[发明专利]一种用于模拟气藏耐压可视化的实验装置及方法

说明书

一种用于模拟气藏耐压可视化的实验装置及方法，该装置包括安装在可加热载物台上的耐压可视化多孔介质模型，耐压可视化多孔介质模型连接气体驱替装置及电阻率监测系统。耐压可视化多孔介质模型包括蓝宝石玻璃芯片，蓝宝石玻璃芯片一面上刻蚀有岩心的孔喉结构槽，孔喉结构槽上涂抹有具有导电性能的液体胶，孔喉结构槽表面均匀粘附有真实岩心黏土矿物，蓝宝石玻璃芯片上还安装有电极；蓝宝石玻璃芯片刻蚀有孔喉结构槽的一面与光滑蓝宝石玻璃片粘接，蓝宝石玻璃芯片和光滑蓝宝石玻璃片四周密封有树脂胶并加装耐压玻璃钢片加固。该装置简单易行，且可用于可视化研究高温高压环境下气藏多孔介质中水锁损害形成原因，获取更加接近实际气藏的实验结果。

技术领域

本发明涉及一种用于模拟气藏耐压可视化的实验装置及方法，属于油气田开发技术领域。

技术背景

致密气藏开发目前已成为非常规油气开采重要资源之一，由于致密气藏渗透率低、物性差等原因，往往需要通过钻水平井、多分支井和水力压裂等措施达到商业化开采效果。致密气藏水力压裂过程中，液体通过压裂后的压裂进行基质中并滞留在孔隙中，无法在返排中被带走，对储层基质形成“液锁”损害。研究表明，“液锁”损害是致密气藏最主要、最严重的损害类型之一，而最有效的解除“液锁”损害的方法即为将气藏内部多孔介质由水相润湿改性为中性或气相润湿，增强液体返排过程中渗流能力和气驱阻力，达到降低液相滞留的效果。

现有用于研究多孔介质中形成水锁损害的可视化模型多为常规石英玻璃片模型，孔隙模型刻录在石英玻璃片上，放在显微镜下观察，用照相机观察实验过程。该模型制作简单且成本低，实验方法简单易行，但由于石英玻璃片不耐压，只能进行常压下的多孔介质水锁损害形成原因与解除方法的探索；同时由于芯片模型较小且不耐压，无法有效控制气驱液相流速，从而导致模型中气窜过快，无法观察气体驱替液体过程中气液流动及分布状态，仅能够观察到实验结束后的气液分布。

发明内容

本发明提供一种用于模拟气藏耐压可视化多孔介质模型及水锁形成原因测试方法一种用于模拟气藏耐压可视化的方法及装置，其目的在于，解决现有技术中存在的上述问题。

本发明的第一目的是提供一种用于模拟气藏耐压可视化的实验装置，其特征在于，包括耐压可视化多孔介质模型，所述耐压可视化多孔介质模型安装在可加热载物台上，所述耐压可视化多孔介质模型连接气体驱替装置及电阻率监测系统，所述耐压可视化多孔介质模型上方设置有显微镜；

所述耐压可视化多孔介质模型包括蓝宝石玻璃芯片，所述蓝宝石玻璃芯片一面上刻蚀有岩心的孔喉结构槽，所述孔喉结构槽上涂抹有具有导电性能的液体胶，所述孔喉结构槽表面均匀粘附有真实岩心黏土矿物，所述蓝宝石玻璃芯片上还刻蚀有电极凹槽且所述电极凹槽里安装有正负电阻率测试电极；所述蓝宝石玻璃芯片刻蚀有孔喉结构槽的一面与光滑蓝宝石玻璃片粘接，所述蓝宝石玻璃芯片和光滑蓝宝石玻璃片四周密封有一层树脂胶；所述蓝宝石玻璃芯片、光滑蓝宝石玻璃片和树脂胶外侧安装有耐压玻璃钢片；

所述蓝宝石玻璃芯片和光滑蓝宝石玻璃片粘接面的一侧设置有芯片与驱替泵接口，另一侧设置有出口。

进一步的，所述气体驱替装置包括驱替泵、中间容器、回压阀、开关阀门、废液筒，所述驱替泵与中间容器连接，所述中间容器装有实验流体，所述中间容器与蓝宝石玻璃芯片一侧的芯片与驱替泵接口连接，所述蓝宝石玻璃芯片另一侧的出口依次连接回压阀、开关阀门、废液筒。

进一步的，所述中间容器分别装有气体、染色后的蒸馏水和润湿改性剂溶液。

本发明的第二目的是提供一种用于模拟气藏耐压可视化的实验装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、选取目标区块的岩心，将岩心薄片的孔喉结构刻蚀在蓝宝石玻璃芯片上并制成耐压可视化多孔介质模型；

S2、将步骤S1中制作成型后的耐压可视化多孔介质模型安装在可加热载物台上，所述耐压可视化多孔介质模型连接气体驱替装置及电阻率监测系统，并通过载物台加热装置将耐压可视化多孔介质模型加温至实验温度；