[发明专利]一种高温高压平板模型油气水三相饱和度测试装置及方法

权利要求书

1.一种高温高压平板模型油气水三相饱和度测试装置，包括驱替泵（1）、围压泵（2）、回压泵（3）、地层水中间容器（14）、原油中间容器（15）、干气中间容器（16）、高温高压平板模型系统（21）、声电测试定位控制与数据采集系统（22）、回压阀（23）、油气分离器（24）、气量计（25）和油气色谱仪（26），其特征在于，所述高温高压平板模型系统（21）包括平板模型（27）、高温高压釜体（31）、釜体机架（32）、加热温控系统（34）、Y轴方向步进电机（35）、X轴方向步进电机（36）、Y轴方向滑轨（37）、X轴方向滑轨（38）、Y轴方向滑块（39）、X轴方向滑块（40）、声电检测器（41）和釜体盖板（42），所述高温高压釜体（31）置于釜体机架（32）上，两侧有釜体盖板（42），釜体盖板上有釜体入口（44）、围压液注入口（45）、釜体出口（46）；所述平板模型（27）内嵌于高温高压釜体，固定于釜体盖板内侧，平板模型左侧有注入口（28），右侧有采出口（29），釜体入口与平板模型注入口、釜体出口与平板模型采出口通过管线相连，围压液注入口与高温高压釜体与平板模型的环形空间连通，平板模型设置加热温控系统（34）；所述平板模型包括模型盖板（47）、填砂模型（48）和平板承压腔体（49）；平板模型正反两面均设置Y轴方向步进电机（35）、X轴方向步进电机（36）、Y轴方向滑轨（37）、X轴方向滑轨（38）、Y轴方向滑块（39）、X轴方向滑块（40），所述Y轴方向步进电机固定于X轴方向滑块一端并与Y轴方向滑轨结合为一体，整体安装于X轴方向滑轨上，所述声电检测器（41）固定于Y轴方向滑块上，由Y轴方向步进电机带动并沿Y轴方向滑轨线性滑动进行声电扫描测试，X轴方向步进电机带动X轴方向滑块沿X轴方向滑轨线性滑动；所述驱替泵（1）分别通过地层水中间容器（14）、原油中间容器（15）、干气中间容器（16）连接高温高压釜体入口（44），围压泵（2）连接围压液注入口（45），釜体出口（46）通过回压阀（23）依次连接油气分离器（24）、气量计（25）、油气色谱仪（26），回压阀（23）顶部连接回压泵（3），所述釜体入口、围压液注入口、釜体出口、回压阀分别设置压力传感器，所述加热温控系统、压力传感器、声电检测器、Y轴方向步进电机和X轴方向步进电机均连接声电测试定位控制与数据采集系统（22），实现温度、压力、超声波、电阻率数据的采集以及步进电机位移的控制。

2.如权利要求1所述的一种高温高压平板模型油气水三相饱和度测试装置，其特征在于，所述平板模型中，模型盖板与填砂模型之间设置胶皮套并通过紧固螺栓进行紧固，达到完全密封，填砂模型位于平板承压腔体内。

3.如权利要求1所述的一种高温高压平板模型油气水三相饱和度测试装置，其特征在于，所述釜体盖板上有过线器（43），釜体内所有电线、信号线均经由过线器连接声电测试定位控制与数据采集系统。

4.如权利要求1所述的一种高温高压平板模型油气水三相饱和度测试装置，其特征在于，所述声电检测器包括声电发射探头（50）和声电接收探头（51）。

5.如权利要求1所述的一种高温高压平板模型油气水三相饱和度测试装置，其特征在于，所述声电检测器在测试过程中，沿X/Y方向运动，呈“之”字型走位，完成声电检测器对整个平板模型的声电扫描测试。

6.如权利要求1所述的一种高温高压平板模型油气水三相饱和度测试装置，其特征在于，所述高温高压釜体通过釜体旋转机构（52）实现0~180°旋转。

7.利用权利要求1、2、3、4、5或6所述的装置进行高温高压平板模型油气水三相饱和度测试的方法，依次包括以下步骤：

（1）对岩心进行油气水三相饱和度标定处理，得到标定公式；

（2）在原始地层温度和压力下配制原油样品，根据油田现场提供的地层水分析报告配制地层水样品；

（3）将平板模型恢复原始地层条件；

（4）模拟油藏衰竭或驱替过程，对平板模型进行超声波和电阻率线性扫描测试；

（5）将采集的声波时差、电阻率数据代入步骤（1）的标定公式，确定平板模型油气水三相饱和度分布。