一种评价可膨胀颗粒与孔喉匹配关系的微观可视装置的制作方法

1.本发明涉及采油气工程技术领域，具体为一种评价可膨胀颗粒与孔喉匹配关系的微观可视装置。


背景技术：

2.控制油井含水上升、提高油井产量，油井堵水技术应运而生。同时，为提高注入水在油层中波及体积、改善油藏注水开发效果，发展了注水井调剖技术。学者们常将以控制油井含水、提高油井产量为目标的各种注水井调剖和油井堵水技术，统称为调剖堵水技术或稳油控水技术。该技术自提出以来，在国内外油田广泛应用，取得了良好的增油效果。从理论上讲，油井堵水和注水井调剖具有同等地位。但目前国内外油田的实际措施工作量表明，注水井调剖应用规模更大、增油效果更好。注水井调剖技术已发展成为改善高含水后期油藏注水开发效果、实现老油田稳产的重要手段。其中可膨胀颗粒水化膨胀后，以自身形变堵塞小喉道，或一定压差下通过变形向地层深部再运移，既增加调剖半径，又可实现再封堵。但是目前对可膨胀颗粒与孔喉匹配关系机理不明确，缺乏相关的实验研究装置。
3.专利号为zl201520729373.2的一种体膨颗粒测试装置，能够实现对体膨颗粒强度的检测。专利号为zl201921783041.7的一种体膨颗粒抗压强度与变形系数测试仪，可以评价体膨颗粒在常温常压下的抗压强度、变形系数。近几年以上述两个专利为代表的可膨胀颗粒专利主要集中于颗粒的抗压强度，对可膨胀颗粒与孔喉匹配关系的创新研究较少。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种评价可膨胀颗粒与孔喉匹配关系的微观可视装置，研究高温带压条件下可膨胀颗粒与孔喉的匹配关系。
5.本发明是通过以下技术方案来实现：
6.一种评价可膨胀颗粒与孔喉匹配关系的微观可视装置，包括聚酯纤维孔喉模型、压力调节装置、温控装置、光源和监测装置。
7.所述聚酯纤维孔喉模型包括孔喉模型主体，孔喉模型主体的夹层中设置有流通通道，流通通道的流体入口连接中间容器，中间容器中灌注膨胀颗粒溶液，流体出口连接压力调节装置，光源用于对聚酯纤维孔喉模型施加照度，温控装置用于对孔喉模型主体和中间容器温控，监测装置用于获取膨胀颗粒在聚酯纤维孔喉模型中的运移过程。
8.优选的，所述孔喉模型主体包括两个相互粘接的透明聚酯纤维片，聚酯纤维片的粘接面设有流通通道。
9.优选的，所述流通通道包括多条相互交叉的通道，并呈矩形网格状排布。
10.优选的，所述膨胀颗粒溶液为膨胀颗粒与水溶液的均匀混合物。
11.优选的，所述光源为显微镜光源，并位于聚酯纤维孔喉模型的底部。
12.优选的，所述监测装置包括数字显微镜和控制单元，数字显微镜设置在聚酯纤维孔喉模型的顶部，获取膨胀颗粒溶液的流动状态，并发送给控制单元。
13.优选的，所述流体入口通过单向阀和中间容器的出口连接，中间容器与平流泵连接。
14.优选的，所述流体出口的出口通过压力调节装置与回收装置连接。
15.优选的，所述温控装置为加热控温装置，聚酯纤维孔喉模型和中间容器设置在加热控温装置中。
16.优选的，所述加热控温装置与温度控制装置连接，温度控制装置用于调节加热控温装置的温度。
17.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
18.本发明提供一种评价可膨胀颗粒与孔喉匹配关系的微观可视装置，该装置通过微观可视装置可以实现不同温度压力条件下可膨胀颗粒与地层孔喉的匹配关系，能够直观高效地研究可膨胀颗粒在地层孔喉中的运移规律及存在状态，通过改变模型的尺寸结构及改变系统的温度压力条件，可对不同地层条件下的可膨胀颗粒调驱机理进行系统研究。
附图说明
19.图1本发明提供的一种评价可膨胀颗粒与孔喉匹配关系的微观可视装置的示意图；
20.图2本发明提供的上述装置中聚酯纤维孔喉模型的示意图。
21.图中，1、平流泵；2、中间容器；3、单流阀；4、聚酯纤维孔喉模型；5、显微镜光源；6、数字显微镜；7、压力调节装置；8、回收装置；9、加热控温装置；10、温度控制装置；4-1、流体入口；4-2、流体出口；4-3、孔喉模型主体；4-4、流动通道。
具体实施方式
22.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
23.参阅图1和2，一种评价可膨胀颗粒与孔喉匹配关系的微观可视装置，包括加热控温装置9，以及设置在其内部的聚酯纤维孔喉模型4、压力调节装置7、光源和监测装置。
24.所述聚酯纤维孔喉模型4包括孔喉模型主体4-1，孔喉模型主体的夹层中设置有流通通道4-4，流通通道4-4的两端分别为流体入口4-1和流体出口4-2，流体入口4-1的连接中间容器2，中间容器2中灌注膨胀颗粒溶液，流体出口4-2连接压力调节装置7，光源用于对聚酯纤维孔喉模型4施加照度，监测装置用于获取膨胀颗粒在聚酯纤维孔喉模型4中的运移过程。
25.所述孔喉模型主体4-1包括两个相互粘接的聚酯纤维片，聚酯纤维片的粘接面设有流通通道，流通通道通过激光溶蚀或刻蚀技术成型在聚酯纤维片上，将两片聚酯纤维片利用高强度粘合剂结合后通过螺纹连接紧固，耐压达10mpa，耐温150℃，满足油气藏地层条件模拟要求，能够模拟微米级、毫米级的均质活非均质地层孔喉结构。
26.膨胀颗粒溶液为膨胀颗粒与水溶液混合均匀后形成膨胀颗粒溶液，灌注至中间容器中，膨胀颗粒为可随温度压力及水中浸泡时间变化而发生体积变化的颗粒物质。
27.所述光源为显微镜光源5，并位于聚酯纤维孔喉模型4的底部，对聚酯纤维孔喉模型4增加亮度，便于监测装置观察。
28.所述监测装置包括数字显微镜6和控制单元，数字显微镜6设置在聚酯纤维孔喉模型的顶部，获取膨胀颗粒溶液的流动状态，并发送给控制单元。
29.流体入口4-1通过单向阀和中间容器的出口连接，中间容器与平流泵1连接，平流泵1用于驱动中间容器的活塞，将其内部的膨胀颗粒溶液通过单向阀注入聚酯纤维孔喉模型中。
30.流体出口4-2的出口通过压力调节装置与回收装置8连接，经过聚酯纤维孔喉模型的膨胀颗粒溶液通过压力调节装置7流入回收装置，实现膨胀颗粒溶液的回收和再利用。
31.加热控温装置9与温度控制装置10连接，温度控制装置10用于控制加热控温装置9的内部温度。
32.本发明提供一种评价可膨胀颗粒与孔喉匹配关系的微观可视装置，该装置通过微观可视装置可以实现不同温度压力条件下可膨胀颗粒与地层孔喉的匹配关系，能够直观高效地研究可膨胀颗粒在地层孔喉中的运移规律及存在状态，通过改变模型的尺寸结构及改变系统的温度压力条件，可对不同地层条件下的可膨胀颗粒调驱机理进行系统研究。
33.以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。


技术特征：
1.一种评价可膨胀颗粒与孔喉匹配关系的微观可视装置，其特征在于，包括聚酯纤维孔喉模型(4)、压力调节装置(7)、温控装置、光源和监测装置。所述聚酯纤维孔喉模型(4)包括孔喉模型主体(4-1)，孔喉模型主体的夹层中设置有流通通道(4-4)，流通通道(4-4)的流体入口(4-1)连接中间容器(2)，中间容器(2)中灌注膨胀颗粒溶液，流体出口(4-2)连接压力调节装置(7)，光源用于对聚酯纤维孔喉模型(4)施加照度，温控装置用于对孔喉模型主体(4-1)和中间容器(2)温控，监测装置用于获取膨胀颗粒在聚酯纤维孔喉模型(4)中的运移过程。2.根据权利要求1所述的一种评价可膨胀颗粒与孔喉匹配关系的微观可视装置，其特征在于，所述孔喉模型主体(4-1)包括两个相互粘接的透明聚酯纤维片，聚酯纤维片的粘接面设有流通通道。3.根据权利要求2所述的一种评价可膨胀颗粒与孔喉匹配关系的微观可视装置，其特征在于，所述流通通道包括多条相互交叉的通道，并呈矩形网格状排布。4.根据权利要求1所述的一种评价可膨胀颗粒与孔喉匹配关系的微观可视装置，其特征在于，所述膨胀颗粒溶液为膨胀颗粒与水溶液的均匀混合物。5.根据权利要求1所述的一种评价可膨胀颗粒与孔喉匹配关系的微观可视装置，其特征在于，所述光源为显微镜光源(5)，并位于聚酯纤维孔喉模型(4)的底部。6.根据权利要求1所述的一种评价可膨胀颗粒与孔喉匹配关系的微观可视装置，其特征在于，所述监测装置包括数字显微镜(6)和控制单元，数字显微镜(6)设置在聚酯纤维孔喉模型的顶部，获取膨胀颗粒溶液的流动状态，并发送给控制单元。7.根据权利要求1所述的一种评价可膨胀颗粒与孔喉匹配关系的微观可视装置，其特征在于，所述流体入口(4-1)通过单向阀和中间容器的出口连接，中间容器与平流泵(1)连接。8.根据权利要求1所述的一种评价可膨胀颗粒与孔喉匹配关系的微观可视装置，其特征在于，所述流体出口(4-2)的出口通过压力调节装置与回收装置(8)连接。9.根据权利要求1所述的一种评价可膨胀颗粒与孔喉匹配关系的微观可视装置，其特征在于，所述温控装置为加热控温装置(9)，聚酯纤维孔喉模型(4)和中间容器(2)设置在加热控温装置(9)中。10.根据权利要求9所述的一种评价可膨胀颗粒与孔喉匹配关系的微观可视装置，其特征在于，所述加热控温装置(9)与温度控制装置(10)连接，温度控制装置(10)用于调节加热控温装置(9)的温度。

技术总结
本发明公开的一种评价可膨胀颗粒与孔喉匹配关系的微观可视装置，包括聚酯纤维孔喉模型、压力调节装置、温控装置、光源和监测装置；该装置通过微观可视装置可以实现不同温度压力条件下可膨胀颗粒与地层孔喉的匹配关系，能够直观高效地研究可膨胀颗粒在地层孔喉中的运移规律及存在状态，通过改变模型的尺寸结构及改变系统的温度压力条件，可对不同地层条件下的可膨胀颗粒调驱机理进行系统研究。下的可膨胀颗粒调驱机理进行系统研究。下的可膨胀颗粒调驱机理进行系统研究。


技术研发人员：吴红军 黄锟 刘己全 刘举 张宝 沈建新 张雪松 陈兰 陈德飞 孔嫦娥 黎真 唐胜蓝 孙涛 滕起
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：2021.08.06
技术公布日：2023/2/17