[发明专利]可视化纳米磁流体平板驱油实验装置及实验方法

权利要求书

1.一种可视化纳米磁流体平板驱油实验装置，包括：储油中间容器、储水中间容器、储纳米磁流体中间容器、填砂平板、平板夹持器、磁场发生器、注入端压力表、采出端压力表、流体计量器、真空泵，其特征在于：在填砂平板上不同位置钻眼并套上橡胶管用来模拟井点，填砂平板由平板夹持器固定，所述的储油中间容器、储水中间容器、储纳米磁流体中间容器分别与驱替液输送管线相连，驱替液输送管线与填砂平板注入端相连；所述的流体计量器及真空泵分别与采出液输送管线相连，采出液输送管线与填砂平板采出端相连；所述的注入端压力表安置在驱替液输送管线，测量填砂平板注入端压力；所述的采出端压力表安置在采出液输送管线，测量填砂平板采出端压力；所述的磁场发生器布置于填砂平板四周；

利用摄像机拍摄整个驱替过程，并将数据传输至计算机；

所述的填砂平板由平板外壳及内部人造砂岩构成，其中平板外壳由六块有机玻璃板胶接而成，内部填充人造砂岩，人造砂岩由玻璃砂、环氧树脂胶结压实而成，通过调整玻璃砂目数、玻璃砂与环氧树脂的重量比例的可以得到不同渗透率、孔隙度的多孔介质模型；

所述的储油中间容器中储存实验用煤油，采用苏丹红配色用于识别；储水中间容器中储存水，采用甲基蓝配色用于识别；储纳米磁流体中间容器中储存纳米磁流体，纳米磁流体是稳定的胶状液体，由直径为纳米量级的磁性固体颗粒、基载液和分散剂三者混合而成；

高压柱塞泵通过泵送管线分别与储油中间容器、储水中间容器、储纳米磁流体中间容器相连；高压柱塞泵能够提供恒流/恒压输液模式。

2.一种可视化纳米磁流体平板驱油实验方法，采用权利要求1所述的实验装置，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1：填砂平板制作

采用不同目数玻璃砂制作平面及纵向非均质填砂平板；

步骤2：填砂平板抽真空

将填砂平板安置于平板夹持器中，关闭控油阀门、控水阀门、控纳米磁流体阀门、注入端压力表阀门及采出液控制阀门，打开采出端压力表阀门、控泵阀门及真空泵，对填砂平板抽真空；当采出端压力表压力数值下降到1×10^-2Pa时，关闭采出端压力表阀门、控泵阀门及真空泵；

步骤3：填砂平板初始饱和油

打开高压柱塞泵、控油阀门，使得油进入并饱和填砂平板；当油均匀分布填砂平板后，关闭高压柱塞泵、控油阀门；

步骤4：水驱油过程

打开摄像机实时记录驱替过程，并将视频资料传输至计算机；打开高压柱塞泵并设定恒压或恒流注入模式，打开控水阀门及注入端压力表阀门，打开采出液控制阀门及采出端压力表阀门；通过流体计量器记录不同时刻采出液中油、水体积，记录注入端压力表、采出端压力表压力值；当采出端流体不含油时，关闭高压柱塞泵、控水阀门、注入端压力表阀门、采出端压力表阀门及采出液控制阀门；

步骤5：磁场作用下纳米磁流体驱油过程

打开高压柱塞泵并设定恒压或恒流注入模式，打开控纳米磁流体阀门及注入端压力表阀门，打开采出液控制阀门及采出端压力表阀门；打开磁场发生器并设定初始磁场大小；通过流体计量器记录不同时刻采出液中油、纳米磁流体体积，记录注入端压力表及采出端采出端压力值；当采出端流体不含油时，关闭高压柱塞泵、控纳米磁流体阀门、注入端压力表阀门、采出端压力表阀门及采出液控制阀门；

步骤6：参数敏感性分析

重复步骤1至步骤5，分别对多个模型相同的填砂平板进行驱油实验；在多次驱油动态模拟实验中，改变高压柱塞泵的注入压力或注入速度、磁场发生器产生的磁场大小，并分多个时间点对实验过程中的相关参数记录；

步骤7：数据处理

根据原油采收率的常规计算方法，根据步骤1、步骤4、步骤5及步骤6中所记录的实验数据，得到不同实验工况下的原油采收率。

3.根据权利要求2所述的可视化纳米磁流体平板驱油实验方法，其特征在于，对拍摄驱替过程视频数据进行图像处理，得到实时驱替波及范围。