專利名稱：多孔介質(zhì)界面潤濕性實(shí)驗(yàn)測量裝置系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及多孔介質(zhì)界面潤濕性測量評價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，具體地說是一種模擬一定溫度與壓力下儲(chǔ)層巖石潤濕性測量的裝置系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
油藏開發(fā)過程中，潤濕性是的重要性質(zhì)，作為油藏界面現(xiàn)象的一個(gè)重要參數(shù)，巖石潤濕性是巖石礦物與油藏流體相互作用的結(jié)果，是一種綜合特征。巖石的潤濕性決定著油藏流體在巖石孔道內(nèi)的微觀分布和原始分布狀態(tài)，潤濕性影響地層毛細(xì)管力、相對滲透率、水驅(qū)油特性、電性、殘余油飽和度等幾乎所有的巖心分析項(xiàng)目，對原油的采出程度起著決定性作用，任何提高采收率技術(shù)研究都將改變巖石潤濕性作為一個(gè)重要的方面予以考慮。申請公布號(hào)CN102393351 A，申請公布日2012. 03. 28的中國專利文獻(xiàn)公開了油藏條件下巖心潤濕性測量方法的裝置，該裝置包括高壓容器部分和觀察部分，其中所述高壓容器部分設(shè)置有容器筒，容器筒上端封閉并設(shè)置一測量管接口連通容器內(nèi)空間；容器筒下端為敞開口設(shè)計(jì)，并設(shè)有一端蓋扣在該容器筒下端實(shí)現(xiàn)密封；且該端蓋上裝有供向容器內(nèi)注入待測流體及調(diào)整壓力的閥門；所述觀察部分包括測量管，通過所述測量管接口安裝在容器筒上。此裝置易于操作，易于實(shí)施。但以上公開文獻(xiàn)的裝置是基于自吸吸入法測量油藏條件下巖心的宏觀潤濕性，不能直觀的模擬液滴在多孔介質(zhì)界面的連續(xù)變化過程。有鑒于此，針對上述問題，基于接觸角法測量潤濕性原理提出一種設(shè)計(jì)合理且連續(xù)記錄流體在多孔介質(zhì)界面連續(xù)變化過程的多孔介質(zhì)界面潤濕性實(shí)驗(yàn)測量裝置系統(tǒng)，為模擬油藏條件下的潤濕性研究提供技術(shù)支撐，對提高油田開發(fā)效果具有十分重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種可以直接觀察流體在多孔介質(zhì)界面潤濕現(xiàn)象以及流體在多孔介質(zhì)間界面潤濕鋪展變化過程，通過顯微鏡、攝像等信息采集和信息處理裝置采集流體在多孔介質(zhì)界面潤濕現(xiàn)象以及評價(jià)各種開發(fā)過程中油田化學(xué)劑對巖石界面的相互作用的多孔介質(zhì)界面潤濕性實(shí)驗(yàn)測量裝置系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的可通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)該多孔介質(zhì)界面潤濕性實(shí)驗(yàn)測量裝置系統(tǒng)包括評價(jià)流體滴定系統(tǒng)和潤濕性自動(dòng)化測量系統(tǒng)，所述評價(jià)流體滴定系統(tǒng)主要包括評價(jià)流體裝置以及用來使評價(jià)流體裝置中的流體打入潤濕性自動(dòng)化測量系統(tǒng)中的泵入裝置；所述潤濕性自動(dòng)化測量系統(tǒng)主要包括用來放置多孔介質(zhì)樣品試片的多自由度工作平臺(tái)以及圍繞在多自由度工作平臺(tái)周圍的采集系統(tǒng)，所述采集系統(tǒng)最終連接至計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)；所述多自由度工作平臺(tái)整體放置在恒溫控制系統(tǒng)中。本實(shí)用新型的目的還可通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)所述采集系統(tǒng)包括位于多自由度工作平臺(tái)正上方的顯微成像采集系統(tǒng)和位于多自由度工作平臺(tái)側(cè)方的攝像采集系統(tǒng)。[0010]所述泵入裝置包括相互連接的推力活塞缸和精密注射泵，所述精密注射泵還與泵工作介質(zhì)容器連接，泵工作介質(zhì)容器與精密注射泵的進(jìn)液端連接，用來給精密注射泵提供工作介質(zhì)。所述推力活塞缸由多組活塞缸組成，每組活塞缸裝入不同評價(jià)流體介質(zhì)，多組活塞缸采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)，一端用液壓管線與精密注射泵的增壓出口連接，用來給推力活塞缸提供增壓，另一端用管線連接評價(jià)流體滴定控制裝置.所述評價(jià)流體滴定控制裝置伸入恒溫控制系統(tǒng)并位于多孔介質(zhì)樣品試片上方，評價(jià)流體滴定控制裝置用來給多孔介質(zhì)樣品試片滴定合適劑量的評價(jià)流體介質(zhì)。所述推力活塞缸分別與評價(jià)流體裝置、精密注射泵、評價(jià)流體滴定控制裝置連接的各管線接頭都安裝有控制閥。所述評價(jià)流體裝置盛裝不同的流體介質(zhì)，通過管線與推力活塞缸的多組活塞缸容積腔連接，用于給推力活塞缸的多組活塞缸容積腔提供不同的評價(jià)流體介質(zhì)。所述恒溫控制系統(tǒng)外側(cè)設(shè)置有攝像光源。所述恒溫控制系統(tǒng)為密閉壓力容器，其上還設(shè)置有精密壓力表，并且恒溫控制系統(tǒng)連接至計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)。本實(shí)用新型具有以下有益效果多孔介質(zhì)界面潤濕性實(shí)驗(yàn)測量裝置系統(tǒng)具有自動(dòng)化、模塊化，精確化、連續(xù)化等特點(diǎn)，增強(qiáng)了潤濕性研究實(shí)驗(yàn)的功能，通過該裝置可以模擬不同注入化學(xué)藥劑對巖石多孔介質(zhì)在不同溫度下的潤濕性變化實(shí)驗(yàn)，為油藏滲流研究提供理論依據(jù)。利用垂直于水平放大光學(xué)采集系統(tǒng)，直觀觀察液滴變化且同時(shí)記錄液滴的連續(xù)變化過程；多自由度平臺(tái)自由轉(zhuǎn)動(dòng)可以研究多孔介質(zhì)在不同位置下潤濕性變化；多組評價(jià)流體裝置并聯(lián)，通過閥門控制實(shí)現(xiàn)多種流體密閉測量流體對多孔介質(zhì)的潤濕性影響；易于操作自動(dòng)化程度高。


附圖1是本實(shí)用新型的多孔介質(zhì)界面潤濕性實(shí)驗(yàn)測量裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中評價(jià)流體裝置1、精密注射泵2、泵工作介質(zhì)容器3、推力活塞缸4、評價(jià)流體滴定控制裝置5、顯微成像采集系統(tǒng)6、多孔介質(zhì)樣品試片7、攝像光源8、多自由度工作平臺(tái)
9、恒溫控制系統(tǒng)10、精密壓力表11、攝像采集系統(tǒng)12、計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)13。
具體實(shí)施方式
有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說明及技術(shù)內(nèi)容，配合附圖說明如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，并非用來對本實(shí)用新型加以限制。參照附圖1，多孔介質(zhì)界面潤濕性實(shí)驗(yàn)測量裝置系統(tǒng)包括評價(jià)流體裝置1、精密注射泵2、泵工作介質(zhì)容器3、推力活塞缸4、評價(jià)流體滴定控制裝置5、顯微成像采集系統(tǒng)6、多孔介質(zhì)樣品試片7、攝像光源8、多自由度工作平臺(tái)9、恒溫控制系統(tǒng)10、精密壓力表11、攝像采集系統(tǒng)12、計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)13。其中，評價(jià)流體裝置1、精密注射泵2、泵工作介質(zhì)容器3、推力活塞缸4、評價(jià)流體滴定控制裝置5組成評價(jià)流體滴定系統(tǒng)。推力活塞缸4由多組活塞缸組成，每組活塞缸裝入不同評價(jià)流體介質(zhì)，推力活塞缸4的多組活塞缸采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)，一端用液壓管線與精密注射泵2的增壓出口連接，用來給推力活塞缸4提供增壓，另一端用管線連接評價(jià)流體滴定控制裝置5，評價(jià)流體裝置I盛裝不同的流體介質(zhì)，通過管線與推力活塞缸4的多組活塞缸容積腔連接，用于給推力活塞缸4的多組活塞缸容積腔提供不同的評價(jià)流體介質(zhì)，泵工作介質(zhì)容器3與精密注射泵2的進(jìn)液端連接，用來給精密注射泵2提供工作介質(zhì)，推力活塞缸4與評價(jià)流體裝置1、精密注射泵2、評價(jià)流體滴定控制裝置5連接的各管線接頭都安裝有控制閥，評價(jià)流體滴定控制裝置5用來給多孔介質(zhì)樣品試片7滴定合適劑量的評價(jià)流體介質(zhì)。顯微成像采集系統(tǒng)6、多孔介質(zhì)樣品試片7、攝像光源8、多自由度工作平臺(tái)9、恒溫控制系統(tǒng)10、精密壓力表11、攝像采集系統(tǒng)12、計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)13組成潤濕性自動(dòng)化測量系統(tǒng)，多孔介質(zhì)樣品試片7放在多自由度工作平臺(tái)9上，多自由度工作平臺(tái)9放置在恒溫控制系統(tǒng)10內(nèi)，用來保證多孔介質(zhì)樣品試片7在設(shè)定的溫度下工作，多自由度工作平臺(tái)9可以在恒溫控制系統(tǒng)10內(nèi)實(shí)現(xiàn)多自由度移動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)，從而有利于顯微成像采集系統(tǒng)6、攝像采集系統(tǒng)12從不同方向、不同角度進(jìn)行圖像及動(dòng)態(tài)信息的采集，顯微成像采集系統(tǒng)6放置在多孔介質(zhì)樣品試片7的上方，可對試片7的潤濕性進(jìn)行顯微測量與觀察，攝像光源8、攝像采集系統(tǒng)12安放在恒溫控制系統(tǒng)10的周圍，攝像光源8給顯微成像采集系統(tǒng)6、攝像采集系統(tǒng)12提供合適的觀察與測量光線，攝像采集系統(tǒng)12可以從側(cè)面觀察記錄多孔介質(zhì)樣品試片7的潤濕信息，恒溫控制系統(tǒng)10上還安裝有精密壓力表11，用來記錄恒溫控制系統(tǒng)10內(nèi)的壓力，恒溫控制系統(tǒng)10可以做成密閉壓力容器，顯微成像采集系統(tǒng)6、恒溫控制系統(tǒng)
10、攝像采集系統(tǒng)12都有數(shù)據(jù)控制線與計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)13相連，自動(dòng)記錄、處理、存儲(chǔ)測量的數(shù)據(jù)與圖像。應(yīng)用這一實(shí)驗(yàn)流程可評價(jià)流體在巖石界面的潤濕性，自動(dòng)精確記錄潤濕角變化過程，將記錄的潤濕性變化過程通過專用軟件進(jìn)行圖像分析，得到潤濕角等參數(shù)的定量結(jié)果。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?，將巖心做成切片，放在多自由度平臺(tái)9，調(diào)至水平位置，將待評價(jià)流體放進(jìn)評價(jià)流體裝置I ;連接電源，接通顯微成像采集系統(tǒng)6、打開攝像光源8、恒溫控制系統(tǒng)10、攝像采集系統(tǒng)12、計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)13，調(diào)節(jié)顯微鏡成像系統(tǒng)6與攝像采集系統(tǒng)12至最佳位置，通過恒溫控制系統(tǒng)10加熱到實(shí)驗(yàn)溫度；打開精密注射泵2，以一定流量通過泵工作介質(zhì)容器3恒速推動(dòng)推力活塞缸4通過流體滴定控制裝置5將測試流體滴定在多孔介質(zhì)樣品試片7表面；通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)，顯微鏡成像系統(tǒng)6與攝像采集系統(tǒng)12同時(shí)記錄液滴在多孔介質(zhì)樣品試片7表面變化過程，連續(xù)拍攝液滴在多孔介質(zhì)界面的鋪展過程，多自由度平臺(tái)9可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，可以將多孔介質(zhì)旋轉(zhuǎn)至實(shí)驗(yàn)角度進(jìn)行測量研究；獲得的圖像通過數(shù)據(jù)線直接輸入計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)13，通過分析軟件對圖像處理得到潤濕角，當(dāng)接觸角小于75°時(shí)為多孔介質(zhì)為親水，當(dāng)大于75°小于105°時(shí)為中間潤濕，當(dāng)大于105°小于180°時(shí)為油濕。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，非用以限定本實(shí)用新型的專利范圍，其他運(yùn)用本實(shí)用新型的專利精神的等效變化，均應(yīng)俱屬本實(shí)用新型的專利范圍。
權(quán)利要求1.多孔介質(zhì)界面潤濕性實(shí)驗(yàn)測量裝置系統(tǒng)，其特征在于，包括評價(jià)流體滴定系統(tǒng)和潤濕性自動(dòng)化測量系統(tǒng)，所述評價(jià)流體滴定系統(tǒng)主要包括評價(jià)流體裝置以及用來使評價(jià)流體裝置中的流體打入潤濕性自動(dòng)化測量系統(tǒng)中的泵入裝置；所述潤濕性自動(dòng)化測量系統(tǒng)主要包括用來放置多孔介質(zhì)樣品試片的多自由度工作平臺(tái)以及圍繞在多自由度工作平臺(tái)周圍的采集系統(tǒng)，所述采集系統(tǒng)最終連接至計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)；所述多自由度工作平臺(tái)整體放置在恒溫控制系統(tǒng)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)界面潤濕性實(shí)驗(yàn)測量裝置系統(tǒng)，其特征在于，所述采集系統(tǒng)包括位于多自由度工作平臺(tái)正上方的顯微成像采集系統(tǒng)和位于多自由度工作平臺(tái)側(cè)方的攝像采集系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)界面潤濕性實(shí)驗(yàn)測量裝置系統(tǒng)，其特征在于，所述泵入裝置包括相互連接的推力活塞缸和精密注射泵，所述精密注射泵還與泵工作介質(zhì)容器連接，泵工作介質(zhì)容器與精密注射泵的進(jìn)液端連接，用來給精密注射泵提供工作介質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多孔介質(zhì)界面潤濕性實(shí)驗(yàn)測量裝置系統(tǒng)，其特征在于，所述推力活塞缸由多組活塞缸組成，每組活塞缸裝入不同評價(jià)流體介質(zhì)，多組活塞缸采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)，一端用液壓管線與精密注射泵的增壓出口連接，用來給推力活塞缸提供增壓，另一端用管線連接評價(jià)流體滴定控制裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多孔介質(zhì)界面潤濕性實(shí)驗(yàn)測量裝置系統(tǒng)，其特征在于，所述評價(jià)流體滴定控制裝置伸入恒溫控制系統(tǒng)并位于多孔介質(zhì)樣品試片上方，評價(jià)流體滴定控制裝置用來給多孔介質(zhì)樣品試片滴定合適劑量的評價(jià)流體介質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)界面潤濕性實(shí)驗(yàn)測量裝置系統(tǒng)，其特征在于，所述推力活塞缸分別與評價(jià)流體裝置、精密注射泵、評價(jià)流體滴定控制裝置連接的各管線接頭都安裝有控制閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)界面潤濕性實(shí)驗(yàn)測量裝置系統(tǒng)，其特征在于，所述評價(jià)流體裝置盛裝不同的流體介質(zhì)，通過管線與推力活塞缸的多組活塞缸容積腔連接，用于給推力活塞缸的多組活塞缸容積腔提供不同的評價(jià)流體介質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)界面潤濕性實(shí)驗(yàn)測量裝置系統(tǒng)，其特征在于，所述恒溫控制系統(tǒng)外側(cè)設(shè)置有攝像光源。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)界面潤濕性實(shí)驗(yàn)測量裝置系統(tǒng)，其特征在于，所述恒溫控制系統(tǒng)為密閉壓力容器，其上還設(shè)置有精密壓力表，并且恒溫控制系統(tǒng)連接至計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種多孔介質(zhì)界面潤濕性實(shí)驗(yàn)測量裝置系統(tǒng)，包括評價(jià)流體滴定系統(tǒng)和潤濕性自動(dòng)化測量系統(tǒng)，評價(jià)流體滴定系統(tǒng)主要包括評價(jià)流體裝置以及用來使評價(jià)流體裝置中的流體打入潤濕性自動(dòng)化測量系統(tǒng)中的泵入裝置；潤濕性自動(dòng)化測量系統(tǒng)主要包括用來放置多孔介質(zhì)樣品試片的多自由度工作平臺(tái)以及圍繞在多自由度工作平臺(tái)周圍的采集系統(tǒng)，所述采集系統(tǒng)最終連接至計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)；多自由度工作平臺(tái)整體放置在恒溫控制系統(tǒng)中。本實(shí)用新型可以直接觀察流體在多孔介質(zhì)界面潤濕現(xiàn)象以及流體在多孔介質(zhì)間界面潤濕鋪展變化過程。通過顯微鏡、攝像等信息采集和信息處理裝置采集流體在多孔介質(zhì)界面潤濕現(xiàn)象以及評價(jià)各種開發(fā)過程中油田化學(xué)劑對巖石界面的相互作用。
文檔編號(hào)G01N13/00GK202854008SQ20122057883
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月6日
發(fā)明者張星, 任占春, 朱澤軍, 畢雯雯, 張彬, 馬天態(tài), 唐延彥, 馬素俊, 李建兵 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司采油工藝研究院