本發(fā)明涉及石油開發(fā)，尤其涉及一種采用真實巖心進行驅(qū)替模擬的實驗裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有技術(shù)中，一般采用兩種方法進行驅(qū)替模擬研究。第一種方法是通過透明的巖石模型來進行可視化驅(qū)替模擬過程(如申請?zhí)枮閏n201911329890.x的中國發(fā)明專利)，采用第一種方法雖然可以對驅(qū)替過程進行可視化觀測，但是，巖石模型內(nèi)的孔喉結(jié)構(gòu)畢竟與真實巖心的孔喉結(jié)構(gòu)存在差異，因此，通過巖石模型進行驅(qū)替模擬實驗，其實驗結(jié)果的準確性存疑；

2、第二種方法是采用真實的巖樣來進行驅(qū)替模擬過程(如申請?zhí)枮閏n201810097791.2的中國發(fā)明專利)，采用第二種方法只能得到水驅(qū)及驅(qū)替劑驅(qū)替的驅(qū)油量，無法監(jiān)測水驅(qū)及驅(qū)替劑驅(qū)替過程中水及原油在巖樣內(nèi)的分布情況，從而不利于研究水驅(qū)及驅(qū)替劑驅(qū)替過程的機理。

3、因此，有針對性的對石油開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域提供一種采用真實巖心進行驅(qū)替模擬的實驗裝置及方法，是亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種采用真實巖心進行驅(qū)替模擬的實驗裝置及方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中，采用巖石模型進行驅(qū)替、實驗結(jié)果準確性存疑以及采用真實巖樣進行驅(qū)替、無法監(jiān)測水驅(qū)及驅(qū)替劑驅(qū)替過程中水及原油在巖樣內(nèi)的分布情況的技術(shù)問題。

2、為達到上述目的，本發(fā)明的解決方法是提供、一種采用真實巖心進行驅(qū)替模擬的實驗裝置，其特征在于，包括：樣品組件、夾持機構(gòu)、注液機構(gòu)及出液機構(gòu)；

3、所述樣品組件包括巖樣和巖石模型嵌塊，所述巖樣上開設(shè)有若干個缺口，所述缺口被所述巖石模型嵌塊填充，所述缺口的底部設(shè)有觀察孔，所述巖樣上還開設(shè)有若干開孔，所述開孔內(nèi)嵌設(shè)有注采管；所述巖石模型嵌塊占所述樣品組件內(nèi)體積的比例低于5％，由于所有的巖石模型嵌塊的總體積相對于巖樣的體積來說占比較小，因此，在巖樣上嵌入巖石模型嵌塊不會明顯改變巖樣內(nèi)的孔喉結(jié)構(gòu)，從而不會對試驗結(jié)果造成明顯影響；

4、所述樣品組件被所述夾持機構(gòu)夾持，所述注液機構(gòu)用于對所述樣品組件分別注入原油、水和驅(qū)替劑，所述注液機構(gòu)與各個所述注采管中的至少一者連通；

5、所述出液機構(gòu)包括出液管及收集器，所述出液管的一端與各個所述注采管中的至少一者連通，所述出液管的另一端與所述收集器的進口連通；優(yōu)選地，所述原油被蘇丹紅試劑染色，所述水被溴酚藍試劑染色。

6、進一步地，所述注液機構(gòu)包括注液管、第一中間容器、第二中間容器、第三中間容器、第一柱塞泵、第二柱塞泵及第三柱塞泵，所述注液管包括進液端和出液端，所述注液管的出液端與各個所述注采管中的至少一者連通，所述第一中間容器內(nèi)用于裝入原油，所述第一中間容器的出口與所述注液管的進液端連通，所述第二中間容器內(nèi)用于裝入水，所述第二中間容器的出口與所述注液管的進液端連通，所述第三中間容器內(nèi)用于裝入驅(qū)替劑，所述第三中間容器的出口與所述注液管的進液端連通，所述第一柱塞泵用于驅(qū)動所述第一中間容器內(nèi)的原油進入所述注液管內(nèi)，所述第二柱塞泵用于驅(qū)動所述第二中間容器內(nèi)的水進入所述注液管內(nèi)，所述第三柱塞泵用于驅(qū)動所述第三中間容器內(nèi)的驅(qū)替劑進入所述注液管內(nèi)；優(yōu)選地，所述注液管上設(shè)置有第一壓力檢測件。

7、進一步地，所述夾持機構(gòu)包括安裝板、固定夾板、活動夾板及位置調(diào)節(jié)件，所述固定夾板固定于所述安裝板上，所述固定夾板上固定有第一卡槽，所述活動夾板滑動設(shè)置于所述安裝板上，所述活動夾板上固定有第二卡槽，所述位置調(diào)節(jié)件與所述活動夾板連接、并用于驅(qū)動所述活動夾板沿安裝板移動，所述活動夾板與所述固定夾板平行，所述樣品組件的一端卡入所述第一卡槽內(nèi)且另一端卡入所述第二卡槽內(nèi)，使得所述樣品組件與所述安裝板平行。

8、進一步地，還包括檢測機構(gòu)，所述檢測機構(gòu)包括擱板、若干個光源、架體、攝像件及處理器，所述擱板固定于所述固定夾板上、并位于所述樣品組件的下方，各個所述光源均固定于所述擱板上，所述光源朝向所述樣品組件，所述架體的下端與所述固定夾板固定連接，所述架體上設(shè)有所述攝像件，所述攝像件設(shè)置于所述樣品組件的上方、并朝向所述樣品組件設(shè)置，所述攝像件與所述處理器電連接。

9、進一步地，還包括傾角調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述傾角調(diào)節(jié)機構(gòu)包括底板、支撐桿及伸縮調(diào)節(jié)件，所述支撐桿的一端與所述底板鉸接，所述支撐桿的另一端與所述安裝板固定連接，所述伸縮調(diào)節(jié)件包括轉(zhuǎn)動塊、長型螺母及第二螺桿，所述轉(zhuǎn)動塊的一端與所述安裝板鉸接，所述轉(zhuǎn)動塊的另一端與所述長型螺母的一端轉(zhuǎn)動連接，所述長型螺母的另一端與所述第二螺桿的一端螺紋連接，所述第二螺桿的另一端與所述底板鉸接。

10、進一步地，所述位置調(diào)節(jié)件包括固定塊、導向軸及第一螺桿，所述固定塊固定于所述安裝板上，所述固定塊上開設(shè)有螺孔及導向孔，所述導向軸滑動插設(shè)于所述導向孔內(nèi)，所述第一螺桿螺紋連接于所述螺孔內(nèi)，所述第一螺桿的一端與所述活動夾板轉(zhuǎn)動連接。

11、進一步地，所述注液機構(gòu)還包括第一注液閥、第二注液閥及第三注液閥，所述第一注液閥設(shè)置于所述第一中間容器的出口上，所述第二注液閥設(shè)置于所述第二中間容器的出口上，所述第三注液閥設(shè)置于所述第三中間容器的出口上。

12、進一步地，所述出液機構(gòu)還包括出液閥、回壓閥及回壓泵，所述出液閥設(shè)置于所述出液管上，所述回壓閥的進口與所述出液管連通，所述回壓閥的出口與所述收集器的進口連通，所述回壓泵的出口與所述回壓閥的壓力輸入端連通；優(yōu)選地，所述出液管上設(shè)置有第二壓力檢測件。

13、一種采用真實巖心進行驅(qū)替模擬的實驗裝置的方法，其特征在于，包括：

14、(1)樣品組件制備：首先制備一長方體形的巖樣，在該巖樣上開設(shè)若干個觀察孔及開孔，同時制備若干個與觀察

15、孔相契合的巖石模型嵌塊，巖石模型嵌塊由透明材料制成，且?guī)r石模型嵌塊內(nèi)形成有與外界連通的孔隙，將各個巖石模型嵌塊分別嵌設(shè)于各個所述觀察孔內(nèi)，同時，將注采管嵌入各個開孔內(nèi)，接著在巖樣表面涂抹防水膠，并通過透明的罩板對巖樣進行密封；

16、(2)管道連接：將注液管與所述樣品組件上的一個或多個注采管連接，將出液管與其他的一個或多個注采管連接，其余的注采管通過塞子進行堵塞；

17、(3)飽和油過程：通過第一柱塞泵驅(qū)動所述第一中間容器內(nèi)的原油經(jīng)由注液管進入所述樣品組件內(nèi)，當原油從出液管排出時停止注油，此時，所述樣品組件內(nèi)已飽和油，觀察各個巖石模型嵌塊內(nèi)是否含油原油，并繪制原油飽和時的第一原油分布圖；

18、(4)水驅(qū)油過程：通過第二柱塞泵驅(qū)動所述第二中間容器內(nèi)的水經(jīng)由注液管進入所述樣品組件內(nèi)，當出液管排出的液體中不含有原油時停止水驅(qū)，此時，所述樣品組件內(nèi)仍然會殘留部分原油，觀察各個巖石模型嵌塊內(nèi)是否含油原油及水，并繪制水驅(qū)油后的第二原油分布圖及第一水分布圖；

19、(5)驅(qū)替劑驅(qū)油過程：通過第三柱塞泵驅(qū)動所述第三中間容器內(nèi)的驅(qū)替劑經(jīng)由注液管進入所述樣品組件內(nèi)，測量經(jīng)出液管排出的液體中的原油的體積，同時，觀察各個巖石模型嵌塊內(nèi)是否含油原油及水，并繪制驅(qū)替劑驅(qū)油后的第三原油分布圖及第二水分布圖；

20、(6)制備另一個樣品組件，改變驅(qū)替劑的種類，重復步驟(1)至步驟(5)，從而評價不同驅(qū)油劑的驅(qū)油效果。

21、本發(fā)明優(yōu)點：

22、(1)通過在巖樣上均勻開設(shè)若干個觀察孔，并在觀察孔內(nèi)嵌入透明的巖石模型嵌塊，從而在進行驅(qū)替模擬實驗時，流體在巖樣內(nèi)的孔隙內(nèi)流動時，當在其移動路徑上遭遇巖石模型嵌塊，可直接從巖石模型嵌塊內(nèi)的孔隙中穿過，由于所有的巖石模型嵌塊的總體積相對于巖樣的體積來說占比較小，因此，在巖樣上嵌入巖石模型嵌塊不會明顯改變巖樣內(nèi)的孔喉結(jié)構(gòu)，從而不會對試驗結(jié)果造成明顯影響，從而相對于采用巖石模型進行驅(qū)替模擬實驗，提高了驅(qū)替實驗結(jié)果的準確性；同時，可通過觀察各個巖石模型嵌塊的孔隙內(nèi)的流體類型，判斷各個觀察孔位置處的流體類型，從而便于繪制試驗過程中，各類流體在巖樣上的分布圖，為研究水驅(qū)及驅(qū)替劑驅(qū)替過程的機理提供數(shù)據(jù)支撐。(2)通過以真實巖樣作為樣品組件的主體，將透明的巖石模型嵌塊嵌入真實巖樣中，從而既能使實驗結(jié)果準確性較高，又能通過透明的巖石模型嵌塊觀察原油及水在巖樣中的驅(qū)替過程。