本實(shí)用新型屬于非常規(guī)油氣資源開發(fā)相關(guān)的油氣滲流領(lǐng)域，具體涉及到一種具備超聲波驅(qū)泡功能的滲吸驅(qū)替裝置。

背景技術(shù)：

目前對(duì)于非常規(guī)天然氣資源的商業(yè)開發(fā)主要依靠大規(guī)模水力壓裂改造技術(shù)，在水力壓裂改造的過程中，大量的壓裂液會(huì)直接與儲(chǔ)層相互接觸。非常規(guī)油氣儲(chǔ)層屬于典型的多孔介質(zhì)，壓裂液在儲(chǔ)層孔隙毛管力和化學(xué)滲透勢(shì)的作用下被滲吸到儲(chǔ)層內(nèi)部，在儲(chǔ)層孔喉內(nèi)形成氣液兩相流，在親水性的連通性較好的孔喉內(nèi)，毛管力作用下的自發(fā)滲吸以同向驅(qū)替的方式，驅(qū)動(dòng)油氣往同一方向運(yùn)移，同時(shí)在非聯(lián)通、或者連通性較差的孔喉內(nèi)以逆向驅(qū)替的方式，將油氣相以壓裂液滲吸方向相反驅(qū)替。兩種驅(qū)替現(xiàn)象一定程度都可起到提高采收率的效果。

目前實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)于儲(chǔ)層自發(fā)滲吸驅(qū)替油氣的相關(guān)研究，主要通過自發(fā)滲吸驅(qū)替實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行，通常使用飽和過油氣的巖心放置于盛裝有壓裂液流體的容器中，自發(fā)滲吸的作用下巖心孔隙內(nèi)油氣被壓裂液流體驅(qū)替出巖心，在浮力的作用下，被驅(qū)替出的油氣會(huì)被漂浮至壓裂液上部，收集計(jì)量后可以計(jì)算出自發(fā)滲吸采收率。

然而由于實(shí)驗(yàn)用的巖心表面的潤(rùn)濕性和原油粘滯力的作用，僅僅依靠壓裂液對(duì)被驅(qū)替出流體的浮力往往不足以使被驅(qū)替出的油珠、氣泡及時(shí)的脫離巖心表面上浮到壓裂液表面，從而影響到驅(qū)替效率的計(jì)算和驅(qū)替過程中采收率變化的研究。

然而對(duì)于氣泡油珠在巖心表面吸附粘滯無法上浮的問題，目前還沒有相關(guān)的裝置設(shè)備可以有效解決，試驗(yàn)中多使用人工敲擊震蕩容器壁來克服氣泡油珠脫離的問題。但使用人工敲擊振蕩容器的方法對(duì)于氣泡油珠的驅(qū)趕并不高效，而油氣被驅(qū)替出巖心是一個(gè)連續(xù)的過程，人工敲擊容器對(duì)于油珠氣泡的連續(xù)驅(qū)趕效果極其有限，故不能實(shí)質(zhì)上的有效解決油珠附著的問題。

而使用化學(xué)方法處理巖心表面，使巖心具備較強(qiáng)的親水、疏油的表面特性可以防止油珠在巖心表面粘附，但是使用化學(xué)試劑處理巖心表面無法避免巖心表面附近的內(nèi)部孔喉結(jié)構(gòu)內(nèi)部的潤(rùn)濕性遭到影響，從而影響到飽和以及驅(qū)替的過程，無法真實(shí)的體現(xiàn)巖心孔隙結(jié)構(gòu)本身的潤(rùn)濕特性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種具備超聲波驅(qū)泡功能的滲吸驅(qū)替裝置，該裝置可以有效并及時(shí)的將驅(qū)替實(shí)驗(yàn)過程中吸附于巖心表面的油珠氣泡及時(shí)的驅(qū)離，讓被驅(qū)替出的油珠氣泡及時(shí)的上浮到油氣計(jì)量裝置內(nèi)，通過在滲吸裝置中設(shè)計(jì)超聲波驅(qū)泡裝置來達(dá)到驅(qū)離吸附于巖心表面的油珠氣泡的目的。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為：

一種具備超聲波驅(qū)泡功能的滲吸驅(qū)替裝置，其結(jié)構(gòu)包括：排氣閥，計(jì)量管，鐘罩罩體，閥門，巖心，巖心放置臺(tái)，密封底座，壓電陶瓷薄片，其特征在于：所述的排氣閥位于計(jì)量管上部，能夠控制計(jì)量管連通狀態(tài)，所述的計(jì)量管下部與鐘罩罩體上部連通，所述的閥門位于鐘罩罩體側(cè)壁，所述的密封底座與鐘罩罩體底部相互配合，所述的密封底座上部放置有壓電陶瓷薄片，所述的壓電陶瓷薄片能夠配合震蕩電路產(chǎn)生超聲頻率震動(dòng)，所述的巖心放置臺(tái)上部放置巖心，下部與壓電陶瓷薄片相接觸，所述的壓電陶瓷薄片產(chǎn)生的震動(dòng)能夠驅(qū)離巖心表面的液泡。

按上述方案，所述的計(jì)量管內(nèi)徑為0.8cm-1.2cm，測(cè)量管側(cè)壁帶有體積刻度；所述的電陶瓷薄片產(chǎn)生的振動(dòng)頻率為1.7MHz至2.7MHz之間。

本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)原理：

本裝置在滲吸驅(qū)替裝置內(nèi)部設(shè)計(jì)了一個(gè)與巖心放置臺(tái)相連接的超聲波發(fā)生器，在驅(qū)替實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，周期性啟動(dòng)超聲波發(fā)生器，產(chǎn)生超聲頻率的振蕩，此震蕩傳遞到巖心放置臺(tái)上的巖心上，高頻振動(dòng)可以引起粘附在巖心表面的油珠以及氣泡共振，而油珠處于壓裂液的浸泡中，油珠與壓裂液互不相溶，在超聲頻率的震動(dòng)下，油珠與巖心表面的吸附層發(fā)生剝離，在壓裂液的進(jìn)一步作用下，油珠與巖心的接觸面在潤(rùn)濕性的作用下會(huì)被壓裂液與巖心的形成的吸附層替代，繼而達(dá)到將油珠隔離巖心表面，驅(qū)離的目的。由于壓電陶瓷薄片產(chǎn)生的震蕩主要是周期性的高頻率微振幅震動(dòng)，相對(duì)于自發(fā)滲吸驅(qū)替油珠的時(shí)間，震動(dòng)持續(xù)的時(shí)間極短，故對(duì)于微孔隙內(nèi)部的滲流影響很小，且主要作用集中在巖心與壓裂液和油珠的三相界面，故對(duì)于滲吸驅(qū)替本身的影響可以忽略。

具體實(shí)驗(yàn)過程可以按照以下步驟進(jìn)行：

1.檢測(cè)鐘罩與密封底座的氣密性，氣密性良好則進(jìn)行下一步；

2.將飽和過原油或氣體的巖心放置在底座上的巖心放置臺(tái)上；

3.蓋上鐘罩，打開排氣閥和閥門，通過閥門向鐘罩內(nèi)部注水，液面淹沒巖心開始計(jì)時(shí)，鐘罩內(nèi)充滿流體時(shí)關(guān)閉排氣閥和閥門；

4.打開超聲波壓電薄片的周期振蕩電源；

5.記錄滲吸時(shí)間及驅(qū)替的油氣體積數(shù)據(jù)。

本實(shí)用新型的有益效果：

本實(shí)用新型可以在不影響實(shí)驗(yàn)過程，不改變巖心本身物性的情況下，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中吸附滯留在巖心表面的油珠氣泡進(jìn)行及時(shí)有效的驅(qū)離，使被驅(qū)替出的氣體和油珠及時(shí)的聚集到滲吸軀體裝置上部的體積計(jì)量裝置中進(jìn)行下收率計(jì)算，可大大提高實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)時(shí)采收率的準(zhǔn)確性。裝置整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效果顯著。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的一種具備超聲波驅(qū)泡功能的滲吸驅(qū)替裝置的示意圖。圖中：1排氣閥，2計(jì)量管，3鐘罩罩體，4閥門，5巖心，6巖心放置臺(tái)，7密封底座，8壓電陶瓷薄片。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種具備超聲波驅(qū)泡功能的滲吸驅(qū)替裝置，其結(jié)構(gòu)包括：排氣閥1，計(jì)量管2，鐘罩罩體3，閥門4，巖心5，巖心放置臺(tái)6，密封底座7，壓電陶瓷薄片8，其特征在于：所述的排氣閥1位于計(jì)量管2上部，能夠控制計(jì)量管2連通狀態(tài)，所述的計(jì)量管2下部與鐘罩罩體3上部連通，所述的閥門4位于鐘罩罩體3側(cè)壁，所述的密封底座7與鐘罩罩體3底部相互配合，所述的密封底座7上部放置有壓電陶瓷薄片8，所述的壓電陶瓷薄片8能夠配合震蕩電路產(chǎn)生超聲頻率震動(dòng)，所述的巖心放置臺(tái)6上部放置巖心5，下部與壓電陶瓷薄片8相接觸，所述的壓電陶瓷薄片8產(chǎn)生的震動(dòng)能夠驅(qū)離巖心5表面的液泡。

本實(shí)用新型中涉及的未說明部分與現(xiàn)有技術(shù)相同或采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。