[发明专利]一种研究岩心端面效应的水驱油实验装置及方法

说明书

本发明公开了一种研究岩心端面效应的水驱油实验装置及方法，装置包括夹持长岩心的岩心夹持器，提供恒定压力的I SCO驱替泵、手动加压泵、内部充满重水的中间容器、压力自动采集仪以及核磁共振分析仪，所述压力自动采集仪包括进口端压力自动采集仪和出口端压力自动采集仪，本装置及方法可以同时研究低渗透岩心在恒压水驱油过程中驱替效率、残余油状态下孔喉壁薄膜厚度、可动流体截止值、平均含油饱和度等参数的变化特征。本装置操作简便、方法合理，主要为研究岩心的端面效应、获取不同截面下水驱油的孔喉分布以及驱替到的大小孔隙所占比例提供了设计原则，对更加真实反应储层渗流特点等具有重大意义。

技术领域

本发明涉及渗流力学技术领域，具体涉及一种研究岩心端面效应的水驱油实验装置及方法。

背景技术

众所周知，岩心实验是研究油气运移规律的重要技术手段，有助于了解并掌握油气运移的渗流机理，对油藏的科学高效开发具有一定的指导和参考作用。而常规岩心物理模拟实验采用的岩心较短，通常不到5cm，存在明显的端面效应，故不能很好地反映渗流过程中岩心内部参数的变化，这对于油藏渗流机理的研究造成了负面影响。

业界对于端面效应的研究，已得到如下结论：(1)随着岩心长度增长，末端效应影响程度越来越弱；(2)岩心渗透率越低，端面效应对低渗透储层非达西渗流规律的影响就越低；(3)岩心渗透率相同的情况下，驱替相流体的注入速度越高(两端压差越大)，端面效应对低渗透储层非达西渗流规律的影响越低；(4)驱替速度与岩心渗透率相同的情况下，油驱渗流实验的端面效应要比水驱渗流实验的端面效应明显的多。

为消除岩心孔隙结构测定过程中末端效应产生的不利影响，不同学者从实验装置及数据处理方法等方面开展了大量研究。在统计大量实验结果的基础上，提出了针对末端效应的相渗曲线校正公式，但该校正公式主要是针对中高渗岩心，对于低渗致密岩心的适用性有待商榷。更有学者结合Xray、CT扫描技术获取准确的含水饱和度剖面，以分析末端效应的影响，但对实验设备要求较高，测试结果可能存在偏差。同时，利用数值模拟技术对中高渗岩心中毛管力末端效应的影响进行分析研究，但未形成具体的量化指标，难以推广应用。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种研究岩心端面效应的水驱油实验装置及方法，本装置及方法能获得同一块岩心前、中、后三段核磁T₂曲线图谱等特征，用以探究不同截面下水驱油的孔喉分布以及驱替到的大小孔隙所占比例，操作简便、精确度高，解决了上述背景技术中提到的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种研究岩心端面效应的水驱油实验装置，所述装置包括夹持长岩心的岩心夹持器，提供恒定压力的ISCO驱替泵、手动加压泵、内部充满重水的中间容器、压力自动采集仪以及核磁共振分析仪，所述压力自动采集仪包括进口端压力自动采集仪和出口端压力自动采集仪。

优选的，所述的岩心夹持器的出口端还连接有回压系统，用于控制出口的压力，便于液体的驱替。

优选的，所述的回压系统的另一端连接的有量筒，量筒用于接收驱替的液体，同时直接读取液体量。

优选的，所述的ISCO驱替泵与中间容器之间设置有进口阀门，进口阀门用于控制中间容器进口的流体；所述中间容器与岩心夹持器之间设置有用于控制中间容器出口流体的出口阀门和进口端压力自动采集仪，所述的进口端压力自动采集仪用于记录岩心夹持器进口端的压力变化。

优选的，所述的岩心夹持器与回压系统之间设置的有用于记录岩心夹持器出口端压力变化的出口端压力自动采集仪。

优选的，所述的岩心夹持器和回压系统均连接的有能提供稳定围压的手动加压泵。

一种研究岩心端面效应的水驱油实验方法，包括如下步骤：

S1、将用油饱和后的长岩心放入岩心夹持器中，将夹持器中的橡胶圈加热使其完全密封，使得流体只能沿着孔喉流动到端面而不能渗流到岩样侧表面；