專利名稱：一種測(cè)量并聯(lián)巖心泡沫驅(qū)氣相飽和度的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量并聯(lián)巖心泡沫驅(qū)氣相飽和度的裝置及方法，屬于石油化工的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
泡沫作為ー種良好的驅(qū)油劑已逐漸為人們所認(rèn)識(shí)，它能夠極大地提高注入流體的視粘度，増加波及面積，對(duì)于油水的封堵具有選擇性。影響泡沫調(diào)剖能力的因素有多種，除泡沫體系的滲透率級(jí)差、段塞大小、注入速度、注入方式、含油飽和度等影響因素之外，氣相飽和度是影響泡沫調(diào)剖能力又一重要影響因素，該參數(shù)的大小反應(yīng)了氣體在高低滲 巖心中的殘留程度，即氣體占據(jù)了一定的孔隙空間成為束縛氣，從而降低了液相滲透率。并聯(lián)巖心泡沫驅(qū)過(guò)程中不同階段測(cè)得的氣相飽和度意義不同注泡沫過(guò)程中測(cè)得的氣相飽和度的大小反應(yīng)了氣體在巖心中的駐留狀況，即泡沫的封堵程度，且高低滲氣相飽和度的大小反應(yīng)泡沫進(jìn)入高低滲巖心的程度，從而研究泡沫在高低滲巖心的調(diào)剖分流能力大??；后續(xù)水驅(qū)過(guò)程中測(cè)得的氣相飽和度大小反應(yīng)了泡沫調(diào)剖起到分流作用的有效性。目前對(duì)于含油飽和度的測(cè)量，以及研究其對(duì)泡沫驅(qū)的調(diào)剖能力影響已經(jīng)有相應(yīng)的方法和裝置，但是對(duì)于并聯(lián)巖心氣相飽和度的測(cè)量還沒(méi)有相應(yīng)方法及裝置。在《石油學(xué)報(bào)》2007年第4期中，記載了由李兆敏發(fā)表的《泡沫封堵及選擇性分流實(shí)驗(yàn)研究》ー篇文章。該文獻(xiàn)提出了采用巖心分流驅(qū)替實(shí)驗(yàn)裝置，研究泡沫對(duì)含油、含水并聯(lián)巖心的分流能力的實(shí)驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中記錄不同時(shí)間下的出ロ液體的分流量，油水并聯(lián)巖心實(shí)驗(yàn)表明，泡沫遇水穩(wěn)定，遇油穩(wěn)定性變差，說(shuō)明泡沫對(duì)含油含水巖心具有選擇性，實(shí)驗(yàn)得出泡沫對(duì)高、低滲具有選擇封堵性，體現(xiàn)了泡沫具有較好的暫堵分流效果，但是并未提及并聯(lián)巖心的氣相飽和度的測(cè)量方法。巖心中含油飽和度和含氣飽和度的測(cè)量方法有較大的差別，且對(duì)泡沫調(diào)剖性能的影響機(jī)理不同，前者影響泡沫的穩(wěn)定性，后者反應(yīng)泡沫的調(diào)剖能力，因此目前的實(shí)驗(yàn)裝置無(wú)法測(cè)得并聯(lián)巖心氣相飽和度的大小，也無(wú)法研究氣相飽和度對(duì)泡沫調(diào)剖性能的影響規(guī)律。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上的技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種測(cè)量并聯(lián)巖心泡沫驅(qū)氣相飽和度的裝置。本發(fā)明還提供ー種利用上述裝置測(cè)量并聯(lián)巖心泡沫驅(qū)氣相飽和度的方法。術(shù)語(yǔ)解釋I.氣相飽和度氣相飽和度是除了壓力、分流量、采收率等宏觀量以外的ー個(gè)深層次參數(shù)，對(duì)于理解泡沫滲流機(jī)理具有重要的意義，數(shù)值上等于巖心中所含氣體體積與巖心孔隙體積的比值。2.段塞是指向巖心中注入泡沫前，注入0. IP疒0. 3PV的起泡劑溶液作為前置處理液，目的是防止開(kāi)始注入泡沫時(shí)巖心發(fā)生氣竄。氣體通過(guò)巖心中的起泡劑溶液段塞時(shí)，會(huì)在巖心中起泡，形成的泡沫可以抑制氣竄的發(fā)生。所述PV的物理含義是注入流體的孔隙體積倍數(shù)，數(shù)值上IPV=IVtl,通常將巖心中的累計(jì)注入量換算成PV數(shù)，便于分析，例如巖心的孔
I 480 OI.
隙體積VQ=120mL，向巖心中累計(jì)注入量為V=480mL，用PV來(lái)表示就是「= J^ = 4Pl本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種用于測(cè)量并聯(lián)巖心泡沫驅(qū)氣相飽和度的裝置，包括泡沫發(fā)生裝置、盛放地層水的中間容器4、盛放原油的中間容器5、恒溫箱23、巖心管10、巖心管11和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；所述的巖心管10及巖心管11并聯(lián)安裝在所述的恒溫箱23內(nèi)；所述的泡沫發(fā)生裝置、盛放地層水的中間容器4和盛放原油的中間容器5分別通過(guò)六通閥9與巖心管10及巖心管11的入口相連；所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括分別與計(jì)算機(jī)22相連的壓力傳感器16、稱重傳感器14和稱重傳感器15，所述的壓力傳感器16安裝在六通閥9處，所述稱重傳感器14安裝在所述的巖心管10的底部，所述稱重傳感器15安裝在所述的巖心管11的底部；所述的壓力 傳感器16用于監(jiān)測(cè)所述巖心管10及巖心管11入口端的壓差，所述的稱重傳感器14用于監(jiān)測(cè)所述巖心管10內(nèi)所填裝巖心的重量，所述的稱重傳感器15用于監(jiān)測(cè)所述巖心管11內(nèi)所填裝巖心的重量；所述巖心管10出ロ通過(guò)回壓閥17與產(chǎn)出液收集器19相連；所述巖心管11出口通過(guò)回壓閥18與產(chǎn)出液收集器20相連；所述的回壓閥17和回壓閥18分別與手搖泵21相連。所述的回壓閥17和回壓閥18受手搖泵21控制壓力。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述泡沫發(fā)生裝置，包括氣瓶I、平流泵6、平流泵7、盛放氣體的中間容器2、盛放起泡劑溶液的中間容器3和泡沫發(fā)生器8 ;所述盛放氣體的中間容器2和盛放起泡劑溶液的中間容器3的出料端分別與所述的泡沫發(fā)生器8的入口相連，所述平流泵6與盛放氣體的中間容器2底部相連，所述平流泵7分別與盛放起泡劑溶液的中間容器3、盛放地層水的中間容器4和盛放原油的中間容器5的底部相連，所述泡沫發(fā)生器8通過(guò)六通閥9與巖心管10及巖心管11的入口相連。測(cè)量并聯(lián)巖心泡沫驅(qū)氣相飽和度的方法所需條件i在忽略氣體在巖心管中的質(zhì)量；ii起泡劑溶液的密度與地層水的密度相等；ー種利用上述裝置測(cè)量并聯(lián)巖心泡沫驅(qū)氣相飽和度的方法，包括步驟如下(I)模擬油田地層條件將石英砂按照一定配比填制巖心管10及巖心管11 ；(2)利用氣測(cè)滲透率儀分別測(cè)量所述巖心管10及巖心管11的滲透率，稱取填砂后的巖心管10及巖心管11的干重分別為myl、my2 ；(3)將填砂后的巖心管10及巖心管11分別抽真空，保持4飛小時(shí)；(4)將巖心管10及巖心管11分別飽和地層水調(diào)節(jié)六通閥9，利用平流泵7將盛放地層水的中間容器4中的地層水驅(qū)替至填砂后的并聯(lián)的巖心管10及巖心管11 ；(5)關(guān)閉平流泵7，分別稱取填砂后的巖心管10及巖心管11的濕重m' yl、m' y2，根據(jù)公式①計(jì)算所述各巖心管的孔隙體積VtlV0 ニ My m>
P式中，V。一填砂后的巖心管的孔隙體積，mL ;my—填砂后的巖心管干重，g ；m/ —填砂后的巖心管濕重，g ; P 一地層水的密度，g/cm3 ；(6)利用恒溫箱23對(duì)填砂后的巖心管10及巖心管11進(jìn)行加熱，恒溫至要模擬地層溫度，待用；(7)控制手搖泵21，調(diào)節(jié)回壓閥17及回壓閥18的壓カ至模擬地層壓カPh ；(8)打開(kāi)平流泵7，向并聯(lián)的巖心管10及巖心管11同時(shí)注入起泡劑溶液段塞；(9)測(cè)量得到六通閥9處的壓力，即并聯(lián)的巖心管入口壓カ為P。；打開(kāi)氣瓶1，向中間容器2充氣至壓カP。；(10)打開(kāi)平流泵6驅(qū)替中間容器2中的氣體，氣體與起泡劑溶液按體積比I :1混合，經(jīng)過(guò)泡沫發(fā)生器8形成泡沫后，經(jīng)過(guò)六通閥9，所述泡沫以I飛ml/min的速度注入巖心管10及巖心管11中，注入泡沫的體積為0. 3飛PV，記錄六通閥9處的壓力，即并聯(lián)的巖心管入ロ壓カ及并聯(lián)的巖心管10和巖心管11重量數(shù)據(jù)；(11)關(guān)閉平流泵6;
(12)打開(kāi)平流泵7，將地層水按I飛ml/min的速度注入并聯(lián)的巖心管10及巖心管11中，對(duì)注入泡沫后的并聯(lián)的巖心管10及巖心管11進(jìn)行后續(xù)水驅(qū)，記錄六通閥9處的壓力，即并聯(lián)的巖心管入口壓カ及并聯(lián)的巖心管10和巖心管11重量數(shù)據(jù)利用壓カ傳感器16采集六通閥9處的壓力，即并聯(lián)的巖心管入口壓カn個(gè)時(shí)間點(diǎn)h tn所對(duì)應(yīng)的入口端壓カP1 Pn，利用稱重傳感器12記錄巖心管10內(nèi)n個(gè)時(shí)間點(diǎn)h tn所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量IH1 mn,利用稱重傳感器13記錄巖心管11內(nèi)n個(gè)時(shí)間點(diǎn)h tn所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量m' i m' n ；(13)計(jì)算上述n個(gè)時(shí)間點(diǎn)的巖心管10中的氣相飽和度Sgnんニ Tr 1 ’
Sg2 = 71' 2 ，......''' " (n大于等于1)，計(jì)算上述n個(gè)時(shí)間點(diǎn)的巖心管11中
P'hP'^o
的氣相飽和度S' p……=^^(1!大于等于I)
P'^QP'P利用上述求解出的并聯(lián)的巖心管10及巖心管11中的氣相飽和度SgnJ' gn，結(jié)合時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的注入巖心管中的流體的PVn，其中PVn的物理含義是指注入流體的孔隙體積倍
數(shù)繪制關(guān)系曲線a和b，其中/X =1—，......,Pl =i~(n大于等于1)，其中V為流
,,0
體注入流速，mL/min。所述關(guān)系曲線a、b所在的坐標(biāo)系的橫坐標(biāo)為注入巖心管10和巖心管11中的流體的PVn、縱坐標(biāo)為并聯(lián)的巖心氣相飽和度。利用巖心管兩端的壓カ差，即軀體壓差A(yù)Pn，其中AP1=P1-Ph,……,APn=Pn-Ph(n大于等于I)結(jié)合時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的注入巖心管中的流體的PVn繪制關(guān)系曲線C，其中
廠)レ,I =JJ7~，...... 1 1 ニ~p一(n大于等于I),其中V為流體注入流速，mL/min。所述關(guān)
系曲線c所在的坐標(biāo)系的橫坐標(biāo)為注入巖心管中的流體的PVn、縱坐標(biāo)為巖心管兩端的壓カ差A(yù)Pn。其中V為流體注入速度，具體指起泡劑段塞的注入速度、注泡沫速度、后續(xù)水驅(qū)速度，上述三者速度都相等。根據(jù)上述關(guān)系曲線a、b和關(guān)系曲線c分析在并聯(lián)巖心中泡沫的分流調(diào)剖機(jī)理。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于利用本發(fā)明所述的裝置，能夠獨(dú)立完成實(shí)時(shí)測(cè)量并聯(lián)巖心泡沫驅(qū)替過(guò)程中并聯(lián)巖心的氣相飽和度。通過(guò)將不同時(shí)間點(diǎn)的并聯(lián)巖心的質(zhì)量變化轉(zhuǎn)化為各個(gè)巖心中氣相飽和度的大小，結(jié)合流體注入量及并聯(lián)巖心兩端壓カ變化，可以分析并聯(lián)巖心中不同注入量下泡沫的分流調(diào)剖情況。


圖I為本發(fā)明所述測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，I、氣瓶；2、盛放氣體的中間容器；3、盛放起泡劑溶液的中間容器；4、盛放地層水的中間容器；5、盛放原油的中間容器；6、平流泵；7、平流泵；8、泡沫發(fā)生器；9、六通閥；10、巖心管；11、巖心管；12、天平；13、天平；14、稱重傳感器；15、稱重傳感器；16、壓カ傳感器；17、回壓閥；18、回壓閥；19、產(chǎn)出液收集器；20、產(chǎn)出液收集器；21、手搖泵；22、計(jì)算機(jī)；
23、恒溫箱。圖2利用本發(fā)明所述的測(cè)量方法，是并聯(lián)巖心氣相飽度隨注入PV變化曲線圖；
其中曲線a為并聯(lián)巖心氣相飽和度Sgn和注入巖心管中的流體的PVn的關(guān)系曲線；曲線b為并聯(lián)巖心氣相飽和度S' gn和注入巖心管中的流體的PVn的關(guān)系曲線；圖3為巖心管兩端的壓カ差，即驅(qū)替壓差A(yù)Pn和注入巖心管中的流體的PVn的關(guān)系曲線C。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的說(shuō)明，但是不限于此。實(shí)施例I、如圖I所示。一種用于測(cè)量并聯(lián)巖心泡沫驅(qū)氣相飽和度的裝置，包括泡沫發(fā)生裝置、盛放地層水的中間容器4、盛放原油的中間容器5、恒溫箱23、巖心管10、巖心管11和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；所述的巖心管10及巖心管11并聯(lián)安裝在所述的恒溫箱23內(nèi)；所述的泡沫發(fā)生裝置、盛放地層水的中間容器4和盛放原油的中間容器5分別通過(guò)六通閥9與巖心管10及巖心管11的入口相連；所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括分別與計(jì)算機(jī)22相連的壓力傳感器16、稱重傳感器14和稱重傳感器15，所述的壓力傳感器16安裝在六通閥9處，所述稱重傳感器14安裝在所述的巖心管10的底部，所述稱重傳感器15安裝在所述的巖心管11的底部；所述的壓力傳感器16用于監(jiān)測(cè)所述巖心管10及巖心管11入口端的壓差，所述的稱重傳感器14用于監(jiān)測(cè)所述巖心管10內(nèi)所填裝巖心的重量，所述的稱重傳感器15用于監(jiān)測(cè)所述巖心管11內(nèi)所填裝巖心的重量；所述巖心管10出ロ通過(guò)回壓閥17與產(chǎn)出液收集器19相連。所述巖心管11出口通過(guò)回壓閥18與產(chǎn)出液收集器20相連；所述的回壓閥17和回壓閥18分別與手搖泵21相連。所述的回壓閥17和回壓閥18受手搖泵21控制壓力。所述泡沫發(fā)生裝置，包括氣瓶I、平流泵6、平流泵7、盛放氣體的中間容器2、盛放起泡劑溶液的中間容器3和泡沫發(fā)生器8 ;所述盛放氣體的中間容器2和盛放起泡劑溶液的中間容器3的出料端分別與所述的泡沫發(fā)生器8的入口相連，所述平流泵6與盛放氣體的中間容器2底部相連，所述平流泵7分別與盛放起泡劑溶液的中間容器3、盛放地層水的中間容器4和盛放原油的中間容器5的底部相連，所述泡沫發(fā)生器8通過(guò)六通閥9與巖心管10及巖心管11的入口相連。
實(shí)施例2、測(cè)量并聯(lián)巖心泡沫驅(qū)氣相飽和度的方法所需條件i在忽略氣體在巖心管中的質(zhì)量；ii起泡劑溶液的密度與地層水的密度相等；ー種利用如實(shí)施例I所述裝置測(cè)量并聯(lián)巖心泡沫驅(qū)氣相飽和度的方法，包括步驟如下(I)模擬油田地層條件將石英砂按照一定配比填制巖心管10及巖心管11 ；(2)利用氣測(cè)滲透率儀分別測(cè)量所述巖心管10及巖心管11的滲透率，稱取填砂后的巖心管10及巖心管11的干重分別為myl、my2 ；
(3)將填砂后的巖心管10及巖心管11分別抽真空，保持4飛小時(shí)；本實(shí)施例高滲巖心管10所用的石英砂按質(zhì)量份數(shù)配比100 120目的石英砂20 30份；160 180目的石英砂70 80份。所填制出的巖心管10的滲透率為489 X KT3Iim2，所述巖心管 10 的干重 myl=5582. 0g。本實(shí)施例低滲巖心管11所用的石英砂按質(zhì)量份數(shù)配比80-100目的石英砂20 30份；100-120目的石英砂70 80份。所填制出的巖心管11的滲透率為3960 X KT3Iim2，所述巖心管 11 的干重 my2=5607. 0g。(4)將巖心管10及巖心管11分別飽和地層水調(diào)節(jié)六通閥9，利用平流泵7將盛放地層水的中間容器4中的地層水驅(qū)替至填砂后的并聯(lián)的巖心管10及巖心管11 ；(5)關(guān)閉平流泵7，分別稱取填砂后的巖心管10及巖心管11的濕重m' yl、m' y2，根據(jù)公式①計(jì)算所述各巖心管的孔隙體積VtlV0 = m m' '①
P式中，Vtl—填砂后的巖心管的孔隙體積，mL ;my—填砂后的巖心管干重，g ；m/ —填砂后的巖心管濕重，g ; P 一地層水的密度=1. 074g/cm3 ；V1 =HhnHllL
P
5582.0-5452.7=-
1.074= 120.3m!
m\,, -wv2V2=--
P
5607.0-5477.4=-
1.074= 120.7ml(6)利用恒溫箱23對(duì)填砂后的巖心管10及巖心管11進(jìn)行加熱，恒溫至要模擬地層溫度70°C，待用；(7)控制手搖泵21，調(diào)節(jié)回壓閥17及回壓閥18的壓カ至模擬地層壓カPh=6MPa ；(8)打開(kāi)平流泵7，以3mL/min的速度分別向并聯(lián)巖心管10及11注入0. 2PV起泡劑溶液段塞；(9)測(cè)量得到六通閥9處的壓力，即并聯(lián)的巖心管入口壓カ為Pq=6. 5MPa ;打開(kāi)氣瓶1，向中間容器2充氣至壓カP。；(10)打開(kāi)平流泵6驅(qū)替中間容器2中的氣體，設(shè)置I. 5ml/min的速度驅(qū)替中間容器2中的氣體，將平流泵7的注入速度調(diào)整為I. 5mL/min，氣體與起泡劑溶液按體積比I :1混合，經(jīng)過(guò)泡沫發(fā)生器8形成泡沫后，經(jīng)過(guò)六通閥9，所述泡沫以3ml/min的速度注入并聯(lián)巖心管10及11中，注入泡沫的體積為4PV，記錄六通閥9處的壓力，即并聯(lián)的巖心管入口壓カ及并聯(lián)的巖心管10和巖心管11重量數(shù)據(jù)；(11)關(guān)閉平流泵6;(12)打開(kāi)平流泵7，將地層水按3ml/min的速度注入并聯(lián)的巖心管10及巖心管11中，對(duì)注入泡沫后的并聯(lián)的巖心管10及巖心管11進(jìn)行后續(xù)水驅(qū)，記錄六通閥9處的壓力，即并聯(lián)的巖心管入口壓カ及并聯(lián)的巖心管10和巖心管11重量數(shù)據(jù)利用壓カ傳感器16采集六通閥9處的壓力，即并聯(lián)的巖心管入口壓カn個(gè)時(shí)間點(diǎn)h tn所對(duì)應(yīng)的入口端壓カP1 Pn，利用稱重傳感器12記錄巖心管10內(nèi)n個(gè)時(shí)間點(diǎn)h tn所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量IH1 mn,利 用稱重傳感器13記錄巖心管11內(nèi)n個(gè)時(shí)間點(diǎn)h tn所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量m' I m' n ；(13)計(jì)算上述n個(gè)時(shí)間點(diǎn)的巖心管10中的氣相飽和度SgnMV = ^'1 T, 1，
?！狿-V0
Sg2 = yl' 2 ’......= myl n (n大于等于1)，計(jì)算上述n個(gè)時(shí)間點(diǎn)的巖心管11中
P-^0P-V0
的氣相飽和度S' B S......大于等于丄)。
—P-vO g- P-V0^ P-V0巖心管10和巖心管11基本參數(shù)，如表I所示表I :巖心管的基本參數(shù)
立がぬ晝 「直徑！'長(zhǎng)度"！孔隙體積I 10ml/min水測(cè) 「水測(cè)滲透率 J(cm) (cm)(ml)壓差(\1Pa)(10'jim )
_ VNlVlT 10__2.5__60__120.3__0.41__489 _
_ 心介 I I__2.5__60__120.7__0.050 __3960 _記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如表2所示表2 n個(gè)時(shí)間點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的PVn、Sgn, S' gn和A Pn值
時(shí)間點(diǎn)t(s)PV高滲Sgn低滲APn
_ 71__0.1__0.01__0.00__0.46 _
_141__0.2__0.02__0.00__0.45 _
_212__0.3__0.04__0.01__0.49 _
_283 __0.4__0.05__0.02 __0.50
_354 __0.5__0.07__0.03__0.52 _
_424 __0.6__0.09 __0.04_0.57 _
_495 __0.7__0.10__0.05__0.65 _
566 J 0.8 f 0.11 [ 0.06I= 0.6權(quán)利要求
1.一種測(cè)量并聯(lián)巖心泡沫驅(qū)氣相飽和度的裝置，其特征在于，該裝置包括泡沫發(fā)生裝置、盛放地層水的中間容器(4)、盛放原油的中間容器(5)、恒溫箱(23)、巖心管(10)、巖心管(11)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；所述的巖心管(10 )及巖心管(11)并聯(lián)安裝在所述的恒溫箱(23 )內(nèi)；所述的泡沫發(fā)生裝置、盛放地層水的中間容器(4)和盛放原油的中間容器(5)分別通過(guò)六通閥(9)與巖心管(10)及巖心管(11)的入口相連；所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括分別與計(jì)算機(jī)(22)相連的壓力傳感器(16)、稱重傳感器(14)和稱重傳感器(15)，所述的壓力傳感器(16)安裝在六通閥(9)處，所述稱重傳感器(14)安裝在所述的巖心管(10)的底部，所述稱重傳感器(15)安裝在所述的巖心管(11)的底部；所述的壓力傳感器(16)用于監(jiān)測(cè)所述巖心管(10)及巖心管(11)入口端的壓差，所述的稱重傳感器(14)用于監(jiān)測(cè)所述巖心管(10)內(nèi)所填裝巖心的重量，所述的稱重傳感器(15)用于監(jiān)測(cè)所述巖心管(11)內(nèi)所填裝巖心的重量；所述巖心管(10)出口通過(guò)回壓閥(17)與產(chǎn)出液收集器(19)相連。所述巖心管(11)出口通過(guò)回壓閥(18)與產(chǎn)出液收集器(20)相連；所述的回壓閥(17)和回壓閥(18)分別與手搖泵(21)相連。所述的回壓閥(17)和回壓閥(18)受手搖泵(21)控制壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種測(cè)量并聯(lián)巖心泡沫驅(qū)氣相飽和度的裝置，其特征在于，所述泡沫發(fā)生裝置，包括氣瓶(I)、平流泵(6)、平流泵(7)、盛放氣體的中間容器(2)、盛放起泡劑溶液的中間容器(3)和泡沫發(fā)生器(8);所述盛放氣體的中間容器(2)和盛放起泡劑溶液的中間容器(3)的出料端分別與所述的泡沫發(fā)生器(8)的入口相連，所述平流泵(6)與盛放氣體的中間容器(2)底部相連，所述平流泵(7)分別與盛放起泡劑溶液的中間容器(3)、盛放地層水的中間容器(4)和盛放原油的中間容器(5)的底部相連，所述泡沫發(fā)生器(8)通過(guò)六通閥(9)與巖心管(10)及巖心管(11)的入口相連。
3.一種利用如權(quán)利要求I所述裝置測(cè)量并聯(lián)巖心泡沫驅(qū)氣相飽和度的方法，其特征在于，該方法包括步驟如下 (1)模擬油田地層條件將石英砂按照一定配比填制巖心管(10)及巖心管(11)； (2)利用氣測(cè)滲透率儀分別測(cè)量所述巖心管(10)及巖心管(11)的滲透率，稱取填砂后的巖心管(10)及巖心管(11)的干重分別為myl、my2 ； (3)將填砂后的巖心管(10)及巖心管(11)分別抽真空，保持4飛小時(shí)； (4)將巖心管(10)及巖心管(11)分別飽和地層水調(diào)節(jié)六通閥(9)，利用平流泵(7)將盛放地層水的中間容器(4)中的地層水驅(qū)替至填砂后的并聯(lián)的巖心管(10)及巖心管(11); (5)關(guān)閉平流泵(7)，分別稱取填砂后的巖心管(10)及巖心管(11)的濕重m'yl、m' y2，根據(jù)公式①計(jì)算所述各巖心管的孔隙體積Vtl 式中，Vtl—填砂后的巖心管的孔隙體積，mL ;my—填砂后的巖心管干重，g ；m/ y—填砂后的巖心管濕重，g ； P 一地層水的密度，g/cm3 ； (6)利用恒溫箱(23)對(duì)填砂后的巖心管(10)及巖心管(11)進(jìn)行加熱，恒溫至要模擬地層溫度，待用； (7)控制手搖泵(21)，調(diào)節(jié)回壓閥(17)及回壓閥(18)的壓力至模擬地層壓力Ph; (8 )打開(kāi)平流泵(7 )，向并聯(lián)的巖心管(10 )及巖心管(11)同時(shí)注入起泡劑溶液段塞； (9)測(cè)量得到六通閥(9)處的壓力，即并聯(lián)的巖心管入口壓力為P。；打開(kāi)氣瓶(1)，向中間容器(2)充氣至壓力P。； (10)打開(kāi)平流泵(6)驅(qū)替中間容器(2)中的氣體，氣體與起泡劑溶液按體積比I:1混合，經(jīng)過(guò)泡沫發(fā)生器(8)形成泡沫后，經(jīng)過(guò)六通閥(9)，所述泡沫以I飛ml/min的速度注入巖心管(10)及巖心管(11)中，注入泡沫的體積為0. 3飛PV，記錄六通閥(9)處的壓力，即并聯(lián)的巖心管入口壓力及并聯(lián)的巖心管(10)和巖心管(11)重量數(shù)據(jù)； (11)關(guān)閉平流泵(6); (12)打開(kāi)平流泵(7)，將地層水按I飛ml/min的速度注入并聯(lián)的巖心管(10)及巖心管(11)中，對(duì)注入泡沫后的并聯(lián)的巖心管(10)及巖心管(11)進(jìn)行后續(xù)水驅(qū)，記錄六通閥(9)處的壓力，即并聯(lián)的巖心管入口壓力及并聯(lián)的巖心管(10)和巖心管(11)重量數(shù)據(jù)利用壓力傳感器(16)采集六通閥(9)處的壓力，即并聯(lián)的巖心管入口壓力n個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的入口端壓力P1 Pn，利用稱重傳感器(12)記錄巖心管(10)內(nèi)n個(gè)時(shí)間點(diǎn)& 、所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量Hi1 mn,利用稱重傳感器(13)記錄巖心管(11)內(nèi)n個(gè)時(shí)間點(diǎn) 1^所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量In1 !!^ n ； (13)計(jì)算上述n個(gè)時(shí)間點(diǎn)的巖心管(10)中的氣相飽和度
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測(cè)量并聯(lián)巖心泡沫驅(qū)氣相飽和度的裝置，主要包括泡沫發(fā)生裝置、盛放地層水的中間容器、盛放原油的中間容器、恒溫箱、并聯(lián)的巖心管和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。利用本發(fā)明所述的裝置，能夠獨(dú)立完成實(shí)時(shí)測(cè)量并聯(lián)巖心泡沫驅(qū)替過(guò)程中并聯(lián)巖心的氣相飽和度。通過(guò)將不同時(shí)間點(diǎn)的并聯(lián)巖心的質(zhì)量變化轉(zhuǎn)化為各個(gè)巖心中氣相飽和度的大小，結(jié)合流體注入量及并聯(lián)巖心兩端壓力變化，可以分析并聯(lián)巖心中不同注入量下泡沫的分流調(diào)剖情況。
文檔編號(hào)G01N5/02GK102809518SQ20121030794
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者李松巖, 李兆敏, 張東, 李賓飛, 張超 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(華東)