一种模拟酸蚀对碳酸盐岩储层裂缝导流能力影响的实验装置的制作方法

本发明涉及地质工程技术领域的一种模拟酸蚀对碳酸盐岩储层裂缝导流能力影响的实验装置。

背景技术：

在我国塔里木盆地内开采石油过程中，其地层大多数地层为碳酸盐岩地层。酸压是使碳酸盐岩储层增产和稳产的重要手段，而裂缝导流能力又是酸压成功与否的重要因素；酸蚀裂缝导流能力体现于酸液对裂缝壁面刻蚀的非均匀沟槽的导流能力，由于在酸蚀的过程中具有很强的随机性，所以造成的裂缝形态也是多种多样。目前国内外在对酸压以后裂缝导流能力及影响因素方面的研究和不同酸液体系定量对碳酸盐岩裂缝导流能力影响的可视化实验方面的研究并不多。因此，对于不同酸液体系、不同酸含量对碳酸盐岩裂缝导流能力的影响有必要进行可视化研究；若发明一种能够有效模拟酸蚀对碳酸盐岩储层裂缝导流能力影响的实验装置，它能模拟酸蚀对碳酸盐岩储层裂缝的导流能力进行可视化研究，观察同一酸液体系随时间变化导流能力的变化情况和不同酸液在相同时间内裂缝导流能力的变化情况，这将对现场实际增产和稳产工程具有重要意义。

技术实现要素：

本发明目的是：提供了一种模拟酸蚀对碳酸盐岩储层裂缝导流能力影响的实验装置。

本发明所采用的技术方案是：

本发明是一种模拟酸蚀对碳酸盐岩储层裂缝导流能力影响的实验装置，主要由酸液体系贮罐、防腐泵、液体流量计、球阀a、酸液体系入口、空压机、球阀b、压力表、气体入口、压力传感器、计算机监测系统a、箱体、活塞环、活塞、高速摄像机、箱体侧向开启把手、碳酸盐岩块、带孔防腐钢管、小孔、漏斗、酸液体系量筒、球阀c、计时器、计算机监测系统b、导流参数显示器和导流测试器组成。酸液体系贮罐依次与酸液体系量筒、球阀c和漏斗组成酸液体系配置系统，空压机依次与球阀b、压力表和气体入口相连，防腐泵依次与液体流量计、球阀a、酸液体系入口相连接，计算机监测系统a与两个压力传感器相连，计算机监测系统b与导流参数显示器和导流测试器相连接，共同组成导流能力测试分析系统。球阀a、球阀b和球阀c为3个相同的球阀，活塞采用共晶硅铝合金材料制作而成，密封性好。箱体采用透明高强度耐高压耐腐蚀pc材料制作而成，承压10mpa；箱体采用矩形设计，其长宽高尺寸为：1.5m×1.5m×1.2m，在箱体右上角和活塞右部分别设有一个压力传感器；箱体内共设有5层碳酸盐岩块，每块厚0.1m，每层由4块大小相同的矩形碳酸盐岩块拼接而成，其规格为：0.75m×0.75m×0.1，且在中部开有直径为0.1m与带孔防腐钢管外径相同的大孔。带孔防腐钢管上开有4排小孔，小孔直径0.01m，每排4个且呈对称分布；小孔中心与两块碳酸盐岩块相交处在同一直线上，每排小孔高度的间距为0.1m。箱体左右两侧分别设置有高0.7m和高0.4m的箱体侧向开启把手，方便直接从两侧分别将酸蚀后的碳酸盐岩块取出并交给由计算机监测系统b、导流参数显示器和导流测试器共同组成的导流能力测试分析系统对试验后的碳酸盐岩块导流能力变化进行分析。酸液体系贮罐依次与酸液体系量筒、球阀c和漏斗连接共同组成酸液体系配置系统，它可以定量调配各种酸蚀实验所需要的酸液体系。由计算机监测系统b、导流参数显示器和导流测试器共同组成导流能力测试分析系统对酸蚀前后的碳酸盐岩块模拟的储层裂缝导流能力进行分别测试，得出不同酸液体系和不同作用时间下酸蚀效果的差异。在整个实验过程中，通过计时器来控制定量下的相同酸液体系由于作用时间的不同对碳酸盐岩储层裂缝导流能力的影响。空压机提供的气体使活塞上部产生压力来模拟实际工况下地层压力，碳酸盐岩块模拟实际工况下碳酸盐岩储层，将5个碳酸盐岩块通过自身重力以及空压机压缩空气模拟地层压力使其相互之间紧密贴合接触，岩块之间的间隙模拟实际工况下碳酸盐岩储层裂缝。

本发明的优点：整个实验过程操作简单，通过导流能力测试分析系统可直观检测出不同酸蚀裂缝的导流情况，通过酸液体系配置系统能够定量配出酸蚀所需要的酸液体系，能实时掌握箱体内的压力变化，能很好的模拟碳酸盐岩储层裂缝导流能力受不同酸液体系酸蚀作用下的变化情况以及酸蚀作用时间不同裂缝导流能力的变化情况。

附图说明

图1是本发明一种模拟酸蚀对碳酸盐岩储层裂缝导流能力影响的实验装置结构示意图。

图2是图1中带孔防腐钢管的结构示意图。

图3是图1中四块碳酸盐岩块组成的碳酸盐岩储层俯视图。

图4是由计算机监测系统b、导流参数显示器和导流测试器共同组成的导流能力测试分析系统示意图

图中：1.酸液体系贮罐，2.防腐泵，3.液体流量计，4.球阀a，5.酸液体系入口，6.空压机，7.球阀b，8.压力表，9.气体入口，10.压力传感器，11.计算机监测系统，12.箱体，13.活塞环，14.活塞，15.高速摄像机，16箱体侧向开启把手，17碳酸盐岩块，18带孔防腐钢管，19小孔，20漏斗，21酸液体系量筒，22球阀c，23计时器，24计算机监测系统b，25导流参数显示器，26导流测试器

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，本发明一种模拟酸蚀对碳酸盐岩储层裂缝导流能力影响的实验装置，主要由酸液体系贮罐1、防腐泵2、液体流量计3、球阀a4、酸液体系入口5、空压机6、球阀b7、压力表8、气体入口9、压力传感器10、计算机监测系统11、箱体12、活塞环13、活塞14、高速摄像机15、箱体侧向开启把手16、碳酸盐岩块17、带孔防腐钢管18、小孔19、漏斗20、酸液体系量筒21、球阀c22、计时器23、计算机监测系统b24、导流参数显示器25和导流测试器26组成。酸液体系贮罐1依次与酸液体系量筒21、球阀c22和漏斗20组成酸液体系配置系统，计算机监测系统b24与导流参数显示器25和导流测试器26相连接，共同组成导流能力测试分析系统。空压机6依次与球阀b7、压力表8和气体入口9相连，防腐泵2依次与液体流量计3、球阀a4、酸液体系入口5相连接，计算机监测系统a11与两个压力传感器10相连。

如图1、图2、图3、图4所示，具体模拟过程为：首先打开箱体侧向开启把手16，将紧密贴合的碳酸盐岩块17从左右两侧分别放入箱体12内，关闭箱体12侧向把手，使箱体进入密封状态；打开空压机6，使气体依次经过球阀b7、压力表8后进入活塞14上部，随着时间的增加，活塞14上部气体越来越多，活塞14上部压力大于下部压力时，活塞往下运动。当计算机监测系统11内监测到活塞14下部压力与实际工况下地层压力相同时关闭空压机6，同时关闭球阀b7使活塞14上部压力处于稳定状态；在酸液体系配置系统中通过在不同漏斗20中加注酸液，用球阀c22控制，在酸液体系量筒21中定量，配置的最终酸液体系集中于酸液体系贮罐1中；打开防腐泵2，同时开启计时器23开始给酸蚀过程计时，酸液体系从酸液体系贮罐1流出，经过防腐泵2加压、液体流量计3计量后，从酸液体系入口5进入箱体12，酸液体系在箱体内沿着带孔防腐钢管18流动，最终从小孔19流出，酸液体系沿着碳酸盐岩块17与碳酸盐岩块17缝隙之间接触面流动，在流动的过程中酸液体系对接触面进行酸蚀，一段时间后关闭防腐泵2、空压机6、球阀a、球阀b和球阀c，同时关闭计时器23并记录下酸蚀时间，打开箱体侧向开启把手16，取出碳酸盐岩各部分岩块17，通过导流能力测试分析系统的计算机监测系统b24、导流参数显示器25和导流测试器26来测试分析碳酸盐岩块17缝隙的导流能力。通过更换新的碳酸盐岩块17，改变酸液体系的种类、用量和酸蚀时间进行多次相同实验，可得出随着酸蚀时间不同、酸液体系不同及其用量多少对碳酸盐岩裂缝导流能力影响的关系曲线，即整个模拟过程结束。整个实验过程中通过高速摄像机15进行记录，其实验结果与实验现象将对现场实际增产和稳产具有重要意义。