專利名稱：非均質(zhì)巖芯夾持器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種巖芯實(shí)驗(yàn)裝置，即巖芯夾持器，它是在均質(zhì)巖芯夾持器的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，可以進(jìn)行層狀非均質(zhì)油藏的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)、調(diào)剖實(shí)驗(yàn)、堵水實(shí)驗(yàn)、示蹤劑實(shí)驗(yàn)、三次采油實(shí)驗(yàn)等。
在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，室內(nèi)驅(qū)替實(shí)驗(yàn)是獲得油田采收率、最終殘余油飽和度以及相對(duì)滲透率曲線等的重要手段，是油田投入開(kāi)發(fā)前必須進(jìn)行的基礎(chǔ)工作?，F(xiàn)有的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，是用一塊均質(zhì)巖芯裝在巖芯夾持器上來(lái)進(jìn)行的，即是以均質(zhì)巖芯作為驅(qū)替前提的，所得的結(jié)論和數(shù)據(jù)也是在該前提下的。但層狀非均質(zhì)是砂巖油藏的主要特征，隨著油田的不斷開(kāi)發(fā)，油藏非均質(zhì)性所帶來(lái)的問(wèn)題就進(jìn)一步突出，為了進(jìn)一步提高采收率，研究層狀非均質(zhì)砂巖油藏的驅(qū)替特征、含水上升規(guī)律、剩余油分布以及圍繞控水穩(wěn)油所進(jìn)行的調(diào)整注水井吸水剖面、油田堵水、特別是三次采油方法等都迫切需要在能模擬實(shí)際非均質(zhì)油藏狀況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。針對(duì)這些研究的需要，國(guó)內(nèi)外科技工作者進(jìn)行了多方努力，目前，非均質(zhì)實(shí)驗(yàn)主要是用同一粒度的砂子與粘結(jié)劑攪拌均勻后鋪填在平面模型里，然后，用另一粒度的砂子與粘結(jié)劑攪拌均勻鋪填在其上，再經(jīng)過(guò)壓實(shí)、固化，使其成為人造層狀非均質(zhì)巖芯。實(shí)驗(yàn)前，再切成所需形狀，包上環(huán)氧樹(shù)脂用于實(shí)驗(yàn)。用這種方法所獲得的人造非均質(zhì)巖芯，存在以下缺陷①與實(shí)際油藏巖石的潤(rùn)濕性、孔隙度，特別是非均質(zhì)度有差別；②制作時(shí)，非均質(zhì)程度難以控制，且周期長(zhǎng)，成本高，制作難度大，在實(shí)驗(yàn)中還不能承受高溫高壓等，因此，滿足不了實(shí)驗(yàn)研究對(duì)模型的需要。
另外，目前普遍使用均質(zhì)巖芯夾持器來(lái)建立均質(zhì)地質(zhì)模型，它具有快速方便的優(yōu)點(diǎn)。均質(zhì)巖芯夾持器是在一個(gè)巖芯套筒內(nèi)裝一塊巖芯，巖芯兩端用巖芯頂頭夾緊，頂頭上有導(dǎo)液管，安裝在支架上的螺紋緊固頭再通過(guò)巖芯頂頭將巖芯頂緊，這樣便可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)了。但它只能做均質(zhì)巖芯實(shí)驗(yàn)，即一次只能用一塊巖芯作實(shí)驗(yàn)，不能開(kāi)展非均質(zhì)巖芯的實(shí)驗(yàn)工作。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種非均質(zhì)巖芯夾持器，即在同一套裝置上同時(shí)進(jìn)行多塊巖芯的實(shí)驗(yàn)，以建立非均質(zhì)油藏物理模型，進(jìn)行非均質(zhì)油藏特征狀況下的各種實(shí)驗(yàn)。
本實(shí)用新型的目的是對(duì)均質(zhì)巖芯夾持器進(jìn)行改進(jìn)后實(shí)現(xiàn)的在一個(gè)巖芯套筒內(nèi)裝一個(gè)膠皮體，膠皮體上有2－6個(gè)軸向孔，每個(gè)孔中有兩個(gè)巖芯頂頭，每個(gè)巖芯頂頭上有導(dǎo)液管，作為驅(qū)替介質(zhì)的進(jìn)出管，各個(gè)頂頭上的進(jìn)液管連接在同一個(gè)入口管上，巖芯套筒上有環(huán)壓孔，套筒兩端的緊固端上有與膠皮體相同數(shù)量的孔，且其孔徑略大于巖芯頂頭的外徑。
由于在膠皮體中有幾個(gè)孔，可以同時(shí)裝入幾塊不同的巖芯進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而建立起非均質(zhì)油藏物理模型；各個(gè)巖芯頂頭上的進(jìn)液管接在同一個(gè)進(jìn)口管上，各個(gè)出液管相互獨(dú)立，這樣可以保證作用在各個(gè)巖芯上的壓力相等；在環(huán)壓孔中施加環(huán)壓，又可讓膠皮體壓縮包緊巖芯及和頂頭。


圖1就是依據(jù)本實(shí)用新型所提出的非均質(zhì)巖芯夾持器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2就是依據(jù)本實(shí)用新型所提出的可以同時(shí)夾持三塊巖芯的非均質(zhì)巖芯夾持器在圖1中A－A位置的剖面圖；圖3就是可以同時(shí)夾持三塊巖芯的非均質(zhì)巖芯夾持器在圖1中沿B－B位置的剖面圖；圖4就是依據(jù)本實(shí)用新型所提出的非均質(zhì)巖芯夾持器可以同時(shí)夾持四塊巖芯時(shí)圖1中A－A位置的剖面圖；圖5就是依據(jù)本實(shí)用新型所指非均質(zhì)巖芯夾持器可以同時(shí)夾持四塊巖芯時(shí)在圖1中B－B位置的剖面圖。
圖中，1－分層出液口，2－下巖芯頂頭，3－下緊固端，4－巖芯套筒，5－膠皮體，6－環(huán)壓孔，7－上巖芯頂頭，8－上緊固端，9－支架，10－螺紋緊固頭，11－分層進(jìn)液口，12－支架，13、14、15－巖芯，16－共同進(jìn)液口，17、18、19、20－巖芯，21－共同進(jìn)液口。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述依據(jù)本實(shí)用新型所提出的非均質(zhì)巖芯夾持器的具體結(jié)構(gòu)。
圖2、圖3是實(shí)施例一，即可以同時(shí)夾持三塊巖芯的非均質(zhì)巖芯夾持器在圖1中A－A位置和B－B位置的剖面圖。在一個(gè)支架12、9上裝有一個(gè)巖芯套筒4，套筒4中裝有一個(gè)膠皮體5，膠皮體5上開(kāi)有3個(gè)軸向孔，孔中各裝入一塊巖芯13、14、15，每塊巖芯兩端有巖芯頂頭2、7，頂頭上都有導(dǎo)液管，巖芯套筒4的兩端有緊固端3、8，緊固端上開(kāi)有三個(gè)孔，與巖芯頂頭對(duì)應(yīng)，巖芯套筒4上有環(huán)壓孔6，在環(huán)壓孔施加環(huán)壓，可使膠皮體壓縮包緊巖芯及頂頭。在支架9上裝有三個(gè)螺紋緊固頭，與頂頭相對(duì)應(yīng)，以進(jìn)一步頂緊巖芯。三根進(jìn)液管接到一個(gè)共同進(jìn)口16，以保證各個(gè)巖芯具有同一入口壓力。
圖4、圖5是實(shí)施例二，即可以同時(shí)夾持四塊巖芯的非均質(zhì)巖芯夾持器在圖1中A－A位置和B－B位置的剖面圖。其基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同，只是膠皮體上有四個(gè)軸向孔，可以同時(shí)裝入四塊巖芯，其巖芯頂頭、螺紋緊固頭也要相應(yīng)增加，四根進(jìn)液管接到一個(gè)共同進(jìn)液口。
依據(jù)本實(shí)用新型所提出的非均質(zhì)巖芯夾持器具有如下優(yōu)點(diǎn)①能方便、迅速地組合成任意層狀非均質(zhì)油藏物理模型，解決了多年來(lái)非均質(zhì)物理模型制作上的難題；②可以直接在模型上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；③模型所用不同滲透率的巖芯，可以直接取自真實(shí)油氣層；④夾持器各分層巖芯具有同一入口壓力和同一出口壓力，完全模擬了油田生產(chǎn)實(shí)際；⑤能分層測(cè)量流出物，這是人造非均質(zhì)巖芯所不能實(shí)現(xiàn)的；⑥該夾持器能耐高溫高壓，能模擬油藏溫度壓力下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；⑦該夾持器能進(jìn)行非均質(zhì)油田的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)、調(diào)剖實(shí)驗(yàn)、堵水實(shí)驗(yàn)、示蹤劑實(shí)驗(yàn)、三次采油實(shí)驗(yàn)等，具有一物多用功能。
權(quán)利要求1.一種巖芯夾持器，由巖芯套筒、上下巖芯頂頭、上下緊固端、環(huán)壓入口、螺紋緊固頭、進(jìn)出液口及支架等構(gòu)成，可以進(jìn)行非均質(zhì)油藏驅(qū)替實(shí)驗(yàn)、調(diào)剖實(shí)驗(yàn)、堵水實(shí)驗(yàn)、示蹤劑實(shí)驗(yàn)、三次采油實(shí)驗(yàn)，其特征在于巖芯套筒內(nèi)安裝一個(gè)膠皮體，膠皮體上開(kāi)有2至6個(gè)軸向孔，每個(gè)孔中安裝有兩個(gè)巖芯頂頭，即上下巖芯頂頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖芯夾持器，其特征在于每個(gè)巖芯頂頭上的進(jìn)液管連接到同一個(gè)進(jìn)口管上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖芯夾持器，其特征在于在巖芯套筒兩端的緊固端上開(kāi)有與膠皮體同樣數(shù)量的孔，其孔徑略大于上下巖芯頂頭的外徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖芯夾持器，其特征在于在巖芯套筒上開(kāi)有環(huán)壓孔。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種非均質(zhì)巖芯夾持器，它是在均質(zhì)巖芯夾持器的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。用一個(gè)膠皮體，其上開(kāi)有2—6個(gè)軸向孔，孔中裝入巖芯和巖芯頂頭，將膠皮體裝入巖芯套筒內(nèi)。巖芯套筒上有環(huán)壓孔，各巖芯的進(jìn)液管接到一個(gè)共同進(jìn)口上，以保證各巖芯具有相同的入口壓力。利用該夾持器，可以進(jìn)行層狀非均質(zhì)油藏的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)、含水上升規(guī)律實(shí)驗(yàn)、調(diào)剖實(shí)驗(yàn)、堵水實(shí)驗(yàn)、示蹤劑實(shí)驗(yàn)、三次采油實(shí)驗(yàn)等。
文檔編號(hào)G01N37/00GK2189744SQ93232259
公開(kāi)日1995年2月15日 申請(qǐng)日期1993年11月22日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月22日
發(fā)明者雷光倫, 陳月明, 郭云堯 申請(qǐng)人:石油大學(xué)(華東)