[发明专利]造缝装置、用于模拟真实岩石驱替实验过程的系统及工艺

说明书

本发明提供了一种造缝装置、用于模拟真实岩石驱替实验过程的系统及工艺，其中，该装置包括顶部、底部开口的柱状弹性管、弹性橡胶内衬以及若干三角锥；该柱状弹性管由两片相同的弧状片材拼接而成，且该柱状弹性管于初始状态下的横截面不为圆形，其于工作时的最大变形状态下的横截面为圆形；该柱状弹性管内设置有弹性橡胶内衬，该弹性橡胶内衬的两端封闭，其中一端设置有用于与管线相连接的接口；该三角锥两两对称地连接于所述柱状弹性管的外侧壁。该装置适用于真实岩石模型的造缝，由于使用了该柱状膨胀造缝装置，本发明所提供的该系统可以实现一个真实岩石模型完成两组不同实验(造缝前后)目的的要求。

技术领域

本发明涉及一种造缝装置、用于模拟真实岩石驱替实验过程的系统及工艺，属于油田开发技术领域。

背景技术

油田开发实验中所采用的真实岩石模型包括钻井取样岩石、地面露头以及物性接近的岩石。这类模型具有油藏的真实孔隙结构，在驱油实验研究中有不可替代的作用。当研究油藏中裂缝对驱油效果的影响时，通常要在真实岩石模型上制造人工裂缝，模拟其对渗流的影响。由于油藏中的裂缝仍处于高压条件，岩石间仍保持很好的吻合，缝宽通常为1微米左右。

在油藏中制造裂缝通常采用压裂技术，即快速注入高粘流体使其在地层孔隙内憋压直至超过地层破裂压力，使地层裂开形成裂缝，该方法是目前特低渗等油藏的有效开采方法。

实验室中对岩石裂缝的制造方法最为简易、应用较广的是机械压制法，即利用尖锐工具及加压设备由岩石表面施压，进而破坏岩石胶结作用形成裂缝，通常该裂缝容易贯通、且不易控制。随着对裂缝真实状态要求的提高，温差法的应用也逐渐增多，其产生裂缝较为真实，缝宽小，且断面几乎没有机械破坏，吻合程度高。综合分析认为：实验研究通常在岩石模型制作时完成了裂缝的设计及造缝。

常规方法采用两个岩石模型来进行对比，一个没有裂缝，作为对比基础；另外一个制作裂缝。由于真实岩石本身的孔隙结构差异很大，两个模型即使都没有裂缝，其渗流特征也显著不同，驱油效果定量化对比的可信度降低。

另外，由于裂缝的存在，模型在饱和过程中形成的基础实验参数也与对比模型有显著差异。例如对比基础模型在饱和水过程中，饱和水量占孔隙体积可达70％以上，含束缚水的饱和油量可达60％以上；而带有裂缝的岩石模型对应的饱和水量不足60％，含束缚水的饱和油量不足50％。

实验室现有方法在研究裂缝油藏驱油过程时也具有不足之处，即裂缝是先期制作形成，不能在实验过程中形成裂缝，而通常油田开发的造缝过程都是在开发后期采用。

因此，提供一种新型的柱状膨胀造缝装置、用于模拟真实岩石驱替实验过程的系统及工艺已经成为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述的缺点和不足，本发明的一个目的在于提供一种柱状膨胀造缝装置。

本发明的另一个目的还在于提供一种用于模拟真实岩石驱替实验过程的系统。

本发明的又一个目的还在于提供一种用于模拟真实岩石驱替实验过程的工艺。

为了实现以上目的，一方面，本发明提供了一种柱状膨胀造缝装置，其中，所述柱状膨胀造缝装置包括顶部、底部开口的柱状弹性管、弹性橡胶内衬以及若干三角锥；

该柱状弹性管由两片相同的弧状片材拼接而成，且该柱状弹性管于初始状态下的横截面不为圆形，其于工作时的最大变形状态下的横截面为圆形；

该柱状弹性管内设置有弹性橡胶内衬，该弹性橡胶内衬的两端封闭，其中一端设置有用于与管线相连接的接口；

该三角锥两两对称地连接于所述柱状弹性管的外侧壁。

根据本发明具体实施方案，在所述的柱状膨胀造缝装置中，该柱状弹性管可由两片相同的弧状片材焊接或者粘接而成。