[实用新型]三轴应力多测压点岩心油藏模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种岩心油藏物理模拟试验装置，具体涉及一种三轴应力多测压点均质或非均质岩心夹持器。

背景技术

近年来，在我国陆上油田新增的原油探明储量中，低(特低)渗透油藏所占的比例急剧增大。随着低渗透油田的开发应用，需要对低渗透油藏的渗流特征进一步研究，从而为低渗透油藏开发方案编制、井网设计、开采方式优化提供理论基础。

目前使用的岩心油藏物理模拟试验装置，通常是将岩心放置在一胶筒内，岩心的两端各放置一个顶头，顶头中心有一通孔，分别接有管线，可让实验流体通过管线流过岩心；将该胶筒置于一钢筒内并与钢筒形成密闭的空间。当向钢筒内轴向和径向注入高压液体时，可使胶筒产生变形挤压岩心，试验中使用这个压力模拟地层压力。

上述装置的内筒空腔通常是圆柱形，采用单一测压点，该装置较适用于圆柱形短岩心的测定，短岩心长度在5～8厘米之间。由于低渗透岩心驱油实验过程中存在严重的端面效应，短岩心实验只能得到驱替过程中岩心外部的测压数据，无法得到水驱油过程中岩心内部压力变化特征，因此，短岩心实验不能很好的反映低渗透岩心内部的渗流规律。此外，由于岩心的孔隙体积小，采出油、水计量误差大。如果采用较大尺寸岩心，将能更接近地下应力特征，采集渗流与驱油过程中长岩心内部压力的动态传播特征，会有效消除岩心端面效应，减小测量误差。因此，需要适用大尺寸岩心且能有效模拟低渗岩心油藏条件的试验装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种三轴应力多测压点岩心油藏模拟装置，采用三轴静水围压方式，使岩石所受的应力场更接近储层条件，使待测岩心空隙体积增加，减小测试误差；有效模拟低渗岩心油藏条件的试验，对油、水渗流及驱油过程中压力的动态变化在线监测。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：三轴应力多测压点岩心油藏模拟装置，包括：圆筒状外壳、橡胶内模、上顶头、下顶头和固定密封套。其特征在于：所述的橡胶内模外壁为圆柱形，橡胶内模内部有横截面为矩形空腔，矩形空腔能容纳待测岩心。橡胶内模在圆筒状外壳内部，外壳与橡胶内模之间形成一个径向围压空间；在圆筒状外壳壁上固定有径向围压接口，将液压泵与径向围压接口连接，就能为径向围压空间提供压力。

在外壳的两端分别连接有固定密封套，在两个固定密封套的中心孔内分别套有上顶头和下顶头。在固定密封套外壁与橡胶内模之间有轴向围压密封圈，固定密封套内端部的外壁分别与橡胶内模两端密封。在两个固定密封套的端面圆周均匀分布有试压孔，在每个试压孔上固定有一个试压接头。

在橡胶内模外壁延轴线方向均匀固定有内模型试压接头，内模型试压接头与橡胶内模内腔联通；内模型试压接头通过测压管线分别与试压孔连接，并能通过测压管线、试压孔和试压接头与外部测压装置连接。外部测压装置能为橡胶内模内腔提供试压压力。

为了在试验时，上顶头和下顶头能压紧岩心两端。在上顶头与固定密封套之间和下顶头与固定密封套之间有环形的轴向围压空间。固定密封套的外端面上固定有轴向围压接口，轴向围压接口通过通孔与环形的轴向围压空间联通。将液压泵连接到轴向围压接口上，能通过轴向围压接口和通孔，为轴向围压空间提供压力，推动上顶头和下顶头能压紧岩心两端。

所述的橡胶内模外壁固定的内模型试压接头有三排。每排内模型试压接头的数量为7个。能为岩心提供均匀的试验压力。

所述的内模型测压接头的间距为8～15cm。

所述的外壳采用不锈钢板材料。

所述的橡胶内模采用耐高温改性四氟橡胶。橡胶内模长度在50cm～300cm之间。

本实用新型三轴应力多测压点岩心油藏模拟装置的有益效果：

(1)能适应截面为正方形的长方体岩心；能使岩心所受应力条件更加接近地下应力特征；

(2)本装置采用的岩心尺寸增大，因而使待测岩心空隙体积增加，减小测试误差；

(3)本装置增加了轴向测压点，能更精确地反应模拟实验条件下的压力变化情况；

(4)本装置实现了三轴静水围压及控制，使岩石所受的应力场更接近储层条件；

(5)在本装置中，环绕橡胶内模设有三排多个内模型测压接头5，使该装置适用于多层非均质岩心的研究；

(6)本装置能利用多测压点与压力自动采集系统，实现对油、水渗流及驱油过程中压力的动态变化在线监测。

附图说明

图1为本实用新型三轴应力多测压点岩心油藏模拟装置，具体实施方式的结构示意图；

图2为图2中A-A的剖视结构示意图；