[发明专利]地层温度及压力一维分布的物理模拟方法及其装置

摘要

本发明公开了一种可模拟地层温度及压力一维分布的物理模拟方法，以及能使用该方法开展物理模拟实验所需的装置。该方法的模拟过程分为四步，首先根据模拟精度要求，将地层温度及压力沿某一方向变化的平滑曲线转变为随层数而变化的分段直线；然后设计一带有围腔的中空夹持装置；接着将从地层取得的岩心密封于中空室内；最后往各子围腔内注入一定温度和压力的流体，进而模拟地层温度及压力沿某一方向的变化。岩心夹持装置的围腔分层，且层数与地层子层数相等，各子围腔厚度比与各子层厚度比相同，其双套筒双胶套结构及其平滑侧壁设计使得装卸岩心非常方便。

主权项

一种地层温度及压力一维分布的物理模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：1)确定地层温度及压力沿某一方向变化的曲线，该曲线为平滑连续曲线，根据模拟精度要求，将地层细分为多个子层，各子层相互平行，每一子层的温度和压力都赋值，从而将温度及压力沿某一方向连续变化的平滑曲线转变为随层数而不连续变化的分段直线；2)根据步骤1)中地层细分的层数设计中空夹持装置，装置的围腔分层，围腔的层数与步骤1)中细分后的地层层数相等，各子围腔厚度比与步骤1)中各子层厚度比相同；3)将从所模拟地层取得的岩心包于保护套内，然后将其放置于步骤2)中装置的中空室内，并通过关闭上下堵头来密封，所取岩心的形状与中空室形状相同，几何尺寸比中空室尺寸小；4)往步骤2中所设计装置的各子围腔内注入流体，各子围腔内流体的温度及压力与步骤1)中各子层的温度及压力相同，在流体压力作用下，各子围腔膨胀促使各子围腔内壁与保护套，保护套与岩心两两贴合，液体压力经过各子围腔内壁和保护套作用到岩心上，在热传递作用下，岩心各层的温度与各子围腔内流体的温度相等，从而实现在岩心中模拟地层温度及压力的一维分布。