大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置及其驅(qū)替實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置及其驅(qū)替實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該流體排驅(qū)飽和裝置包括殼體（1）和被殼體（1）密封包裹的巖心模型（2），巖心模型（2）的兩側(cè)分別設(shè)置有能夠向巖心模型（2）內(nèi)注入流體的排驅(qū)裝置（3），排驅(qū)裝置（3）含有與巖心模型（2）的表面相接觸的多個(gè)注入口（31）。含有流體排驅(qū)飽和裝置的大尺寸物理模型的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與常規(guī)流體飽和方法相比采用了流體前緣以穩(wěn)定的排狀均勻推進(jìn)，波及體積提高，飽和效果明顯提升，提高了大尺寸物理模型對(duì)油藏條件下流體分布的模擬程度。
【專利說明】大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置及其驅(qū)替實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣田實(shí)驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置，還是一種大尺寸物理模型的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]大尺寸物理模型的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)是模擬真實(shí)油藏開發(fā)特征的有效手段，而其中的流體飽和過程是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的首要環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)物理模型有效模擬油藏初始流體飽和狀態(tài)是驅(qū)替實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。
[0003]目前,一維物理模型的流體飽和方法已屬于成熟技術(shù),在巖心分析標(biāo)準(zhǔn)中有明確的步驟，而二維/三維物理模型卻沒有標(biāo)準(zhǔn)可循。原因是一維模型的截面積較小，飽和流體在慢速流動(dòng)的條件下近似于活塞狀，指進(jìn)現(xiàn)象及重力干擾作用可忽略。在巖心抽真空及飽和水操作后，水幾乎占據(jù)整個(gè)孔隙空間，通常認(rèn)為飽和水體積即是模型的孔隙體積。大尺寸二維/三維物理模型在流體飽和過程中面臨較為嚴(yán)重的平面流體指進(jìn)和縱向流體分布不均等問題。現(xiàn)有方法是首先將模型抽真空，然后在模型的不同位置逐步注入流體，通過大孔隙體積倍數(shù)的驅(qū)替量減少未波及區(qū)域。在實(shí)驗(yàn)要求簡單及模型空間允許的條件下，可以對(duì)模型進(jìn)行角度調(diào)整，利用重力作用進(jìn)一步提高飽和效果。即便如此，大尺寸二維、三維物理模型的飽和程度通常也難以達(dá)到孔隙體積的70%，與真實(shí)油藏的流體飽和狀態(tài)具有一定差距。對(duì)大多數(shù)物理模擬實(shí)驗(yàn)而言，都要求在高溫高壓條件下飽和流體，巖石模型必然固定在高溫高壓容器釜/艙內(nèi)，對(duì)模型進(jìn)行傾斜的方式無法使用。
[0004]現(xiàn)有方法在大尺寸二維、三維物理模型的飽和操作時(shí)存在兩個(gè)突出問題:1.飽和水時(shí)，點(diǎn)狀注入使水以扇形向前推進(jìn)，在巖心模型均質(zhì)性稍差時(shí)，容易產(chǎn)生指進(jìn)現(xiàn)象，即使多次調(diào)整注入點(diǎn)位置，也不能使水波及到整個(gè)模型。2.飽和油時(shí)，油通常會(huì)沿著已經(jīng)被水占據(jù)的孔道滲流，即初始含油飽和度更低，無法模擬真實(shí)油藏的流體飽和狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有的大尺寸物理模型飽和度低的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置及其驅(qū)替實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。該大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置及其驅(qū)替實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可有效提高流體在大尺寸物理模型中的飽和程度，提高了大尺寸物理模型對(duì)油藏條件下流體分布的模擬程度。
[0006]本發(fā)明為解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:一種大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置，包括殼體和被殼體密封包裹的巖心模型，巖心模型的兩側(cè)分別設(shè)置有能夠向巖心模型內(nèi)注入流體的排驅(qū)裝置，排驅(qū)裝置含有與巖心模型的表面相接觸的多個(gè)注入口。
[0007]排驅(qū)裝置的主體內(nèi)含有封閉的空腔，多個(gè)注入口設(shè)置在排驅(qū)裝置的主體與巖心模型相接觸的側(cè)壁上，注入口能夠與空腔連通，活塞的一端密封插接于注入口，側(cè)壁上設(shè)有與空腔連通的流入口。
[0008]活塞的另一端固定連接有受力板，受力板能夠?qū)⒖涨环譃榈谝话肟涨缓偷诙肟涨?，第一半空腔能夠與注入口連通。
[0009]第一半空腔內(nèi)設(shè)有第一彈性膜，排驅(qū)裝置的主體的側(cè)壁上設(shè)有與第一彈性膜連通的第一膜端口，當(dāng)從第一膜端口向第一彈性膜內(nèi)注入流體時(shí)，受力板和活塞能夠移動(dòng)，第一半空腔能夠與注入口連通。
[0010]第二半空腔內(nèi)設(shè)有第二彈性膜，排驅(qū)裝置的主體的側(cè)壁上設(shè)有與第二彈性膜連通的第二膜端口，當(dāng)從第二膜端口向第二彈性膜內(nèi)注入流體時(shí)，受力板和活塞能夠移動(dòng)。
[0011]受力板由多個(gè)受力片組成，相鄰的兩個(gè)受力片之間鉸接，活塞的另一端與受力片固定連接。
[0012]設(shè)置在巖心模型一側(cè)的排驅(qū)裝置的注入口的高度低于設(shè)置在巖心模型另一側(cè)的排驅(qū)裝置的注入口的高度。
[0013]排驅(qū)裝置為多個(gè)密封短節(jié)，每個(gè)密封短節(jié)的一端均含有一個(gè)注入口，該密封短節(jié)的一端與巖心模型連接，密封短節(jié)的另一端與殼體的外部連通。
[0014]一種大尺寸物理模型的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，含有上述的大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置，巖心模型一側(cè)的排驅(qū)裝置的注入口通過管線連接有流體注入裝置，巖心模型另一側(cè)的排驅(qū)裝置的注入口通過管線連接有流體收集裝置。
[0015]該大尺寸物理模型的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)還含有高壓釜，該大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置設(shè)置在高壓釜中。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
[0017]1.常規(guī)流體飽和方法通常為點(diǎn)狀注入，無法確保注入的流體在模型中以排狀向前推進(jìn)，巖石孔隙的波及效率低，飽和程度差。而采用本方法飽和流體時(shí)，流體前緣以穩(wěn)定的排狀均勻推進(jìn)，波及體積提高，飽和效果明顯提升。
[0018]2.盡管本發(fā)明中的排驅(qū)裝置與巖心具有較大的接觸面，但是良好的密封性，使飽和后的流體滲流不受接觸面的影響，即保證了驅(qū)替規(guī)律的真實(shí)反映。
[0019]3.常規(guī)飽和方法飽和效率低，且可控性差。而本方法可控性強(qiáng)，適用于不同類型(高滲、低滲、均質(zhì)、非均質(zhì))的巖心。在飽和程度大幅提高的同時(shí)，提高了大尺寸物理模型對(duì)油藏條件下流體分布的模擬程度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所述的大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置及其驅(qū)替實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0021]圖1是實(shí)施例1中所述的大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置的立體示意圖。
[0022]圖2是實(shí)施例1中排驅(qū)裝置的第一狀態(tài)示意圖。
[0023]圖3是實(shí)施例1中排驅(qū)裝置的第二狀態(tài)示意圖。
[0024]圖4是實(shí)施例1中受力板及受力片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5是實(shí)施例1中所述的大尺寸物理模型的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的工作狀態(tài)示意圖。
[0026]圖6是實(shí)施例2中的大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置的立體示意圖。
[0027]圖7是實(shí)施例2中密封短節(jié)的剖視圖。
[0028]圖8是實(shí)施例2中所述的大尺寸物理模型的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的工作狀態(tài)示意圖。
[0029]圖9是實(shí)施例2中所述的排閥的結(jié)構(gòu)示意圖。[0030]圖10是流體在巖心模型中流通的示意圖。
[0031]圖11是現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明所述方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比圖。
[0032]其中1.殼體，2.巖心模型，3.排驅(qū)裝置，31.注入口，32.排驅(qū)裝置的主體，33.空腔，331.第一半空腔，332.第一彈性膜，333.第一膜端口，334.第二半空腔，335.第二彈性膜，336.第二膜端口，34.側(cè)壁，35.活塞，36.受力板，361.受力片，37.密封短節(jié)，38.流入口，4.管線，51.第一注入泵，52.第二注入泵，53.第三注入泵，6.高壓釜，71.第一閥，72.第二閥，73.第三閥，74.第四閥，75.第五閥，76.第六閥，77.第七閥，78.第八閥，79.第九閥，710.第十閥，8.收集罐，9.中間容器，91.排閥，911.單閥出口，912.閥桿，913.單閥，914.通道，915.入口。
【具體實(shí)施方式】
[0033]實(shí)施例1
[0034]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所述的大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置及其驅(qū)替實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。一種大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置，包括殼體I和被殼體I密封包裹的巖心模型2，巖心模型2的兩側(cè)分別設(shè)置有能夠向巖心模型2內(nèi)注入流體的排驅(qū)裝置3，排驅(qū)裝置3含有與巖心模型2的表面相接觸的多個(gè)注入口 31，如圖1所示，如圖1中箭頭A表示液體流入,箭頭B表示液體流出。
[0035]具體的在本實(shí)施例中，排驅(qū)裝置的主體32內(nèi)含有封閉的空腔33，多個(gè)注入口 31設(shè)置在排驅(qū)裝置的主體32與巖心模型2相接觸的側(cè)壁34上，注入口 31能夠與空腔33連通，活塞35的一端密封插接于注入口 31，側(cè)壁34上設(shè)有與空腔33連通的流入口 38，如圖2、圖3所示。大尺寸物理模型即為巖心模型2，在工作時(shí)，巖心模型2與排驅(qū)裝置3設(shè)有活塞35的一側(cè)相接觸，活塞35能夠沿著靠近巖心模型2和遠(yuǎn)離巖心模型2的方向移動(dòng)，當(dāng)需要向巖心模型2內(nèi)飽和液體時(shí)，首先活塞35向遠(yuǎn)離巖心模型2的方向移動(dòng)，如圖3所示，當(dāng)注入口 31與空腔33連通時(shí)，液體會(huì)進(jìn)入活塞3離開后的注入口 31，然后活塞35再向靠近巖心模型2的方向移動(dòng)，活塞35能夠?qū)⒆⑷肟?31內(nèi)的液體壓入到巖心模型2中，如圖2所示，從而飽和巖心模型2。排驅(qū)裝置的主體32近似盒狀結(jié)構(gòu)，頂部有一定數(shù)量的注入口 31，是活塞35運(yùn)動(dòng)的空間。排驅(qū)裝置的主體32與壓蓋、端面之間通過螺栓緊密連接。該大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置中的排驅(qū)裝置3為一體式的主要適用于均質(zhì)巖心模型。
[0036]活塞35的另一端固定連接有受力板36，受力板36能夠?qū)⒖涨?3分為第一半空腔331和第二半空腔334，第一半空腔331能夠與注入口 31連通。
[0037]第一半空腔331內(nèi)設(shè)有第一彈性膜332，排驅(qū)裝置的主體32的側(cè)壁34上設(shè)有與第一彈性膜332連通的第一膜端口 333，當(dāng)從第一膜端口 333向第一彈性膜332內(nèi)注入流體時(shí)，受力板36和活塞35能夠移動(dòng)，第一半空腔331能夠與注入口 31連通。第二半空腔334內(nèi)設(shè)有第二彈性膜335，排驅(qū)裝置的主體32的側(cè)壁34上設(shè)有與第二彈性膜335連通的第二膜端口 336，當(dāng)從第二膜端口 336向第二彈性膜335內(nèi)注入流體時(shí)，受力板36和活塞35能夠移動(dòng)。第一彈性膜332和第二彈性膜335是兩個(gè)彈性囊，主要起推動(dòng)受力板36移動(dòng)的作用，當(dāng)?shù)谝粡椥阅?32內(nèi)充滿流體膨脹時(shí)，受力板36向第二半空腔334方向移動(dòng)同時(shí)擠出第二彈性膜335內(nèi)的流體；同理，第二彈性膜335充滿流體膨脹時(shí)，受力板36向第一半空腔331的方向移動(dòng)同時(shí)擠出第一彈性膜332內(nèi)的流體。排驅(qū)裝置的上分布有流入口 38、第一膜端口 333、第二膜端口 336和螺栓口。其中流入口 38為飽和流體的入或出的口，在活塞35在圖2中下移后，通過該流入口 38的流體充入第一彈性膜332外圍空間最終可進(jìn)入到大尺寸巖心模型2中。第一膜端口 333和第二膜端口 336分別為第一彈性膜332和第二彈性膜335填充流體的入或出的口，通過這兩個(gè)口的流體進(jìn)入第一彈性膜332或第二彈性膜335中，進(jìn)而推動(dòng)受力板36和活塞35移動(dòng)。
[0038]受力板36由多個(gè)受力片361組成，相鄰的兩個(gè)受力片361之間鉸接，活塞35的另一端與受力片361固定連接，如圖4所示。每個(gè)受力片361的中心位置設(shè)有一個(gè)有內(nèi)絲扣的圓形槽，該圓形槽與活塞35的另一端相匹配，活塞35的另一端通過螺紋連接與圓形槽固定。鉸接可以允許活塞35有一個(gè)小的偏移量，使得所有活塞35與受力板36協(xié)調(diào)作用，保證了單個(gè)活塞35運(yùn)動(dòng)時(shí)的垂直性，從而便于提高活塞的密封性。
[0039]活塞35與排驅(qū)裝置的主體32上的注入口 31由O型圈密封，當(dāng)受力板36拖拽活塞35向圖2中的下移動(dòng)到特定位置時(shí)，排驅(qū)裝置的主體32與巖心模型2之間形成通道，飽和流體注入巖心模型2中；飽和結(jié)束后，受力板36推動(dòng)活塞35向圖2中的上移動(dòng)，活塞35與巖心模型2緊密貼近形成密封，密封后活塞面上的流體仍舊保持孔隙滲流狀態(tài)，不改變巖心模型2邊界的流動(dòng)性質(zhì)。
[0040]考慮到重力的作用，設(shè)置在巖心模型2 —側(cè)的排驅(qū)裝置3的注入口 31的高度低于設(shè)置在巖心模型2另一側(cè)的排驅(qū)裝置3的注入口 31的高度，如圖10所示，左側(cè)高度較低的注入口 31為飽和水入口或飽和油的出口，右側(cè)高度較高的注入口 31為飽和水出口或飽和油的入口，箭頭C表示飽和水流動(dòng)的方向及流線初始位置，箭頭D表示飽和油流動(dòng)的方向及流線初始位置。
[0041]一種大尺寸物理模型的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該大尺寸物理模型的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)含有上述的大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置，巖心模型2 —側(cè)的排驅(qū)裝置3的注入口 31通過管線4連接有流體注入裝置，巖心模型2另一側(cè)的排驅(qū)裝置3的注入口 31通過管線4連接有流體收集裝置，如圖5所示，該流體注入裝置包括第一注入泵51、第二注入泵52、第三注入泵53，中間容器9、第一閥71、第二閥72、第三閥73、第四閥74.、第五閥75。該流體收集裝置包括收集罐8、第六閥76、第七閥77、第八閥78、第九閥79、第十閥710，如圖5所示。該大尺寸物理模型的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)還含有高壓釜6，該大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置設(shè)置在高壓釜6中。
[0042]以飽和地層水及飽和油為例，說明下面結(jié)合圖1和圖5對(duì)本發(fā)明所述的大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置及其驅(qū)替實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的工作過程，巖心模型2的尺寸為50cmX50cmX10cmo
[0043]1、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
[0044]按照?qǐng)D10所示，用密封膠將兩個(gè)本所述的排驅(qū)裝置3分別粘貼在巖心模型2的一個(gè)的端面的底部和另一個(gè)端面的頂部。模型飽和水時(shí)從底部入口進(jìn)入，飽和油時(shí)則從頂部入口進(jìn)入，這樣可以利用重力作用盡量擴(kuò)大波及體積，流線位置如圖10所示，箭頭C表示飽和水流動(dòng)的方向及流線初始位置，箭頭D表示飽和油流動(dòng)的方向及流線初始位置。
[0045]在巖心模型2的表面逐層涂勻固化膠進(jìn)行密封處理，排驅(qū)裝置3密封在內(nèi)，即殼體I固化膠，為放置24小時(shí)待固化穩(wěn)定后將其放置在高壓釜6內(nèi)。按照?qǐng)D5連接管線4和各器件，中間容器9內(nèi)裝滿地層水，所有閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。[0046]2、巖心模型2內(nèi)飽和地層水過程
[0047]首先對(duì)巖心模型2抽真空，并將高壓釜6內(nèi)圍壓流體的溫度壓力調(diào)節(jié)為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)值，穩(wěn)定24h以上。
[0048]其次，排驅(qū)裝置3與巖心模型2形成通道的操作。第一閥71為雙向閥，第一閥71指向第三閥73且開啟第三閥73，開啟第四閥74、第五閥75。同時(shí)，流程右側(cè)部分，第六閥76為雙向閥，第六閥76指向第八閥78且開啟第八閥78，開啟第九閥73、第十閥710。開第二注入泵52，使蒸餾水分別通過兩側(cè)排驅(qū)裝置3的第一膜端口 333進(jìn)入的第一彈性膜332，第一彈性膜332膨脹后推動(dòng)受力板36及活塞35下移(第二注入泵52壓力達(dá)到0.5MPa時(shí)，停泵)，則兩側(cè)排驅(qū)裝置3與巖心模型2形成通道；
[0049]再次，巖石飽和過程。開第一注入泵51，將地層水(飽和溶液)通過流入口 38以設(shè)計(jì)速度注入到巖心模型2中，圖1中左側(cè)排驅(qū)裝置3為注入端，右側(cè)的排驅(qū)裝置3為產(chǎn)出端。飽和水時(shí)，應(yīng)根據(jù)巖心滲透性而采用相應(yīng)飽和速度。滲透率低，飽和速度低，防止指進(jìn)現(xiàn)象，使流體前緣成排狀推進(jìn)。飽和水流動(dòng)過程的分布如圖10所示，先沿巖石底部滲流，均勻向上部推進(jìn)。
[0050]以30%的孔隙度計(jì)算，飽和液量要不少于3倍孔隙體積。飽和后期，定時(shí)計(jì)量產(chǎn)出量與注入量，當(dāng)兩者相等時(shí)，說明巖心模型已飽和好，關(guān)閉第一注入泵51。
[0051]3、巖心模型2內(nèi)飽和油過程
[0052]飽和油時(shí)，飽和液的中間容器9與右側(cè)的排驅(qū)裝置3相連，容器內(nèi)為實(shí)驗(yàn)用油，左側(cè)排驅(qū)裝置3為產(chǎn)出端。開啟第一注入泵51，以設(shè)計(jì)速度注入即可。飽和油流動(dòng)過程的分布如圖10所示，先沿巖心模型2頂部滲流，均勻向下部將水推出。當(dāng)產(chǎn)出端不再產(chǎn)出水時(shí)，說明巖心飽和油完畢。
[0053]4、準(zhǔn)備下階段驅(qū)替實(shí)驗(yàn)。
[0054]關(guān)閉排驅(qū)裝置3。第一閥71指向第五閥75且開啟第五閥75，開啟第二閥72、第三閥12。同時(shí)，流程右側(cè)部分，第六閥76指向第十閥710且開啟第十閥710，開啟第六閥76、第七閥77。開第二注入泵52，使蒸餾水分別通過兩側(cè)排驅(qū)裝置3的第二膜端口 336進(jìn)入的第二彈性膜335，第二彈性膜335膨脹后推動(dòng)受力板36及活塞35上移(第二注入泵52壓力達(dá)到0.5MPa時(shí)，停泵)，則兩側(cè)排驅(qū)裝置3的活塞35與巖心模型2緊密接觸，形成排驅(qū)裝置3與巖心模型2密封。
[0055]之后，即可進(jìn)行驅(qū)替實(shí)驗(yàn)。
[0056]采用常規(guī)飽和方法和本方法進(jìn)行同一組實(shí)驗(yàn)，對(duì)比兩種方法的飽和效果。
[0057]實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:溫度50°C、壓力IOMPa ;巖心模型2的尺寸50cmX50cmX IOcm ;飽和地層水?？紫抖取B透率、總孔隙體積如表1，孔隙度和滲透率以相同巖石的取樣測試得到。地層水來源于國內(nèi)某油田。
[0058]實(shí)驗(yàn)操作過程如前述，表1、圖11列出了兩種方法飽和地層水的飽和效果對(duì)比。表I給出了不同巖心模型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)不同方法的地層水飽和體積以及飽和程度；圖10中兩條曲線分別代表不同孔隙度巖心模型采用常規(guī)方法和發(fā)明方法飽和地層水的飽和程度。
[0059]表I巖心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
[0060]
【權(quán)利要求】
1.一種大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置，其特征在于，所述大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置包括殼體(I)和被殼體(I)密封包裹的巖心模型(2)，巖心模型(2)的兩側(cè)分別設(shè)置有能夠向巖心模型(2)內(nèi)注入流體的排驅(qū)裝置(3)，排驅(qū)裝置(3)含有與巖心模型(2)的表面相接觸的多個(gè)注入口(31)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置，其特征在于:排驅(qū)裝置的主體(32)內(nèi)含有封閉的空腔(33)，多個(gè)注入口(31)設(shè)置在排驅(qū)裝置的主體(32)與巖心模型(2)相接觸的側(cè)壁(34)上，注入口(31)能夠與空腔(33)連通，活塞(35)的一端密封插接于注入口(31)，側(cè)壁(34)上設(shè)有與空腔(33)連通的流入口(38)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置，其特征在于:活塞(35 )的另一端固定連接有受力板(36 )，受力板(36 )能夠?qū)⒖涨?33 )分為第一半空腔(331)和第二半空腔(334)，第一半空腔(331)能夠與注入口(31)連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置，其特征在于:第一半空腔(331)內(nèi)設(shè)有第一彈性膜(332)，排驅(qū)裝置的主體(32)的側(cè)壁(34)上設(shè)有與第一彈性膜(332)連通的第一膜端口(333)，當(dāng)從第一膜端口(333)向第一彈性膜(332)內(nèi)注入流體時(shí)，受力板(36)和活塞(35)能夠移動(dòng)，第一半空腔(331)能夠與注入口(31)連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置，其特征在于:第二半空腔(334)內(nèi)設(shè)有第二彈性膜(335)，排驅(qū)裝置的主體(32)的側(cè)壁(34)上設(shè)有與第二彈性膜(335)連通的第二膜端口(336)，當(dāng)從第二膜端口(336)向第二彈性膜(335)內(nèi)注入流體時(shí)，受力板(36)和活塞(35)能夠移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置，其特征在于:受力板(36)由多個(gè)受力片(361)組成，相鄰的兩個(gè)受力片(361)之間鉸接，活塞(35)的另一端與受力片(361)固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置，其特征在于:設(shè)置在巖心模型(2) —側(cè)的排驅(qū)裝置(3)的注入口(31)的高度低于設(shè)置在巖心模型(2)另一側(cè)的排驅(qū)裝置(3)的注入口(31)的高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置，其特征在于:排驅(qū)裝置(3)為多個(gè)密封短節(jié)(37)，每個(gè)密封短節(jié)(37)的一端均含有一個(gè)注入口(31)，該密封短節(jié)(37)的一端與巖心模型(2)連接，密封短節(jié)(37)的另一端與殼體(I)的外部連通。
9.一種大尺寸物理模型的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:該大尺寸物理模型的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)含有權(quán)利要求1?8中任何一項(xiàng)所述的大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置，巖心模型(2 ) —側(cè)的排驅(qū)裝置(3 )的注入口( 31)通過管線(4)連接有流體注入裝置，巖心模型(2 )另一側(cè)的排驅(qū)裝置(3 )的注入口( 31)通過管線(4)連接有流體收集裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的大尺寸物理模型的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:該大尺寸物理模型的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)還含有高壓釜(6)，該大尺寸物理模型的流體排驅(qū)飽和裝置設(shè)置在高壓釜(6)中。
【文檔編號(hào)】E21B43/16GK103541730SQ201310373299
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】李實(shí) , 馬德勝, 秦積舜, 陳興隆, 韓海水, 張娜, 俞宏偉, 張可 申請(qǐng)人:中國石油天然氣股份有限公司