[发明专利]一种针对稠油饱和岩样可控温控压的超声监测装置及方法

说明书

本发明提供一种针对稠油饱和岩样可控温控压的超声监测装置及方法。该装置包括稠油储集单元、温度控制单元、压力控制单元和超声监测单元；稠油储集单元包括反应釜和活塞中间容器；超声监测单元包括四个超声换能器、超声信号发生器和示波器；压力控制单元用于对反应釜进行真空处理、加压处理和压力监测；温度控制单元用于对反应釜和活塞中间容器进行加热和温度监测。该装置能够实现对岩石样品的高粘度稠油饱和，同时对稠油饱和的岩样进行超声纵横波实验监测其弹性模量变化情况，监测稠油饱和的岩样纵、横波速度变化，有助于寻找测量得到参数间的关系，进而能够根据其变化趋势计算出对应稠油饱和度，实现岩石稠油饱和度的确定。

技术领域

本发明属于油气勘探和开发的地球物理研究技术领域，具体涉及一种针对稠油饱和岩样可控温控压的超声监测装置及方法。

背景技术

随着对原油消耗的逐年提升，各种非常规石油资源的开采规模与需求不断攀升。稠油作为一种非常规油藏，其勘探的发展有助于缓解我国对石油资源的需求紧张。

我国目前主要稠油开采油田包括塔河油田、辽河油田、胜利油田、克拉玛依油田、吐哈油田等。其中陆地稠油资源约占石油总资源的20％，稠油开采量约占石油总产量的10％。目前国内的稠油油藏探明储量低，已探明稠油储层位置深浅不一，超稠油油藏未动用储量大。

在实验室制备出稠油饱和岩样，对其模拟地下储层环境并进行测量，从而获取所得物性参数之间关系，对于研究实际稠油储层特征有所帮助。可进一步协助探明地下稠油油藏，从而提高我国非常规油藏的油气储量与油气产量。

我国稠油储层深度常处于几百米至几千米左右，总体呈现东部储层较浅，西部储层深度大的趋势。由于深埋于地下，稠油储层所受温度压力均大于地表。进行稠油储层环境的模拟需要对岩石样品增加相应的温度与压力，而高温高压对于容器的密封性有一定要求。岩样的稠油饱和实验则需要将干燥后的岩石与稠油中存在的空气排出，在高温高压环境下将稠油挤入岩样中。稠油粘度大，常温环境下流动性极差，但对温度变化敏感，需要加热以改善流动性。该特性使得稠油的实验室研究难以展开，亟需一种简易且实用的装置对岩石样品加工处理，使其稠油饱和并能在模拟地下储层环境测量其超声数据。

发明内容

基于现有技术存在的缺陷，本发明的第一目的在于提供一种针对稠油饱和岩样可控温控压的超声监测装置；本发明的第二目的在于提供一种针对稠油饱和岩样可控温控压的超声监测方法。利用本发明的超声监测装置能够实现将稠油等流体饱和岩样，并模拟地下储层环境，从而测量得到不同温度、不同压力的环境下稠油饱和岩样的超声速度，有助于寻找测量得到参数间的关系。

本发明的目的通过以下技术手段得以实现：

一方面，本发明提供一种针对稠油饱和岩样可控温控压的超声监测装置，该超声监测装置包括：

稠油储集单元、温度控制单元、压力控制单元和超声监测单元；

所述稠油储集单元包括反应釜和活塞中间容器；所述反应釜与所述活塞中间容器相连通；

所述超声监测单元包括四个超声换能器、超声信号发生器和示波器；所述反应釜的侧壁设置有两个超声换能器，顶部和底部分别设置有一个超声换能器；所述超声信号发生器分别与所述反应釜顶部的超声换能器和侧壁的一个超声换能器通过数据线相连接；所述示波器分别与所述反应釜底部的超声换能器和侧壁的另一个超声换能器通过数据线相连接；所述超声信号发生器与所述示波器通过数据线相连接；

所述压力控制单元用于对所述反应釜进行真空处理、加压处理和压力监测；

所述温度控制单元用于对所述反应釜和所述活塞中间容器进行加热和温度监测。

上述的超声监测装置中，优选地，所述反应釜为耐高温耐高压反应釜；其是由反应釜盖体和反应釜罐体构成；