油藏條件下巖石潤溼性測量方法及裝置的製作方法

2023-06-30 05:23:51 3

專利名稱：油藏條件下巖石潤溼性測量方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於石油物理性質測量技術領域，具體是關於一種油藏條件下巖石潤溼性測量方法，以及用於實現該方法的裝置。
背景技術：
巖石潤溼性測量是石油物理性質測量的基礎實驗，測量方法較多，其中自吸吸入方法是一種定量分析方法，在精細實驗及研究中最為常用。自吸吸入方法採用普通潤溼性測量儀(見

圖1)，其主要是一玻璃容器4，細端具有計量刻度41，測量時巖心20置於玻璃容器4內。受材料性能限制，該測量儀只能在常壓下測量巖心在液體中的潤溼性，不能模擬油藏溫度與壓力條件。隨著研究的深入，高溫高壓條件下的水相、油相都將對巖心潤溼性產生影響；特別是當油相中含有不同含量的輕質組分(常溫常壓為氣態)時，巖心潤溼性變化程度更為複雜。如何定量分析巖心潤溼性在高溫高壓條件下的影響程度日益受到研究人員的關注。由於自吸吸入方法在分析上的優勢，其仍將是油藏條件下巖石潤溼性的重要研究方法，但是針對油藏高溫高壓環境，現有儀器不具備高溫高壓測試條件，制約了研究的深入發展。

發明內容
本發明的主要目的在於以自吸吸入方法原理為基礎，提供一種油藏條件下巖石潤溼性測量方法，滿足油藏高溫高壓條件下測量巖石潤溼性，具有常規測量方法的測量分析精度，且易於操作、實施。本發明的另一目的在於提供了用於實現油藏條件下巖石潤溼性測量方法的裝置。一方面，本發明提供了一種油藏條件下巖石潤溼性測量方法，該方法包括採用油藏條件下巖心潤溼性測量裝置，該裝置包括高壓容器部分和觀察部分，其中所述高壓容器部分設置有容器筒，容器筒上端封閉並設置一測量管接口連通容器內空間；容器筒下端為敞開口設計，並設有一端蓋扣在該容器筒下端實現密封；且該端蓋上裝有供向容器內注入待測流體及調整壓力的閥門；所述觀察部分包括測量管，通過所述測量管接口安裝在容器筒上；將巖心飽和第一流體，置於測量裝置的高壓容器內，密封高壓容器；向高壓容器內注入第二流體，使第二流體充滿高壓容器及測量管，並控制高壓容器內達到待測溫度和壓力；根據自吸吸入法，定時測量巖心自吸第二流體排出第一流體的量；採用第二流體進行驅替，測量驅替時巖心排出第一流體的量；其中，所述第一流體為水，所述第二流體為油；或者，所述第一流體為油，所述第二流體為水；分別測量巖心的自吸水排油量、水驅排油量、自吸油排水量和油驅排水量，從而計算巖心潤溼性。根據本發明的具體實施方案，本發明的油藏條件下巖心潤溼性測量方法中，是按照以下式(1)、式⑵計算水潤溼指數Ww和油潤溼指數W。，按照式⑶計算相對潤溼指數W:
權利要求
1.一種油藏條件下巖心潤溼性測量方法，該方法包括步驟採用油藏條件下巖心潤溼性測量裝置，該裝置包括高壓容器部分和觀察部分，其中所述高壓容器部分設置有容器筒，容器筒上端封閉並設置一測量管接口連通容器內空間；容器筒下端為敞開口設計，並設有一端蓋扣在該容器筒下端實現密封；且該端蓋上裝有供向容器內注入待測流體及調整壓力的閥門；所述觀察部分包括測量管，通過所述測量管接口安裝在容器筒上；將巖心飽和第一流體，置於測量裝置的高壓容器內，密封高壓容器； 向高壓容器內注入第二流體，使第二流體充滿高壓容器及測量管，並控制高壓容器內達到待測溫度和壓力；根據自吸吸入法，定時測量巖心自吸第二流體排出第一流體的量； 採用第二流體進行驅替，測量驅替時巖心排出第一流體的量； 其中，所述第一流體為水，所述第二流體為油；或者，所述第一流體為油，所述第二流體為水；分別測量巖心的自吸水排油量、水驅排油量、自吸油排水量和油驅排水量，從而計算巖心潤溼性。
2.根據權利要求1所述的油藏條件下巖心潤溼性測量方法，其中，是按照以下式(1)、 式⑵計算水潤溼指數Ww和油潤溼指數W。，按照式(3)計算相對潤溼指數W:
3.根據權利要求1所述的油藏條件下巖心潤溼性測量方法，其中，所述油藏條件下巖心潤溼性測量裝置中所述觀察部分包括測量管、上端蓋、下端蓋和壓帽；其中所述測量管包括套設的外筒和玻璃管，外筒中部開有通透槽；玻璃管外側標定有體積刻度；外筒和玻璃管之間存在環空，環空內為灌注的透明強力膠；所述上端蓋、下端蓋分別設置在測量管上、下端，密封外筒和玻璃管之間環空的上、下端；所述壓帽設置在玻璃管上端，密封玻璃管上埠。
4.根據權利要求3所述的油藏條件下巖心潤溼性測量方法，其中，所述油藏條件下巖心潤溼性測量裝置中端蓋與容器筒採用絲扣連接並通過0型圈實現密封；所述測量管與測量管接口採用錐形絲扣連接；所述上端蓋、下端蓋與測量管之間均採用絲扣連接並通過0型圈實現密封；所述壓帽與玻璃管上埠之間採用絲扣連接實現密封； 密封后，整體承壓40MPa以上。
5.根據權利要求1所述的油藏條件下巖心潤溼性測量方法，其中，所述油藏條件下巖心潤溼性測量裝置中的高壓容器內還設置有油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置，該巖心夾持裝置包括筒體部分、單向通孔鋼柱以及密封組件；其中所述筒體部分包括底部開口的鋼質外筒以及膠筒；外筒套設在膠筒外，膠筒內部提供容置巖心的空間；外筒及膠筒頂部設置有貫通的流體進出孔；外筒與膠筒筒壁之間存在環空，該環空是提供圍壓的空間，且外筒壁上設置有供流體進出所述環空的圍壓孔；所述單向通孔鋼柱為上部能伸入膠筒內部空間的柱體，該單向通孔鋼柱頂部為放置巖心的平臺，單向通孔鋼柱下部設置在膠筒內部空間外；所述膠筒為在圍壓作用下能緊密包裹其內部容置的巖心及巖心下方的單向通孔鋼柱而不致使巖心及單向通孔鋼柱下落的彈性膠筒；並且，所述單向通孔鋼柱中設置有供流體貫穿鋼柱而與鋼柱頂部放置的巖心接觸的單向通孔結構；所述筒體部分與伸入膠筒內部空間的單向通孔鋼柱之間設置密封組件；在圍壓作用下，形成供流體經單向通孔鋼柱的單向通孔與單向通孔鋼柱頂部放置的巖心接觸後滲流經巖心、並從外筒及膠筒頂部設置的流體進出孔流出的流體通道；所述外筒及膠筒頂部設置的流體進出孔連接有將流體引出高壓容器外的流體引出管；所述單向通孔鋼柱的單向通孔連接有將流體從高壓容器外引入該單向通孔的流體引入管；該巖心夾持裝置安裝在高壓容器內，巖心夾持裝置下部懸空，存在單向通孔鋼柱及其上端放置的巖心下行而完全從膠筒中釋放出的空間距離。
6.根據權利要求5所述的油藏條件下巖心潤溼性測量方法，其中，所述具有釋放功能的巖心夾持裝置中所述巖心夾持裝置的密封組件包括膠筒端密封組件、鋼柱密封組件以及外端蓋；其中所述外筒下端設有外螺紋；所述膠筒端密封組件包括膠筒密封卡環以及內端蓋；膠筒密封卡環將膠筒埠固定， 並設有0型圈和環狀墊片，藉助0型圈和環狀墊片的作用與外筒內壁緊密結合；內端蓋具有內、外螺紋，內端蓋的內螺紋與外筒下端的外螺紋螺接，實現膠筒和外筒間的密封；所述鋼柱密封組件包括環狀柱塞，其上、下部均設置有0型圈，環狀柱塞在其下部0型圈的配合下在外端蓋內部有一段行程，底部與外筒及膠筒的環空連通，在圍壓的作用下，環狀柱塞配合上部的0型圈密封單向通孔鋼柱外壁，將鋼柱固定；所述外端蓋設置內螺紋，與所述內端蓋外螺紋螺接；外端蓋內部設有環狀槽；外端蓋外壁一側設有用以提供環狀柱塞的驅動動力的環狀槽連接的通道，保證環狀柱塞的有效行程；外端蓋底部中心設置供單向通孔鋼柱通過的通孔；外端蓋底部端面設有一卡槽，卡槽內設置一個用於當巖心頂部下行至外端蓋下方瞬間而通過作用力將巖心推向高壓容器的中部的彈片；所述單向通孔鋼柱設置有基體、蓋體、0型圈、限流體和密封塞；其中基體內部設有通孔，通孔頂部有與密封塞配合的空間；基體上部設有外螺紋與蓋體連接；蓋體內設有內螺紋與基體連接，中部設有通孔；0型圈位於限流體和蓋體間，密封隔斷蓋體和基體內部通孔內的流體；限流體內壁上設有細孔，在頂端與蓋體的中部通孔形成通路；內部是容納密封塞的空間，設有與密封塞配合的小錐體；密封塞具有單向閥結構，當流體方向由下向上時， 密封塞向上不再密封，流體由限流體壁上的細孔進入蓋體通孔；當流體方向由上向下時，密封塞向下與0型圈形成密封，阻止蓋體內流體進入基體內；並且，所述巖心夾持裝置還設置有圍壓管，該圍壓管連通外筒與膠筒筒壁之間的環空與外端蓋的環狀槽。
7.根據權利要求5或6所述的油藏條件下巖心潤溼性測量方法，該方法包括將巖心飽和第一流體，置於具有釋放功能的巖心夾持裝置內，放入單向通孔鋼柱，將巖心夾持裝置固定於高壓容器內，夾持裝置下部懸空，存在單向通孔鋼柱及其上端放置的巖心下行而完全從膠筒中釋放出的空間距離；利用驅替泵將夾持裝置加圍壓至將巖心及通孔鋼柱密封、固定；密封高壓容器；控制測試裝置內溫度為測定溫度；向夾持裝置巖心內驅入第一流體，同時向高壓容器內注入第二流體，其中控制夾持裝置內壓力大於夾持裝置外的高壓容器內壓力；當高壓容器內壓力達到工作壓力時，停止注入流體，並關閉夾持裝置頂部的流體出Π ；巖心靜置2小時以上，夾持裝置緩慢卸壓，當夾持裝置內壓力低於夾持裝置外的高壓容器內壓力後，第二流體緩慢進入夾持裝置內，巖心及鋼柱緩慢下滑，並使彈片彎曲；當巖心脫出夾持裝置的下表面時，彈片的彈力釋放，將巖心推向高壓容器中部； 根據自吸吸入法，定時測量巖心自吸第二流體排出第一流體的量； 採用第二流體進行驅替，測量驅替時巖心排出第一流體的量； 其中，所述第一流體為水，所述第二流體為油；或者，所述第一流體為油，所述第二流體為水；分別測量巖心的自吸水排油量、水驅排油量、自吸油排水量和油驅排水量，從而計算巖心潤溼性。
8.一種用於實現權利要求1 7任一項所述油藏條件下巖心潤溼性測量方法的裝置， 該裝置包括高壓容器部分和觀察部分，其中所述高壓容器部分設置有容器筒，容器筒上端封閉並設置一測量管接口連通容器內空間；容器筒下端為敞開口設計，並設有一端蓋扣在該容器筒下端實現密封；且該端蓋上裝有供向容器內注入待測流體及調整壓力的閥門；所述觀察部分包括測量管，通過所述測量管接口安裝在容器筒上。
9.根據權利要求8所述的裝置，該裝置的高壓容器內還設置有油藏條件下具有釋放功能的巖心夾持裝置。
10.根據權利要求8或9所述的裝置，該裝置還包括容置驅替流體的容器，將驅替流體泵入高壓容器內的驅替泵以及用於回收驅替流體的回收容器。
全文摘要
本發明提供了一種油藏條件下巖心潤溼性測量方法及實現該方法的裝置，裝置包括高壓容器部分和觀察部分，高壓容器部分設置有容器筒，其上端封閉並設置測量管接口連通容器內空間，下端為敞開口，設有端蓋實現密封；端蓋上裝有供向容器內注入待測流體及調整壓力的閥門；觀察部分包括測量管，安裝在容器筒測量管接口上；測量時，巖心飽和第一流體，置於高壓容器內；注入第二流體，充滿高壓容器及測量管，並控制容器內溫度壓力；第一、第二流體分別為水、油；分別測量巖心的自吸水排油量、水驅排油量、自吸油排水量和油驅排水量，計算巖心潤溼性。本發明的測量方法和裝置以自吸吸入方法原理為基礎，理論依據充分，滿足了油藏高溫高壓條件，且易於操作。
文檔編號G01N13/00GK102393351SQ20111038920
公開日2012年3月28日 申請日期2011年11月30日 優先權日2011年11月30日
發明者史彥堯, 李實 , 楊思玉, 秦積舜, 陳興隆 申請人:中國石油天然氣股份有限公司