(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920204238.4
(22)申请日 2019.02.15
(73)专利权人 中国石油大学(北京)
地址 102249 北京市昌平区府学路18号
(72)发明人 杨胜来 王君如 曹庾杰 王梦雨
(74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限
公司 11127
代理人 陈烨 李辉
(51)Int.Cl.
G01N 15/08(2006.01)
G01N 5/00(2006.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
(54)实用新型名称
(57)摘要
本实用新型提供了一种渗吸实验装置，涉及
石油工程中的渗吸领域，实验装置包括：渗吸瓶，
端，开口端设置有试管，试管自上端至下端标有
刻度线，渗吸瓶中的水位不低于试管最下端的刻
度线；微压泵，微压泵用于向渗吸瓶内提供预定
压强的水；悬挂岩心样品的吊架，吊架放置在重
力感应装置上，重力感应装置电性连接数据采集
系统；其中，渗吸瓶设置有进水口，进水口与微压
泵通过连接装置连接，连接装置包括：液压控制
阀，当液压控制阀检测到两侧的压强不相等时，
呈打开状态；当液压控制阀检测到两侧的压强相
等时，呈关闭状态。本实用新型提供的渗吸实验
装置组装方便，测量精度高，
适用范围广。权利要求书1页 说明书10页 附图1页CN 209992350 U 2020.01.24
C N 209992350
U
1.一种渗吸实验装置，其特征在于，包括：
渗吸瓶，所述渗吸瓶具有中空腔体，所述中空腔体内装有水和岩心样品，所述渗吸瓶具有开口端，所述开口端设置有试管，所述试管具有相对的上端和下端，自所述上端至所述下端标有刻度线，所述渗吸瓶中的水位不低于所述试管最下端的刻度线；
微压泵，所述微压泵用于向所述渗吸瓶内提供预定压强的水；
悬挂所述岩心样品的吊架，所述吊架放置在重力感应装置上，所述重力感应装置电性连接数据采集系统；
其中，所述渗吸瓶设置有进水口，所述进水口与所述微压泵通过连接装置连接，所述连接装置包括：液压控制阀，当所述液压控制阀检测到两侧的压强不相等时，呈打开状态；当所述液压控制阀检测到两侧的压强相等时，呈关闭状态。
2.如权利要求1所述的渗吸实验装置，其特征在于，所述渗吸实验装置还包括：虹吸导管和烧杯，所述虹吸导管具有相对的两端，一端连通所述渗吸瓶，另一端连通所述烧杯。
3.如权利要求2所述的渗吸实验装置，其特征在于，所述虹吸导管上设置有开关控制装置，所述开关控制装置具体为能改变开度的调节阀。
4.如权利要求3所述的渗吸实验装置，其特征在于，所述虹吸导管具有吸入段，所述吸入段位于所述渗吸瓶内，所述吸入段上设置有若干个出水孔。
5.如权利要求1所述的渗吸实验装置，其特征在于，所述渗吸实验装置还包括：恒温箱，所述恒温箱用于调节所述渗吸瓶的温度。
6.如权利要求1所述的渗吸实验装置，其特征在于，所述微压泵的设定偏差为1Pa，所述渗吸瓶上所述刻度线的最小计量单位是毫米。
7.如权利要求1所述的渗吸实验装置，其特征在于，所述吊架设置有吊钩，所述岩心样品通过铜丝与所述吊钩连接，所述试管的直径大于所述铜丝的直径。
8.如权利要求1所述的渗吸实验装置，其特征在于，所述重力感应装置具体为精密电子天平。
权 利 要 求 书1/1页CN 209992350 U
渗吸实验装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及石油工程中的渗吸领域，具体涉及一种渗吸实验装置。
背景技术
[0002]致密岩油藏属于非常规石油资源类型，多赋存在低孔隙度、低渗透率等非常规储层。由于地层水的长期浸泡，地下岩石都表现出了亲水的特性。当油水两相共存于岩石孔隙中，由于湿润性的差异，使得油水界面呈弯液面。弯液面两侧压力不相等，油相压力高于水相压力从而形成压力差，由该压力差而形成的作用力为毛细管力，在毛细管力的作用下，水将进入岩石孔隙从而把原油驱替出来，即为渗吸过程。
[0003]目前，渗吸作用成为研究致密油藏及低渗透油藏的重要机理。在研究致密、低渗岩渗吸作用时，需要计量渗吸产油量。现有技术中，计量渗吸过程中产油量的方法通常采用岩心称重法，该方法是将岩石悬挂浸入地层水中，岩石与天平连接，利用岩石重力、浮力与天平支持力三力受力平衡，通过读取天平的数据可求取岩石渗吸过程中的重力变化，通过进一步计算，得出产油量。
[0004]利用该方法在测量过程中，渗吸产油量不够直观，渗吸出的油膜体积无法直接计量。另外，申请人发现，随着渗吸过程的进行，岩石逐渐置于地层水和原油的混合溶液中，溶液的密度逐渐减小，而溶
液的整体体积不变，使得岩石所受浮力逐渐减小，而该浮力的变化对测量结果造成的影响无法计量，导致测量结果存在一定的误差。同时，随着渗吸过程的进行，地层水不断挥发，岩石所受的浮力随着地层水的挥发发生变化，也使得测量结果不够精确。
[0005]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本实用新型技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本实用新型的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
实用新型内容
[0006]为实现上述目的，本申请提供了一种渗吸实验装置，测量精确度高，且操作简单，利用该装置可以定量、定性地得出不同实验条件下渗吸过程中产油量及其随时间的变化。技术方案如下：
[0007]一种渗吸实验装置，包括：渗吸瓶，所述渗吸瓶具有中空腔体，所述中空腔体内装有水和岩心样品，所述渗吸瓶具有开口端，所述开口端设置有试管，所述试管具有相对的上端和下端，自所述上端至所述下端标有刻度线，所述渗吸瓶中的水位不低于所述试管最下端的刻度线；微压泵，所述微压泵用于向所述渗吸瓶内提供预定压强的水；悬挂所述岩心样品的吊架，所述吊架放置在重力感应装置上，所述重力感应装置电性连接数据采集系统；其中，所述渗吸瓶设置有进水口，所述进水口与所述微压泵通过连接装置连接，所述连接装置包括：液压控制阀，当所述液压控制阀检测到两侧的压强不相等时，呈打
开状态；当所述液压控制阀检测到两侧的压强相等时，呈关闭状态。
[0008]作为一种优选的实施方式，所述渗吸实验装置还包括：虹吸导管和烧杯，所述虹吸导管具有相对的两端，一端连通所述渗吸瓶，另一端连通所述烧杯。
[0009]作为一种优选的实施方式，所述虹吸导管上设置有开关控制装置，所述开关控制装置具体为能改变开度的调节阀。
[0010]作为一种优选的实施方式，所述虹吸导管具有吸入段，所述吸入段位于所述渗吸瓶内，所述吸入段上设置有若干个出水孔。
[0011]作为一种优选的实施方式，所述微压泵的设定偏差为1Pa，所述渗吸瓶上所述刻度线的最小计量单位是毫米。
[0012]作为一种优选的实施方式，所述渗吸实验装置还包括：恒温箱，所述恒温箱用于调节所述渗吸瓶的温度。
[0013]作为一种优选的实施方式，所述吊架设置有吊钩，所述岩心样品通过铜丝与所述吊钩连接，所述试管的直径大于所述铜丝的直径。
[0014]作为一种优选的实施方式，所述重力感应装置具体为精密电子天平。
[0015]本实用新型提供的渗吸实验装置具有如下优点和特点：该渗吸实验装置通过设置有微压泵，该微压泵设定有预定压强，当岩心样品所受的水压减小时，微压泵能够及时的为渗吸瓶内补充水，从而保持渗吸瓶内的水压不变，能够保证岩心样品所受水压始终维持在预定压力。由于岩心样品所受浮力相当于岩心样品排开的油水混合物的重力，即F浮＝ρ液gV排＝ρ液gh液·S＝F压力，通过保持岩心样品所受的预定压力，进而能够保证岩心样品在渗吸过程中所受浮力不变。因此当渗吸瓶内的水压减小时，通过微压泵向渗吸瓶补充水，能够保证岩心样品所受浮力不变，从而避免了因浮力变化对重力感应装置读数造成的影响，提高了计量结果的准确度。
[0016]本实用新型提供的渗吸实验装置中，用于测量岩心样品质量变化的重力感应装置与数据采集系统电性连接，数据采集系统对重力感应装置进行实时记录，该数据采集系统自动记录重力感应装置测量数据的变化，省时省力，减小了工作量。
[0017]通过对重力感应装置测量的数据进行记录和分析，能够计算出原油产出的体积。同时，该渗吸实验装置中的渗吸瓶上设置有刻度线，产出的油浮于水面上，可通过该刻度线直接读取并记录产出油的体积，从而能够对计算出的原油体积进行验证，提高了计算结果的准确度。
[0018]参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。
[0019]针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。[0020]应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
[0021]图1为本申请实施方式中的渗吸实验装置结构示意图。
[0022]附图标记说明：
[0023]1、微压泵；2、水容器；3、管线；4、液压控制阀；5、渗吸瓶；6、渗吸产出油；7、铜丝；8、岩心样品；9、虹吸导管；10、烧杯；11、吊架；12、精密电子天平；13、数据线；14、数据采集系统；15、恒温箱；16、渗吸瓶底盖。
具体实施方式
[0024]下面将结合附图和具体实施方式，对本实用新型的技术方案作详细说明，应理解这些实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。
[0025]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。
[0026]需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。[0027]本申请实施方式提供了一种渗吸实验装置，请参阅图1，该渗吸实验装置包括：渗吸瓶5，所述渗吸瓶5具有中空腔体，所述中空腔体内装有水和岩心样品8，所述渗吸瓶5具有开口端，所述开口端设置有试管，所述试管具有相对的上端和下端，自所述上端至所述下端标有刻度线，所述渗吸瓶5中的水位不低于所述试管最下端的刻度线；微压泵1，所述微压泵1用于向所述渗吸瓶5内提供预定压强的水；悬挂所述岩心样品8的吊架11，所述吊架11放置在重力感应装置上，所述重力感应装置电性连接数据采集系统14；其中，所述渗吸瓶5设置有进水口，所述进水口与所述微压泵1通过连接装置连接，所述连接装置包括：液压控制阀4，当所述液压控制阀4检测到两侧的压强不相等时，呈打开状态；当所述液压控制阀4检测到两侧的压强相等时，呈关闭状态。
[0028]本实用新型提供的渗吸实验装置具有如下优点和特点：该渗吸实验装置通过设置有微压泵1，该微压泵1设定有预定压强，当岩心样品所受的水压减小时，微压泵1能够及时的为渗吸瓶内补充水，从而保
持渗吸瓶5内的水压不变，能够保证岩心样品8所受水压始终维持在预定压力。由于岩心样品8所受浮力相当于岩心样品8排开的油水混合物的重力，即F浮＝ρ液gV排＝ρ液gh液·S＝F压力，通过保持岩心样品8所受的预定压力，进而能够保证岩心样品8在渗吸过程中所受浮力不变。因此当渗吸瓶5内的水压减小时，通过微压泵1向渗吸瓶5补充水，能够保证岩心样品8所受浮力不变，从而避免了因浮力变化对重力感应装置读数造成的影响，提高了计量结果的准确度。
[0029]本实用新型提供的渗吸实验装置中，用于测量岩心样品8质量变化的重力感应装置与数据采集系统14电性连接，数据采集系统14对重力感应装置进行实时记录，该数据采集系统14自动记录重力感应装置测量数据的变化，省时省力，减小了工作量。
[0030]通过对重力感应装置测量的数据进行记录和分析，能够计算出原油产出的体积。同时，该渗吸实验装置中的渗吸瓶5上设置有刻度线，产出的油浮于水面上，可通过该刻度线直接读取并记录产出油的体积，从而能够对计算出的原油体积进行验证，提高了计算结
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