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专利号: 2018108116574
申请人: 长安大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种测定特稠油油藏初始水渗透率的装置,其特征在于:包括用于模拟特稠油油藏岩心的填砂管岩心模拟机构、用于向所述填砂管岩心模拟机构内饱和流体的流体饱和机构、用于收集所述填砂管岩心模拟机构中产出液的产出液收集机构和用于控制所述填砂管岩心模拟机构温度的温度控制机构;所述填砂管岩心模拟机构包括填砂管(10)和填充在填砂管(10)内的石英砂;所述流体饱和机构包括与填砂管(10)连通的管线(2)以及并联安装在管线(2)上用于储水的第一中间容器(3)和用于储蜡的第二中间容器(4),第一中间容器(3)和第二中间容器(4)的进液端设置有柱塞泵(1),第一中间容器(3)和第二中间容器(4)的出液端与填砂管(10)的进液端连通,第一中间容器(3)的出液端和第二中间容器(4)的出液端与填砂管(10)的进液端的连通端设置有第一竖直水管(8),填砂管(10)的出液端设置有第二竖直水管(11),填砂管(10)的出液端和第二竖直水管(11)的连通端设置有排液管,填砂管(10)的进液端上安装有压力传感器(17);所述产出液收集机构包括量筒(14),量筒(14)与所述排液管连通;所述温度控制机构包括恒温箱(15)和水浴箱(16),填砂管(10)设置在水浴箱(16)内,水浴箱(16)、第一竖直水管(8)、第二竖直水管(11)、压力传感器(17)和所述排液管均设置在恒温箱(15)内,压力传感器(17)与计算机(18)连接。

2.按照权利要求1所述的一种测定特稠油油藏初始水渗透率的装置,其特征在于:所述石英砂的目数为20目~200目。

3.按照权利要求1所述的一种测定特稠油油藏初始水渗透率的装置,其特征在于:所述第一中间容器(3)的出液端安装有出水阀(5),第二中间容器(4)的出液端安装有出蜡阀(6),第一竖直水管(8)上安装有第一调节阀(9),第二竖直水管(11)上安装有第二调节阀(12),所述排液管上安装有第三调节阀(13)。

4.按照权利要求1所述的一种测定特稠油油藏初始水渗透率的装置,其特征在于:所述第一竖直水管(8)和第二竖直水管(11)的顶端内设置有液体石蜡。

5.按照权利要求1所述的一种测定特稠油油藏初始水渗透率的装置,其特征在于:所述管线(2)位于恒温箱(15)内的管段上安装有出液阀(7),出液阀(7)位于第一竖直水管(8)的前端。

6.一种利用如权利要求3所述装置进行测定特稠油油藏初始水渗透率的方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:

步骤一、填砂管岩心模拟机构的形成:利用振动填充法将干燥的石英砂填充到填砂管(10)中,形成填砂管岩心模拟机构,所述石英砂的目数为20目~200目;

步骤二、气密性检测:关闭出水阀(5)、出蜡阀(6)、第一调节阀(9)、第二调节阀(12)和第三调节阀(13),通过出水阀(5)向填砂管(10)中注入高压氮气,检测填砂管(10)的气密性;

步骤三、获取填砂管岩心模拟机构的孔隙度,过程如下:

步骤301、将真空泵与出水阀(5)连接,利用真空泵将填砂管(10)抽真空;

步骤302、关闭出水阀(5),打开第三调节阀(13),装有蒸馏水的量筒(14)对填砂管(10)饱和蒸馏水;

步骤303、根据公式 计算填砂管岩心模拟机构的孔隙度φ,其中,V1为

量筒(14)输出的饱和蒸馏水量,单位为ml,V2为出水阀(5)、出蜡阀(6)、第一调节阀(9)和第二调节阀(12)之间的管段的容积,单位为ml,V3为排液管的容积,单位为ml,V4为填砂管(10)的容积,单位为ml;

步骤四、获取填砂管岩心模拟机构的绝对渗透率,过程如下:

步骤401、打开出水阀(5)和第三调节阀(13),在室温下设定柱塞泵(1)n个不同的驱替速率,n次利用柱塞泵(1)使第一中间容器(3)中的水对填砂管岩心模拟机构进行驱替,同时n次记录压力传感器(17)采集的压力值,其中,n为不小于3的正整数;

步骤402、根据公式 计算填砂管岩心模拟机构的绝对渗透率k,单位为μm2,其中,ki为步骤401中柱塞泵(1)在第i个驱替速率下的填砂管岩心模拟机构的绝对渗透率且单位为μm2,Qi为步骤401中柱塞泵(1)的第i个驱替速率,单位为cm3/s,μ为水的粘度,单位为mPa·s,L为填砂管(10)的长度,单位为cm,A为填砂管(10)的横截面积,单位为cm2,ΔPi=Pi-P0为步骤401中柱塞泵(1)在第i个驱替速率下的填砂管(10)两端的压力差,单位为10-1MPa,Pi为柱塞泵(1)在第i个驱替速率下的压力传感器(17)采集的压力值,单位为10-1MPa,P0为大气压,单位为10-1MPa;

步骤五、液化蜡并加热填砂管岩心模拟机构:关闭出水阀(5)并将第二中间容器(4)中的蜡加热至70℃,使第二中间容器(4)中的蜡融化为液态,打开恒温箱(15)和水浴箱(16),对填砂管岩心模拟机构加热至70℃,并保持填砂管岩心模拟机构的温度为70℃;

步骤六、预先设定注蜡后的填砂管岩心模拟机构的含水饱和度并向填砂管注蜡:根据公式v=δφV4,计算量筒(14)中的待产出水量v,单位为ml,使注蜡后的填砂管岩心模拟机构的含水饱和度达到预先设定值,其中,δ为预先设定注蜡后的填砂管岩心模拟机构的含水饱和度;

打开出蜡阀(6),利用柱塞泵(1)将第二中间容器(4)中的液化蜡注入到填砂管(10)中,当量筒(14)中的实时产出水量与待产出水量v相等时,停止向填砂管(10)注蜡;

步骤七、注蜡后的填砂管岩心模拟机构的老化:在管线(2)位于恒温箱(15)内的管段上安装出液阀(7),出液阀(7)位于第一竖直水管(8)的前端,关闭出蜡阀(6)、出液阀(7)和第三调节阀(13),打开第一调节阀(9)和第二调节阀(12),并在第一调节阀(9)和第二调节阀(12)的顶端加入液体石蜡,将注蜡后的填砂管岩心模拟机构在70℃水浴箱(16)内老化4天,进而使填砂管(10)中的水均匀分布;

步骤八、固化蜡:在管线(2)位于恒温箱(15)内的管段上安装出液阀(7),出液阀(7)位于第一竖直水管(8)的前端,关闭出液阀(7),降低恒温箱(15)和水浴箱(16)的温度,从而使填砂管(10)中的蜡从液态转变成固态,同时保持填砂管(10)中的水与第一竖直水管(8)和第二竖直水管(11)中的水连通;

步骤九、清理残余固态蜡:拆卸管线(2),对管线(2)中的残余固态蜡进行清理,同时,清理填砂管(10)两端口的残余固态蜡,将清理后的管线(2)与清理后的填砂管(10)连接,并饱和蒸馏水;

步骤十、测定注蜡后的填砂管岩心模拟机构的初始水渗透率,过程如下:

步骤1001、打开出水阀(5)、出液阀(7)和第三调节阀(13),关闭第一调节阀(9)和第二调节阀(12),在室温下设定柱塞泵(1)m个不同的驱替速率,m次利用柱塞泵(1)使第一中间容器(3)中的水对填砂管岩心模拟机构进行驱替,同时m次记录压力传感器(17)采集的压力值,其中,m为不小于3的正整数;

步骤1002、根据公式 计算注蜡后的填砂管岩心模拟机构的初始水渗透率K,单位为μm2,其中,Kj为步骤1001中柱塞泵(1)在第j个驱替速率下注蜡后的填砂管岩心模拟机构的初始水渗透率且 单位为μm2,单位为cm3/s,ΔPj=Pj-P0为步骤1001中柱-1塞泵(1)在第j个驱替速率下的填砂管(10)两端的压力差,单位为10 MPa,Pj为步骤1001中柱塞泵(1)在第j个驱替速率下的压力传感器(17)采集的压力值,单位为10-1MPa。