[发明专利]模拟裂缝对纳米磁流体驱油效果的影响的实验装置及方法

权利要求书

1.一种模拟裂缝对纳米磁流体驱油效果的影响的实验装置，其特征在于，包括岩石模型组件、夹持机构、注液机构、出液机构及磁场发生器；

所述岩石模型组件由一块岩石模型切割成的若干模型块体组成，各个所述模型块体上均开设有若干开孔，所述开孔内嵌设有注采管，各个所述模型块体上均固定有连接块，所述连接块上开设有通孔；

所述夹持机构包括螺杆及若干个夹紧螺母，所述螺杆插设于各个所述通孔内，各个所述夹紧螺母均螺纹连接于所述螺杆上、并分别抵接于对应的所述连接块的两侧，以使各个所述模型块体固定相连；

所述注液机构包括注液管、第一中间容器、第二中间容器、第三中间容器、第一柱塞泵、第二柱塞泵及第三柱塞泵，所述注液管的一端与各个所述注采管中的至少一者连通，所述第一中间容器内用于装入原油，所述第一中间容器的出口与所述注液管的另一端连通，所述第二中间容器内用于装入水，所述第二中间容器的出口与所述注液管的另一端连通，所述第三中间容器内用于装入纳米磁流体，所述第三中间容器的出口与所述注液管的另一端连通，所述第一柱塞泵用于驱动所述第一中间容器内的原油进入所述注液管内，所述第二柱塞泵用于驱动所述第二中间容器内的水进入所述注液管内，所述第三柱塞泵用于驱动所述第三中间容器内的纳米磁流体进入所述注液管内；

所述出液机构包括出液管及收集器，所述出液管的一端与各个所述注采管中的至少一者连通，所述出液管的另一端与所述收集器的进口连通；

所述磁场发生器用于在所述岩石模型组件的周围产生磁场；

所述注液机构还包括第一注液阀、第二注液阀及第三注液阀，所述第一注液阀设置于所述第一中间容器的出口上，所述第二注液阀设置于所述第二中间容器的出口上，所述第三注液阀设置于所述第三中间容器的出口上；

所述注液管上设置有第一压力检测件，所述出液管上设置有第二压力检测件；

所述模拟裂缝对纳米磁流体驱油效果的影响的实验装置还包括温度控制箱，所述岩石模型组件设置于所述温度控制箱内；

所述出液机构还包括出液阀、回压阀及回压泵，所述出液阀设置于所述出液管上，所述回压阀的进口与所述出液管连通，所述回压阀的出口与所述收集器的进口连通，所述回压泵的出口与所述回压阀的压力输入端连通。

2.一种模拟裂缝对纳米磁流体驱油效果的影响的实验方法，适用于如权利要求1所述的模拟裂缝对纳米磁流体驱油效果的影响的实验装置，其特征在于，包括如下步骤：

(1)岩石模型制备：首先制备若干个形状相同的长方体形的岩石模型，再在各个岩石模型上的相同位置钻开若干个开孔，接着在各个开孔内均嵌设一注采管，然后通过防水胶涂抹于各个岩石模型的表面；

(2)管道连接：选择一个岩石模型，将注液管与该岩石模型的一个或多个注采管连接，将出液管与其他的一个或多个注采管连接，其余的注采管通过塞子进行堵塞；

(3)饱和油过程：通过第一柱塞泵驱动所述第一中间容器内的原油经由注液管进入该岩石模型内，当原油从出液管排出时停止注油，此时，该岩石模型内已饱和油；

(4)水驱油过程：通过第二柱塞泵驱动所述第二中间容器内的水经由注液管进入该岩石模型内，当出液管排出的液体中不含有原油时停止水驱，此时，岩石模型内仍然会残留部分原油；

(5)磁流体驱油过程：通过第三柱塞泵驱动所述第三中间容器内的磁流体经由注液管进入该岩石模型内，同时通过磁场发生器在岩石模型的周围产生磁场，通过该磁场驱动岩石模型内磁流体沿预设方向移动，测量经出液管排出的液体中的原油的体积；

(6)岩石模型切割及固定：选择另一个岩石模型，通过激光切割机将该岩石模型切割成若干个模型块体，且各个模型块体上均有注采管分布，再在各个模型块体上均固定安装连接块，接着将螺杆插入各个连接块上的通孔内、并在螺杆上旋入若干个夹紧螺母，通过夹紧螺母使各个模型块体均固定于螺杆上，从而使各个模型块体保持相对固定，通过调节夹紧螺母的位置，使相邻的两个模型块体之间的距离为预设值，同时在相邻的两个模型块体的连接处套设一橡胶套，橡胶套与模型块体之间用防水胶粘连在一起；

(7)对该岩石模型重复步骤(2)至步骤(5)，以完成对该岩石模型的饱和油过程、水驱油过程及磁流体驱油过程，并与步骤(5)的结果进行对比，从而得到裂缝对磁流体驱油的影响；

(8)选择另一个岩石模型，改变注液管与出液管连接的注采管，重复步骤(6)和步骤(7)，从而得到裂缝的个数对磁流体驱油的影响；

(9)选择另一个岩石模型，改变相邻的两个模型块体之间的距离，重复步骤(6)和步骤(7)，从而得到裂缝的宽度对磁流体驱油的影响；

(10)选择另一个岩石模型，改变磁场发生器在岩石模型的周围产生磁场的强度大小和方向，重复步骤(6)和步骤(7)，从而得到磁场的强度大小和方向对磁流体驱油的影响。