[发明专利]岩心驱替实验装置及方法

权利要求书

1.一种岩心驱替实验装置，其特征在于，所述岩心驱替实验装置包括：

驱液组件，包括通过管道依次连接的中间容器(20)和放置有岩心的岩心装置(10)，所述中间容器(20)用于盛放压裂液并沿所述管道注入至所述岩心内进行盐溶或盐析反应；和

收液组件，包括与所述岩心装置(10)的出液端连接的流量计釜(30)，所述流量计釜(30)用于收集从所述岩心装置(10)的出液口排出的反应后的所述压裂液，当所有的所述压裂液全部收集完成后，所述流量计釜(30)内的所述压裂液能够泵送至所述中间容器(20)内进行循环利用；其中，所述中间容器(20)、所述岩心装置(10)以及所述流量计釜(30)三者组成一个压裂液闭合循环管路。

2.根据权利要求1所述的岩心驱替实验装置，其特征在于，所述岩心驱替实验装置还包括用于泵送泵液的压力泵(51)，所述中间容器(20)和所述流量计釜(30)均为竖直方向延伸的筒体结构且内部设置有能够沿上下自由活动的活塞，所述活塞将所述中间容器(20)或所述流量计釜(30)分割为盛放泵液的下腔体和盛放压裂液的上腔体，所述中间容器(20)和所述流量计釜(30)的下腔体均与所述压力泵(51)连接。

3.根据权利要求2所述的岩心驱替实验装置，其特征在于，所述岩心驱替实验装置还包括设置于所述压裂液闭合循环管路上的第一三通阀(41)，所述第一三通阀(41)的三个阀口分别连接所述中间容器(20)的上腔体、所述岩心装置(10)的进液口和所述流量计釜(30)的上腔体。

4.根据权利要求3所述的岩心驱替实验装置，其特征在于，所述岩心驱替实验装置还包括设置于所述压裂液闭合循环管路上的第二三通阀(42)，所述第二三通阀(42)的其中两个阀口分别连接所述中间容器(20)和所述流量计釜(30)的下腔体，另一个阀口连接所述压力泵(51)的出液端。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的岩心驱替实验装置，其特征在于，所述岩心装置(10)为用于夹持所述岩心并能够模拟地层压力环境的岩心夹持器，所述岩心夹持器包括相互嵌套的壳体和套筒且嵌套层内密封灌注有围压液，所述岩心放置在所述套筒内，所述嵌套层的侧壁通过管道密封连接有用于对所述嵌套层灌注围压液的围压泵(53)。

6.根据权利要求5所述的岩心驱替实验装置，其特征在于，所述岩心驱替实验装置还包括用于对所述岩心夹持器的出液端施加压力的回压泵(52)，所述回压泵(52)通过流程重组(50)连接所述岩心夹持器的出液端，所述流程重组(50)用于传递所述回压泵(52)泵液的压力。

7.根据权利要求6所述的液压预紧装置，其特征在于，所述岩心夹持器的进液端设置有第一压力计(61)，所述岩心夹持器的出液端设置有第二压力计(62)。

8.根据权利要求7所述的岩心驱替实验装置，其特征在于，所述岩心驱替装置还包括收容所述驱液组件和所述收液组件的恒温箱(70)，所述恒温箱(70)用于调节所述岩心和所述压裂液的温度。

9.根据权利要求8所述的岩心驱替实验装置，其特征在于，所述流程重组(50)和所述流量计釜(30)之间设有单向阀，所述单向阀用于调节所述压裂液从所述流程重组(50)中流至所述流量计釜(30)中。

10.一种岩心驱替实验方法，其特征在于，采用如权利要求1至9中任意一项所述的岩心驱替实验装置，所述岩心驱替实验方法包括：

步骤1，将岩心放入岩心夹持器中并密封，组装所述岩心驱替实验装置；

步骤2，将所述恒温箱(70)调节温度至预设温度，通过所述围压泵(53)和所述回压泵(52)调整所述岩心夹持器对所述岩心的压力，以模拟地层的压力环境；

步骤3，分别打开所述第二三通阀(42)与所述中间容器(20)和所述压力泵(51)的连接阀口，关闭所述第二三通阀(42)与所述流量计釜(30)的连接阀口；分别打开所述第一三通阀(41)与所述中间容器(20)和所述岩心夹持器的连接阀口，关闭所述第一三通阀(41)与所述流量计釜(30)的连接阀口，以使所述中间容器(20)的上腔体内的压裂液驱动至所述岩心夹持器的所述岩心内；

步骤4，当所述岩心被驱通，放出所述流量计釜(30)下腔体中的泵液，所述压裂液自所述岩心夹持器的出液端流入至所述流量计釜(30)，待所述压裂液全部输入所述流量计釜(30)中，记录所述压裂液的体积；

步骤5，关闭所述第二三通阀(42)与所述中间容器(20)的连接阀口，打开所述第二三通阀(42)与所述流量计釜(30)的连接阀口；打开所述第一三通阀(41)与所述流量计釜(30)的连接阀口，关闭第一三通阀(41)与所述岩心夹持器的连接阀口；

步骤6，放出所述中间容器(20)下腔体中的泵液，通过所述压力泵(51)将所述流量计釜(30)中的所述压裂液全部输送至所述中间容器(20)中；

步骤7，重复上述步骤3至步骤6，直至所述岩心堵塞或压裂液的量较上一次重复不发生变化停止实验。