用于驅替實驗的動態可視化觀測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于油藏開采技術領域，具體涉及一種用于驅替實驗的動態可視化觀測裝置。
【背景技術】
[0002]目前，關于油藏開發的室內實驗主要為流動性實驗，該實驗能夠測試巖芯的滲透率、采收率等參數，實驗中所采用的微觀方法能夠靜態觀測驅替前或驅替后的靜態油水分布情況。然而流動性實驗和微觀方法并不能動態觀測驅替過程中油水(水:泛指驅油體系)運移及其分布規律。如果能夠掌握驅替過程中的油水運移規律，明確其運移通道和油水分布情況，將有利于提出針對性的油藏開采方案，從而大幅提高油藏采收率。因此，急需開發一種動態可視化觀測裝置，用于實時觀測驅替過程中油水的動態運移規律和油水分布情況，為開發油藏和提高采收率提供指導和依據。
[0003]授權公告號為CN203499659U的實用新型專利公開了一種用于驅替實驗的刻蝕填砂微觀玻璃模型，包括底板和面板，在面板上開有注液口，在底板上有被腐蝕出來的凹槽，在凹槽中填充一定目數的天然巖芯粉末或石英砂，底板和面板膠結在一起。該玻璃模型雖然能夠模擬驅替過程中油水的分布情況，但是由于凹槽內填充的是巖芯粉末或石英砂，而并不是真實的巖芯，所以觀測結果不符合真實情況，不能用于指導油藏開采;被腐蝕出來的凹槽不規則，即便在凹槽內放入巖芯，巖芯也不固定，容易移動，這將導致觀測結果不準確，產生嚴重誤差;模型采用玻璃制作，很難形成與巖芯大小一致的凹槽，難以保證巖芯固定，因此影響觀測結果。

【發明內容】

[0004]為解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種用于驅替實驗的動態可視化觀測裝置，其目的在于:通過該動態可視化觀測裝置實時觀測驅替過程中油水的動態運移規律和油水的分布情況。
[0005]為實現上述目的，本發明采取的技術方案是:一種用于驅替實驗的動態可視化觀測裝置，包括流體栗入裝置、中間活塞容器1、中間活塞容器Π、巖芯薄片和集液容器，所述中間活塞容器I和所述中間活塞容器Π并聯在所述流體栗入裝置與所述巖芯薄片之間，還包括動態可視化微觀模型和觀測組件，所述巖芯薄片放置在所述動態可視化微觀模型的內部。
[0006]通過動態可視化微觀模型將巖芯薄片固定住，模擬微觀儲層條件。中間活塞容器I中裝入油，中間活塞容器Π中裝入驅油體系(水或聚合物溶液)。流體栗入裝置可選擇平流栗。通過平流栗和中間活塞容器I將油從油水注入口注入動態可視化微觀模型中；通過平流栗和中間活塞容器Π將驅油體系以一定速度從油水注入口注入動態可視化微觀模型中，控制驅替體系的注入速度，能夠更清楚地觀測油水運移情況，結果更加準確、可靠。在液體排出口連接集液容器，用于收集排出的液體。將動態可視化微觀模型放置在觀測組件下方，可以觀測驅替過程中油水的運移及其分布情況，進而分析油水的運動規律。對顯微鏡放大倍數的要求較高，能夠清晰的分辨出巖芯的孔隙結構，停止驅油后，觀測油水的分布情況。對觀測得到的圖像進行軟件處理后，即可得到油水運移的過程圖像。
[0007]優選的是，所述流體栗入裝置通過六通閥與所述中間活塞容器I和所述中間活塞容器Π連接。六通閥用于控制油或驅油體系的注入;平流栗用于控制油或驅油體系注入動態可視化微觀模型的速度。
[0008]在上述任一方案中優選的是，所述動態可視化微觀模型的上方設置所述觀測組件，所述動態可視化微觀模型的下方設置光源。
[0009]在上述任一方案中優選的是，所述動態可視化微觀模型包括模型上體、模型下體和固定組件。
[0010]在上述任一方案中優選的是，所述模型上體和所述模型下體均為正方形薄板，其四角部位分別設置螺栓孔。
[0011]在上述任一方案中優選的是，所述模型上體中心兩側且與中心等距離的部位分別設置油水注入口和液體排出口。
[0012]在上述任一方案中優選的是，所述油水注入口和所述液體排出口設置在所述巖芯薄片的上方。
[0013]在上述任一方案中優選的是，所述油水注入口與所述中間活塞容器I和所述中間活塞容器Π連接。
[0014]在上述任一方案中優選的是，所述液體排出口與所述集液容器連接。
[0015]在上述任一方案中優選的是，所述模型下體的中心部位壓嵌所述巖芯薄片，形成與所述巖芯薄片的形狀和尺寸一致的凹槽。將模型下體加熱，材料受熱后變軟，然后將巖芯薄片壓嵌在模型下體的中心部位，形成一個凹槽，凹槽的形狀與巖芯薄片的形狀相同，凹槽的深度與巖芯薄片的厚度相同。
[0016]在上述任一方案中優選的是，所述模型上體和所述模型下體均由聚二甲基硅氧烷制成。該材料的透明度很高、成本低、使用簡單，與硅片之間具有良好的粘附性，而且具有良好的化學惰性等特點，可廣泛用于微流控等領域。
[0017]在上述任一方案中優選的是，所述固定組件包括螺栓和螺母。
[0018]在上述任一方案中優選的是，所述螺栓穿過螺栓孔，并通過所述螺母緊固。
[0019]在上述任一方案中優選的是，所述巖芯薄片的厚度為0.05-0.1mm。巖芯薄片磨削至IJ0.05-0.1mm時，才能保證良好的透光性，可充分看清巖芯的孔隙結構，有利于觀測油水在巖芯中的動態運移情況。
[0020]在上述任一方案中優選的是，所述觀測組件包括高倍顯微鏡、攝像頭和計算機。
[0021]本發明的用于驅替實驗的動態可視化觀測裝置，其結構簡單，操作方便，價格低廉;微觀模型采用聚二甲基硅氧烷材料制成，易于成型，通過對模型下體加熱軟化來固定巖芯薄片，操作簡單;通過不同的巖芯薄片觀測不同儲層類型的油水動態運移情況，通過改變注入體系觀測不同注入體系驅替過程中油水的動態運移情況，還可觀測驅替結束后殘余油和剩余油的分布情況，進而有針對性地制定油藏開采和提高采收率的方案，從而提高經濟效益。
[0022]本發明還提供一種用于驅替實驗的動態可視化觀測方法，使用了上述任一種用于驅替實驗的動態可視化觀測裝置，其按照先后順序包括以下步驟:
步驟一:將動態可視化微觀模型的模型下體加熱，并將巖芯薄片壓嵌在模型下體的中心部位，冷卻固化；
步驟二:將動態可視化微觀模型的模型上體與模型下體壓合，并通過固定組件緊固在一起；
步驟三:將中間活塞容器I和中間活塞容器π并聯在流體栗入裝置與動態可視化微觀模型之間；
步驟四:向中間活塞容器I中裝入油，向中間活塞容器π中裝入驅油體系，通過六通閥的開關向動態可視化微觀模型中注入油；
步驟五:通過六通閥的開關向已飽和的動態可視化微觀模型中注入驅油體系，并通過觀測組件實時觀測油水運移規律和油水分布情況。
[0023]優選的是，所述步驟一中，模型下體以2_4°C/s的升溫速率加熱至80_90°C并保溫2-4h，再以2-5°C/s的降溫速率冷卻至常溫。
[0024]在上述任一方案中優選的是，所述步驟一中，壓嵌后巖芯薄片的上表面與模型下體的上表面在同一水平面上。
[0025]本發明采用將模型下體加熱軟化后再將巖芯薄片壓嵌在中心部位的方式固定巖芯薄片。根據實驗結果，模型下體的加熱溫度、保溫時間、升溫速率和降溫速率的限定對巖芯薄片的固定作用是很重要的。在巖芯薄片的固定過程中，模型下體的變化分三個階段，第一階段為升溫階段，第二階段為保溫階段，第三階段為降溫階段。模型下體以2_4°C/s的升溫速率逐漸加熱至80_90°C，可確保模型下體加熱均勻，易于成型，且有利于與巖芯薄片粘結；當模型下體加熱至80-90°C后，保溫2-4h，確保巖芯薄片平整地壓嵌入中心部位，與模型下體充分接觸，避免產生空隙；當巖芯薄片壓嵌結束后，再以2_5°C/s的降溫速率逐漸冷卻至常溫，避免直接冷卻對巖芯薄片造成損壞，從而影響實驗結果。
[0026]在巖芯薄片壓入模型下體后，也可直接用模型上體壓在巖芯薄片上，直至模型上體與模型下體壓合在一起。
[0027]本發明的用于驅替實驗的動態可視化觀測方法，其工藝簡單，操作方便，可通過不同的巖芯薄片觀測不同儲層類型的油水動態運移情況，還可通過改變注入體系觀測不同注入體系驅替過程中油水的動態運移情況，進而有針對性地制定油藏開采和提高采收率的方案。
【附圖說明】
[0028]圖1為按照本發明的用于驅替實驗的動態可視化觀測裝置的一優選實施例結構示意圖；
圖2為按照本發明的用于驅替實驗的動態可視化觀測裝置的圖1所示實施例的動態可視化微觀模型結構示意圖；
圖3為按照本發明的用于驅替實驗的動態可視化觀測裝置的圖1所示實施例的模型上體結構示意圖；
圖4為按照本發明的用于驅替實驗的動態可視化觀測裝置的圖1所示實施例的模型下體結構示意圖； 圖5為按照本發明的用于驅替實驗的動態可視化觀測裝置的圖1所示實施例的動態可視化觀測方法的工藝流程圖。
[0029]圖中標注說明:1_流體栗入裝置，2-中間活塞容器1，3_中間活塞容器Π，4_巖芯薄片，5-集液容器，6-動態可視化微觀模型，7-觀測組件，8-六通閥，9-光源，61-模型上體，62-模型下體，63-固定組件，611-螺栓孔，612-油水注入口，613_液體排出口，621_螺栓孔，622-凹槽。
【具體實施方式】
[0030]為了更進一步了解本發明的
【發明內容】
，下面將結合具體實施例詳細闡述本發明。
[0031]實施例一:
如圖1所示，按照本發明的用于驅替實驗的動態可視化觀測裝置的一實施例，包括流體栗入裝置1、中間活塞容器12、中間活塞容器Π 3、巖芯薄片4和集液容器5，所述中間活塞容器12和所述中間活塞容器Π 3并聯在所述流體栗入裝置1與所述巖芯薄片4之間，還包括動態可視化微觀模型6和觀測組件7，所述巖芯薄片4放置在