劑的原油運移過程及剩余油分布情況的變化；量筒收集巖心夾持器的巖心夾持器產(chǎn)出口中的產(chǎn)出的液體，由于油水不互溶，量筒中呈現(xiàn)上油下水分布態(tài)勢，通過量筒刻度分別計量產(chǎn)出液體積中油、水的體積，當量筒中含水達到98%時，關閉平流泵，計算量筒累積產(chǎn)油量 步驟7:從步驟5開始至水驅油實驗過程結束，X射線斷層掃描系統(tǒng)全程掃描，通過數(shù)據(jù)處理及成像系統(tǒng)的實時顯示水驅油運移特征，可以對縫洞型儲層平板模型水驅油過程進行可視化，同時，結合出口端的被驅替出原油質量，實現(xiàn)對縫洞型儲層水驅過后內部剩余油分布規(guī)律的定量表征與成因機制的定性評價。
【文檔編號】E21B49/00GK103556994SQ201310585823
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權日:2013年11月19日
【發(fā)明者】孫致學, 李愛芬, 姚軍, 徐楊, 劉鈞榮, 孫治雷, 楊勇, 彭得兵, 董時正, 儲少奎, 吳永平, 劉繼芹, 聶海峰, 朱莎, 吳明錄, 張雅茹, 馮建偉 申請人:中國石油大學(華東)