岩心注CO2实验评价装置及方法与流程

本发明涉及油气田开发，具体地涉及一种岩心注co2实验评价装置和一种岩心注co2实验评价方法。

背景技术：

1、“双碳”目标下，co2驱油技术是高效驱油和co2地下埋存的重要技术，评价co2注入后动用岩心内的原油的效果是制定co2驱油和埋存方案的重要基础数据。注co2开发效果评价可以分为静态作用评价和动态驱替评价。目前注co2动态驱替评价已经开展了大量的研究，主要利用岩心驱替实验装置，通过开展不同co2注入参数条件下原油采收率的变化规律研究，定量评价注co2驱油效果。但co2流体粘度低、流度大，注入油藏后容易沿高渗通道窜流，仅仅在局部区域发挥驱替作用，其余区域co2不能实现驱替，此区域的开发效果评价应该采用静态作用效果评价。特别是对于页岩油、致密油、低渗透油藏、稠油、碳酸盐岩等复杂油藏条件，注co2难以在基质岩心内实现驱替，co2与基质内原油的作用主要是静态作用，因此实现静态条件下co2对岩心内原油动用效果的评价是这些复杂油藏合理制定开发方案的基础。

2、通常co2流体在高温高压油藏条件下达到超临界状态，其密度接近液体，粘度接近气体，评价高温高压条件下注co2效果才能反映真实的地下情况。但常规的设备，特别是核磁共振仪，是常温常压实验装置，在计量co2动用岩心内原油的效果时，必须将系统压力降至常压，才能利用核磁共振仪精准计量产出油量，或者是取出岩心通过核磁共振仪测量岩心的含油量，这个过程中降压对于评价效果影响非常大，造成了很大的测量误差。

3、因此，现有岩心注co2实验评价装置在评价co2动用岩心内原油的效果时，将系统压力降至常压会影响评价效果，不能实现真正意义上的高温高压油藏条件，造成了很大的测量误差。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种岩心注co2实验评价装置和一种岩心注co2实验评价方法，该岩心注co2实验评价装置实现了模拟真实油藏温度和油藏压力，为岩心内原油的可视化观测和定量表征提供了设备条件，该岩心注co2实验评价方法，大大简化了实验的工作量，实现了快速、准确的测量。

2、为了实现上述目的，本发明实施例提供一种岩心注co2实验评价装置，包括：外衬筒和内筒，所述内筒嵌入到所述外衬筒内，所述内筒的外侧壁开设有第一导流槽，所述外衬筒开设有流体注入口和流体出口，所述流体注入口和所述流体出口分别与所述第一导流槽的两端连通；所述内筒上开设有第一co2注入口，所述外衬筒上开设有第二co2注入口，所述第一co2注入口和所述第二co2注入口连通，以用于将co2注入到所述内筒内对所述内筒内的岩心进行静态作用。

3、在本申请实施例中，所述外衬筒的侧壁与所述内筒的侧壁之间设置有内衬筒，所述内衬筒嵌入到所述外衬筒内，所述内筒嵌入到所述内衬筒内；所述内衬筒的外侧壁开设有第二导流槽，所述第一导流槽与所述第二导流槽连通；所述流体注入口与所述第一导流槽连通，所述流体出口与所述第二导流槽连通。

4、在本申请实施例中，所述第一导流槽与所述第二导流槽均为螺旋状，所述第一导流槽的螺旋方向与所述第二导流槽的螺旋方向相反，所述第二co2注入口、所述流体注入口和所述流体出口位于所述外衬筒的同一侧。

5、在本申请实施例中，所述外衬筒包括前端盖和后端盖，所述前端盖和所述内衬筒之间通过密封圈紧密连接，所述后端盖和所述内衬筒之间通过密封圈紧密连接。

6、在本申请实施例中，所述后端盖开设有凹槽，所述凹槽的一端与所述第一导流槽的一端连通，所述凹槽的另一端与所述第二导流槽的一端连通。

7、在本申请实施例中，所述外衬筒和所述内筒均为圆柱形筒。

8、在本申请实施例中，所述内筒内设置有岩心扶正环。

9、另一方面，本发明提供一种岩心注co2实验评价方法，适用于上述的岩心注co2实验评价装置，包括：

10、将待测岩心装入内筒，并密封；通过流体注入口注入加热流体，以加热所述岩心注co2实验评价装置，并保持恒温；

11、利用核磁共振技术对岩心进行扫描，得到初始岩心含油量；

12、将高温高压co2依次经过第二co2注入口和第一co2注入口注入到所述内筒内，以对所述内筒内的岩心进行静态作用实验，并开始计时；

13、预定时间后，利用核磁共振技术对岩心进行扫描，得到当前时刻岩心含油量，并记录当前时间；

14、将所述初始岩心含油量、所述当前时刻岩心含油量和所述当前时间代入到含油量计算方程中，计算得到所述含油量计算方程的斜率；

15、根据所述含油量计算方程的斜率，得到含油量线性方程；

16、根据所述含油量线性方程，得到岩心注co2实验评价结果。

17、在本申请实施例中，所述含油量计算方程为：

18、

19、其中，xt为t时刻岩心的含油量；x0为初始时刻岩心的含油量；初始岩心中只有油相时，表示t时刻岩心的含油饱和度；a为接触面积；d为油相的扩散系数；t为接触时间。

20、在本实施例中，在根据所述含油量计算方程的斜率，得到含油量线性方程之后，还包括：

21、根据所述含油量线性方程，绘制岩心饱和度和时间平方根的线性关系图；

22、分别在多个时间间隔后，利用核磁共振技术对岩心进行扫描，得到多个时刻岩心含油量，并记录对应的时间；

23、根据所述多个时刻岩心含油量和对应的时间，在所述岩心饱和度和时间平方根的线性关系图中进行标注，以验证所述含油量线性方程的正确性。

24、通过上述技术方案，设置外衬筒和内筒，所述内筒嵌入到所述外衬筒内，所述内筒的外侧壁开设有第一导流槽，所述外衬筒开设有流体注入口和流体出口，所述流体注入口和所述流体出口分别与所述第一导流槽的两端连通；所述内筒上开设有第一co2注入口，所述外衬筒上开设有第二co2注入口，所述第一co2注入口和所述第二co2注入口连通，以用于将co2注入到所述内筒内对所述内筒内的岩心进行静态作用。外衬筒的材料能够承受非常高的温度和压力，并且没有核磁共振信号，其与内筒配合，形成了无核磁共振信号、能够为co2与岩心静态作用提供耐受高温高压固定空间的实验装置。该岩心注co2实验评价装置能够模拟真实油藏温度和油藏压力，整个实验装置均没有核磁共振信号，为岩心内原油的可视化观测和定量表征提供了设备条件。将待测岩心放入岩心注co2实验评价装置，通过采用核磁共振t2谱和成像技术得到co2作用前和作用后的岩心含油量，分析出co2扩散引起的含油饱和度的变化，即定量求得co2动用岩心内的原油效果和co2静态作用采收率的效果。大大简化了实验的工作量，并且实现了准确的测量，能够综合分析co2动用岩心内原油的机理和规律。

25、本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种岩心注co2实验评价装置，其特征在于，包括：外衬筒和内筒，所述内筒嵌入到所述外衬筒内，所述内筒的外侧壁开设有第一导流槽，所述外衬筒开设有流体注入口和流体出口，所述流体注入口和所述流体出口分别与所述第一导流槽的两端连通；所述内筒上开设有第一co2注入口，所述外衬筒上开设有第二co2注入口，所述第一co2注入口和所述第二co2注入口连通，以用于将co2注入到所述内筒内对所述内筒内的岩心进行静态作用。

2.根据权利要求1所述的岩心注co2实验评价装置，其特征在于，所述外衬筒的侧壁与所述内筒的侧壁之间设置有内衬筒，所述内衬筒嵌入到所述外衬筒内，所述内筒嵌入到所述内衬筒内；所述内衬筒的外侧壁开设有第二导流槽，所述第一导流槽与所述第二导流槽连通；所述流体注入口与所述第一导流槽连通，所述流体出口与所述第二导流槽连通。

3.根据权利要求2所述的岩心注co2实验评价装置，其特征在于，所述第一导流槽与所述第二导流槽均为螺旋状，所述第一导流槽的螺旋方向与所述第二导流槽的螺旋方向相反，所述第二co2注入口、所述流体注入口和所述流体出口位于所述外衬筒的同一侧。

4.根据权利要求2所述的岩心注co2实验评价装置，其特征在于，所述外衬筒包括前端盖和后端盖，所述前端盖和所述内衬筒之间通过密封圈紧密连接，所述后端盖和所述内衬筒之间通过密封圈紧密连接。

5.根据权利要求4所述的岩心注co2实验评价装置，其特征在于，所述后端盖开设有凹槽，所述凹槽的一端与所述第一导流槽的一端连通，所述凹槽的另一端与所述第二导流槽的一端连通。

6.根据权利要求1所述的岩心注co2实验评价装置，其特征在于，所述外衬筒和所述内筒均为圆柱形筒。

7.根据权利要求1所述的岩心注co2实验评价装置，其特征在于，所述内筒内设置有岩心扶正环。

8.一种岩心注co2实验评价方法，其特征在于，适用于权利要求1-7中任一项所述的岩心注co2实验评价装置，包括：

9.根据权利要求8所述的岩心注co2实验评价方法，其特征在于，所述含油量计算方程为：

10.根据权利要求8所述的岩心注co2实验评价方法，其特征在于，在根据所述含油量计算方程的斜率，得到含油量线性方程之后，还包括：

技术总结本发明实施例提供一种岩心注CO<subgt;2</subgt;实验评价装置及方法，属于油气田开发技术领域。岩心注CO<subgt;2</subgt;实验评价装置，包括：外衬筒和内筒，所述内筒嵌入到所述外衬筒内，所述内筒的外侧壁开设有第一导流槽，所述外衬筒开设有流体注入口和流体出口，所述流体注入口和所述流体出口分别与所述第一导流槽的两端连通；所述内筒上开设有第一CO<subgt;2</subgt;注入口，所述外衬筒上开设有第二CO<subgt;2</subgt;注入口，所述第一CO<subgt;2</subgt;注入口和所述第二CO<subgt;2</subgt;注入口连通，以用于将CO<subgt;2</subgt;注入到所述内筒内对所述内筒内的岩心进行静态作用。大大简化了实验的工作量，并且实现了准确的测量，能够综合分析CO<subgt;2</subgt;动用岩心内原油的机理和规律。技术研发人员：王海涛,孙焕泉,骆铭受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/16