[发明专利]一种高温高压可视化微观油藏芯片夹持器及其使用方法

说明书

本发明涉及一种高温高压可视化微观油藏芯片夹持器及其使用方法，其特征在于：其包括夹持器主体；夹持器主体包括环形底座、环形顶盖、设置在底座下部的蓝宝石透镜、用于固定蓝宝石透镜的压板、设置在顶盖上部的另一蓝宝石透镜、用于固定另一蓝宝石透镜的另一压板以及设置在底座上的微流控芯片；底座与顶盖螺栓连接，微流控芯片通过底座与顶盖之间的挤压力固定；顶盖、第二蓝宝石透镜及微流控芯片所围空间为上密封腔体，且上密封腔体与上腔体连接头相连，上腔体连接头与外部连通；底座、第一蓝宝石透镜及微流控芯片所围空间为下密封腔体，下密封腔体与下腔体连接头相连，下腔体连接头与外部连通。本发明可以广泛应用于微尺度效应研究领域。

技术领域

本发明涉及油气开发过程中的微尺度效应研究领域，特别是关于一种高温高压可视化微观油藏芯片夹持器及其使用方法。

背景技术

我国油田开发开采过程中，主要以水驱油为开采方式，如何对驱油效果以及所用的各种化学试剂效果进行评价是目前要解决的问题。现有技术中研究驱油过程中存在多尺度的问题，在油田生产时，研究的范围以千米和米为尺度。在实验室中进行宏观物理模拟实验时，一般以米为尺度，采用的大多是厚度较厚的岩心且只能通过测量岩心的数据得出部分结论，对于在实验中注入的流体对岩心的实际作用状态却无法观察到，特别是由于岩心厚度较厚无法观察到岩心内部流体作用情况。而在微观油藏芯片驱替实验中，则是以微米为研究尺度，研究油水气在多孔介质中的微观流动情况。

随着油藏工程研究的深入，油田矿场尺度、岩心尺度的研究已经不能满足研究人员的要求，研究的热点逐渐变为岩心内部孔隙尺度的流体运移。微观油藏芯片作为孔隙尺度研究的一种重要工具受到越来越多学者的关注。通过借鉴微流体分析领域中的芯片制作技术，油藏工程研究人员们成功进行了微观油藏芯片的制作与表征。但在进行微观油藏芯片驱替实验中沿用了微流体分析领域研究人员的做法，只进行常温常压下的流体驱替。而对于埋深普遍在几千米以上的实际油藏，流体运移的外部环境普遍是高温高压的条件。温度和压力作为影响流体粘度和相态的关键因素，是在实验中必须进行模拟的外部环境。

目前，在石油领域中利用微观油藏芯片研究油藏工程问题尚处于起步阶段，芯片夹具以鲁尔接头为主，主要追求接头处的密封性，但难以模拟实际油藏高温高压的环境。而石油工程领域中使用的常规夹持器以岩心夹持器为主，难以达到微观油藏芯片驱替实验对夹持器可视化和小体积的要求，这都严重限制了微观油藏芯片在石油工程领域中的应用。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种高温高压可视化微观油藏芯片夹持器及其使用方法，能够实现微观油藏芯片在高温高压环境下的研究。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种高温高压可视化微观油藏芯片夹持器，其特征在于：其包括夹持器主体；所述夹持器主体包括一环形底座、与所述底座相匹配的环形顶盖、设置在所述底座下部的第一蓝宝石透镜、设置在所述底座下部用于固定所述第一蓝宝石透镜的第一压板、设置在所述顶盖上部的第二蓝宝石透镜、设置在所述顶盖上部用于固定所述第二蓝宝石透镜的第二压板以及设置在所述底座上部的微流控芯片；所述底座与所述顶盖通过螺栓固定连接，所述微流控芯片通过所述底座与所述顶盖之间的挤压力实现固定和密封；所述顶盖、第二蓝宝石透镜及微流控芯片所围成的封闭空间作为上密封腔体，且所述上密封腔体通过所述顶盖一侧设置的内部通道与所述上腔体连接头相连，所述上腔体连接头另一端与外部连通；所述底座、第一蓝宝石透镜及微流控芯片所围成的封闭空间作为下密封腔体，所述下密封腔体通过所述底座一侧设置的内部通道与所述下腔体连接头相连，所述下腔体连接头另一端与外部连通。

所述夹持器主体外部嵌套有上、下保温罩层。

所述底座四周间隔设置有四个安装孔，各所述安装孔内均设置有一加热棒，且各所述加热棒的输出导线通过所述底座周边设置的布线凹槽并联引出。