本實(shí)用新型涉及一種低滲透巖心時(shí)域動(dòng)態(tài)CT掃描的專用滲吸實(shí)驗(yàn)裝置，屬于低滲透油藏滲吸驅(qū)油研究領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)的發(fā)展，CT掃描技術(shù)已逐漸應(yīng)用于石油工程低滲透油藏研究領(lǐng)域，隨著CT掃描設(shè)備精度的不斷提高，使得CT掃描低滲-特低滲巖心，提取內(nèi)部三維空間微納米孔喉信息成為可能。

低滲透油藏孔喉細(xì)小，毛細(xì)管作用力強(qiáng)，在水驅(qū)開發(fā)過程中，裂縫-基質(zhì)間的滲吸作用是其重要的采油機(jī)理。利用CT掃描技術(shù)真實(shí)還原水驅(qū)過程中低滲巖心滲吸規(guī)律，描述剩余油微觀賦存狀態(tài)是剩余油挖潛的重要依據(jù)。

因此，有必要探索一種能夠保持巖心位置穩(wěn)定且可操作性強(qiáng)的高精度CT掃描滲吸實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)方法，揭示低滲砂巖滲吸過程中剩余油微觀賦存狀態(tài)變化，為深入研究低滲透油藏水驅(qū)開發(fā)過程中的基質(zhì)滲吸動(dòng)態(tài)規(guī)律提供重要科學(xué)依據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種低滲透巖心時(shí)域動(dòng)態(tài)CT掃描滲吸實(shí)驗(yàn)裝置。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)解決方案是：

一種低滲透巖心時(shí)域動(dòng)態(tài)CT掃描滲吸實(shí)驗(yàn)裝置，包括CT掃描滲吸巖心模擬系統(tǒng)、巖心預(yù)處理供液系統(tǒng)、巖心預(yù)處理真空系統(tǒng)和CT掃描儀；所述CT掃描滲吸巖心模擬系統(tǒng)包括CT掃描巖心室和用于支撐CT掃描巖心室的巖心室支架，CT掃描巖心室包括巖心室外殼，在巖心室外殼內(nèi)放置柱狀巖心，在巖心室外殼的兩端分別設(shè)置有用于柱狀巖心軸向固定的第一端面固定頂針和第二端面固定頂針，在巖心室外殼的兩側(cè)分別設(shè)置有用于柱狀巖心徑向固定的第一徑向固定塊和第二徑向固定塊；所述巖心預(yù)處理供液系統(tǒng)包括中間容器，中間容器通過供液主管線與巖心室外殼內(nèi)部連通；所述巖心預(yù)處理真空系統(tǒng)包括真空泵，真空泵通過抽真空管線與巖心室外殼內(nèi)部連通，真空泵還連接排液管，在排液管的末端連接有液體回收罐；所述CT掃描儀對(duì)應(yīng)設(shè)置在CT掃描滲吸巖心模擬系統(tǒng)的一側(cè)。

優(yōu)選的，該實(shí)驗(yàn)裝置還包括巖心室溫度控制系統(tǒng)，所述巖心室溫度控制系統(tǒng)包括設(shè)置在巖心室外殼內(nèi)部的溫度控制器，溫度控制器通過溫度控制連線連接溫度控制電源。

優(yōu)選的，所述巖心室支架的頂部設(shè)置有托盤，CT掃描巖心室放置在托盤上，所述巖心室支架的底部設(shè)置有支架座。

優(yōu)選的，所述第一端面固定頂針設(shè)置在第一端面固定帽上，第一端面固定帽與巖心室外殼的一端連接，在第一端面固定帽的中心設(shè)置有第一通孔，第一端面固定頂針的一端從第一通孔中穿過，在第一端面固定帽的外側(cè)且對(duì)應(yīng)第一通孔處設(shè)置有第一螺帽，第一端面固定頂針與第一螺帽螺紋連接；所述第二端面固定頂針設(shè)置在第二端面固定帽上，第二端面固定帽與巖心室外殼的另一端連接，在第二端面固定帽的中心設(shè)置有第二通孔，第二端面固定頂針的一端從第二通孔中穿過，在第二端面固定帽的外側(cè)且對(duì)應(yīng)第二通孔處設(shè)置有第二螺帽，第二端面固定頂針與第二螺帽螺紋連接。

優(yōu)選的，所述巖心室外殼為兩端開口的筒狀結(jié)構(gòu)，所述第一端面固定帽和第二端面固定帽分別與巖心室外殼的端部螺紋連接。

優(yōu)選的，所述第一端面固定帽的內(nèi)側(cè)設(shè)置有第一端面密封，第一端面固定帽的外側(cè)與第一螺帽之間設(shè)置有第一端面軸向密封；所述第二端面固定帽的內(nèi)側(cè)設(shè)置有第二端面密封，第二端面固定帽的外側(cè)與第二螺帽之間設(shè)置有第二端面軸向密封。

優(yōu)選的，所述第一徑向固定塊與第一徑向固定螺栓螺紋連接，第二徑向固定塊與第二徑向固定螺栓螺紋連接，第一徑向固定螺栓和第二徑向固定螺栓分別從巖心室外殼的側(cè)面穿過，且均與巖心室外殼螺紋連接；所述第一徑向固定塊和第二徑向固定塊的截面呈弧形。

優(yōu)選的，所述中間容器設(shè)置多個(gè)，每一中間容器均通過一輸出管線與供液主管線連接，在供液主管線上還連接有多個(gè)供液支線，在每一供液支線上均設(shè)置一供液恒流泵，所述供液恒流泵的總個(gè)數(shù)與中間容器的總個(gè)數(shù)相等。

優(yōu)選的，在供液主管線、輸出管線、供液支線、抽真空管線和排液管上均設(shè)置有閥門。

本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是：

1、本實(shí)用新型提供的實(shí)驗(yàn)裝置及方法可測量低滲-特低滲巖心在一定溫度和壓力下滲吸采油量隨時(shí)間的變化關(guān)系，對(duì)比不同滲吸時(shí)間內(nèi)低滲砂巖三維空間內(nèi)微觀剩余油富集規(guī)律，為深入研究低滲透油藏水驅(qū)開發(fā)過程中的基質(zhì)滲吸動(dòng)態(tài)規(guī)律提供重要科學(xué)依據(jù)。

2、本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)裝置中測試巖心通過軸向的第一端面固定頂針、第二端面固定頂針軸向固定與徑向的第一徑向固定螺栓、第二徑向固定螺栓的徑向固定后，穩(wěn)定性能好，在巖心室內(nèi)巖心位置始終保持穩(wěn)定，軸向與徑向位移量不超過0.1mm；另外，所述的巖心室外殼與第一端面固定帽、第二端面固定帽螺紋連接，通過端面密封和端面軸向密封進(jìn)行密封后，密封性能好。

3、本實(shí)用新型裝置還包括巖心室溫度控制系統(tǒng)，通過巖心室溫度控制系統(tǒng)可自動(dòng)調(diào)節(jié)巖心模擬系統(tǒng)內(nèi)部溫度。

4、本實(shí)用新型中間容器可為多個(gè)，中間容器內(nèi)可存放地層水、表面活性劑、生物酶等滲吸介質(zhì)，可研究CT掃描不同滲吸介質(zhì)對(duì)低滲砂巖滲吸微觀影響規(guī)律。

5、本實(shí)用新型通過調(diào)節(jié)第一徑向固定塊和第二徑向固定塊在測試巖心軸向的固定位置，還可控制測試巖心邊界條件(即控制測試巖心與液體的接觸面積)，用于研究不同邊界條件低滲巖心滲吸規(guī)律。

附圖說明

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：

圖1為本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中CT掃描巖心室的分解圖；

圖3為測試巖心在巖心室外殼內(nèi)部固定的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為采用本實(shí)用新型裝置所進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1-圖3所示，一種低滲透巖心時(shí)域動(dòng)態(tài)CT掃描滲吸實(shí)驗(yàn)裝置，包括CT掃描滲吸巖心模擬系統(tǒng)、巖心預(yù)處理供液系統(tǒng)3、巖心預(yù)處理真空系統(tǒng)4和CT掃描儀5。所述CT掃描滲吸巖心模擬系統(tǒng)包括CT掃描巖心室1和用于支撐CT掃描巖心室1的巖心室支架2，CT掃描巖心室1包括巖心室外殼12，在巖心室外殼12內(nèi)放置柱狀測試巖心22，在巖心室外殼12的兩端分別設(shè)置有用于柱狀測試巖心軸向固定的第一端面固定頂針7和第二端面固定頂針17，在巖心室外殼12的兩側(cè)分別設(shè)置有用于柱狀測試巖心22徑向固定的第一徑向固定塊18和第二徑向固定塊20。所述巖心預(yù)處理供液系統(tǒng)3包括中間容器，中間容器通過供液主管線27與巖心室外殼12內(nèi)部連通，在供液主管線27上設(shè)置有供液主管線閥門28。所述巖心預(yù)處理真空系統(tǒng)4包括真空泵24，真空泵24通過抽真空管線26與巖心室外殼12內(nèi)部連通，在抽真空管線26上設(shè)置有真空管線閥門25。真空泵24還連接排液管41，在排液管41的末端連接有液體回收罐42，在排液管41上設(shè)置有排液管閥門40。所述CT掃描儀5對(duì)應(yīng)設(shè)置在CT掃描滲吸巖心模擬系統(tǒng)的一側(cè)。

作為對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)計(jì)，該實(shí)驗(yàn)裝置還包括巖心室溫度控制系統(tǒng)，所述巖心室溫度控制系統(tǒng)包括設(shè)置在巖心室外殼內(nèi)部的溫度控制器23，溫度控制器23通過溫度控制連線43連接溫度控制電源6。通過溫度控制電源6可自動(dòng)調(diào)節(jié)CT掃描滲吸巖心模擬系統(tǒng)內(nèi)部溫度。

更進(jìn)一步的，所述巖心室支架2的頂部設(shè)置有托盤34，CT掃描巖心室1放置在托盤34上，所述巖心室支架的底部設(shè)置有支架座33。該結(jié)構(gòu)可將CT掃描巖心室1支撐到相應(yīng)位置處，同時(shí)具有較好的穩(wěn)固性。

進(jìn)一步的，所述第一端面固定頂針7設(shè)置在第一端面固定帽10上，第一端面固定帽10與巖心室外殼12的一端連接，在第一端面固定帽10的中心設(shè)置有第一通孔，第一端面固定頂針7的一端從第一通孔中穿過，在第一端面固定帽10的外側(cè)且對(duì)應(yīng)第一通孔處設(shè)置有第一螺帽8，第一端面固定頂針7與第一螺帽8螺紋連接。所述第二端面固定頂針17設(shè)置在第二端面固定帽14上，第二端面固定帽14與巖心室外殼12的另一端連接，在第二端面固定帽14的中心設(shè)置有第二通孔，第二端面固定頂針17的一端從第二通孔中穿過，在第二端面固定帽14的外側(cè)且對(duì)應(yīng)第二通孔處設(shè)置有第二螺帽16，第二端面固定頂針17與第二螺帽16螺紋連接。

更進(jìn)一步的，所述巖心室外殼為12兩端開口的筒狀結(jié)構(gòu)，所述第一端面固定帽10和第二端面固定帽14分別與巖心室外殼12的端部螺紋連接。

進(jìn)一步的，所述第一端面固定帽10的內(nèi)側(cè)設(shè)置有第一端面密封11，第一端面固定帽10的外側(cè)與第一螺帽8之間設(shè)置有第一端面軸向密封9。所述第二端面固定帽14的內(nèi)側(cè)設(shè)置有第二端面密封13，第二端面固定帽14的外側(cè)與第二螺帽16之間設(shè)置有第二端面軸向密封15。

更進(jìn)一步的，所述第一徑向固定塊18與第一徑向固定螺栓19螺紋連接，第二徑向固定塊20與第二徑向固定螺栓21螺紋連接。第一徑向固定螺栓19和第二徑向固定螺栓21分別從巖心室外殼12的上下兩側(cè)面穿過，且均與巖心室外殼12螺紋連接。所述第一徑向固定塊18和第二徑向固定塊20的截面呈弧形。

本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)裝置中測試巖心通過軸向的第一端面固定頂針7、第二端面固定頂針17軸向固定與徑向的第一徑向固定螺栓19、第二徑向固定螺栓21的徑向固定后，穩(wěn)定性能好，在巖心室內(nèi)巖心位置始終保持穩(wěn)定，軸向與徑向位移量不超過0.1mm。同時(shí)，本實(shí)用新型通過調(diào)節(jié)第一徑向固定塊和第二徑向固定塊在測試巖心軸向的固定位置，還可控制測試巖心邊界條件，用于研究不同邊界條件低滲巖心滲吸規(guī)律。

更進(jìn)一步的，所述中間容器設(shè)置兩個(gè)，分別為第一中間容器32和第二中間容器31，第一中間容器32通過第一輸出管線與供液主管線27連接，在第一輸出管線上設(shè)置有第一輸出管線閥門30；第二中間容器31通過第二輸出管線與供液主管線27連接，在第二輸出管線上設(shè)置有第二輸出管線閥門29。在供液主管線27上還連接有供液分支主線，在供液分支主線上設(shè)置有供液分支主閥門35，供液分支主線分別連接兩個(gè)供液支線，分別為第一供液支線和第二供液支線，第一供液支線連接第一供液恒流泵39，在第一供液支線上設(shè)置有第一供液支線閥門37，第二供液支線連接第二供液恒流泵38，在第二供液支線上設(shè)置有第二供液支線閥門36。

如圖4所示，一種低滲透巖心時(shí)域動(dòng)態(tài)CT掃描滲吸實(shí)驗(yàn)方法，包括以下步驟：

步驟一、低滲透標(biāo)準(zhǔn)巖心鉆取與物性標(biāo)定：鉆取直井為2.5cm的系列低滲砂巖巖心，標(biāo)定巖心潤濕性，正反測取氣測孔滲數(shù)據(jù)，篩選不同滲透率且正反滲透率相近的系列低滲透標(biāo)準(zhǔn)巖心備用。

步驟二、CT專用小巖心鉆?。哼x取正反滲透率接近的標(biāo)準(zhǔn)巖心，依據(jù)滲透率大小決定鉆取直徑，直徑選取范圍可為0.05～1cm。

步驟三、CT專用小巖心的放置：將鉆取的CT專用小巖心，放置于CT掃描滲吸巖心模擬系統(tǒng)內(nèi)，首先，通過調(diào)節(jié)軸向的第一端面固定頂針7與第二端面固定頂針17進(jìn)行軸向固定。其次，通過調(diào)節(jié)第一徑向固定螺栓19與第二徑向固定螺栓21進(jìn)行徑向固定。最后，依據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，通過調(diào)節(jié)第一徑向固定塊18與第二徑向固定塊20，進(jìn)行巖心區(qū)域邊界封閉，選擇巖心邊界半封閉或全封閉。

步驟四、設(shè)備連接：將巖心預(yù)處理供液系統(tǒng)3、巖心預(yù)處理真空系統(tǒng)4與CT掃描巖心室1連接就緒。

步驟五、巖心干樣CT掃描：模擬油藏條件，調(diào)節(jié)CT掃描巖心室1溫度，待溫度穩(wěn)定后，根據(jù)巖心滲透率大小，以區(qū)分圖像孔喉清晰為基準(zhǔn)，設(shè)定CT掃描相關(guān)參數(shù)，進(jìn)行巖心干樣CT掃描，獲取孔喉三維信息。

步驟六、巖心飽和油預(yù)處理與CT掃描數(shù)據(jù)提?。捍蜷_真空泵24與真空管線閥門25，關(guān)閉供液主管線閥門28和供液分支主閥門35，抽真空至負(fù)壓0.1MPa，保持12h以上，然后關(guān)閉真空泵24與真空管線閥門25，打開與放置模擬油的第一中間容器32連接的第一輸出管線閥門30與供液主管線閥門28，待模擬油充滿CT掃描巖心室1后，將第一輸出管線閥門30與供液主管線閥門28關(guān)閉。飽和12h后，進(jìn)行CT掃描，提取滲吸前飽和油的三維空間信息。

步驟七、巖心滲吸過程CT掃描與數(shù)據(jù)提?。捍蜷_供液管線主閥門28、排液管閥門40、與第二中間容器31連接的第二輸出管線閥門29、第二供液恒流泵38與第二供液支線閥門36，將存有地層水、表面活性劑或生物酶滲吸介質(zhì)的第二中間容器31內(nèi)的滲吸介質(zhì)注入并充滿CT掃描巖心室1內(nèi)，然后關(guān)閉所有閥門與真空泵和第二供液恒流泵。設(shè)定CT掃描儀器相關(guān)參數(shù)，進(jìn)行多次CT掃描，獲取單位時(shí)間內(nèi)低滲砂巖不同滲吸介質(zhì)侵入后，剩余油微觀賦存狀態(tài)與分布規(guī)律。

上述方法可測量低滲-特低滲巖心在一定溫度和壓力下滲吸采油量隨時(shí)間的變化關(guān)系，對(duì)比不同滲吸時(shí)間內(nèi)低滲砂巖三維空間內(nèi)微觀剩余油富集規(guī)律，為深入研究低滲透油藏水驅(qū)開發(fā)過程中的基質(zhì)滲吸動(dòng)態(tài)規(guī)律提供重要科學(xué)依據(jù)。

本實(shí)用新型中柱狀測試巖心22可通過巴西劈縫儀，進(jìn)行裂縫處理，或利用潤濕反轉(zhuǎn)劑進(jìn)行處理，用于研究裂縫性不同潤濕性巖心CT掃描時(shí)域動(dòng)態(tài)滲吸研究。

本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)裝置中CT掃描巖心室可承壓5MPa，以用于研究高壓下CT掃描巖心滲吸規(guī)律。

上述方式中未述及的有關(guān)技術(shù)內(nèi)容采取或借鑒已有技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)。

需要說明的是，在本說明書的教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員所作出的任何等同替代方式，或明顯變型方式，均應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。