专利名称：油藏条件下岩石润湿性测量方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明属于石油物理性质测量技术领域，具体是关于一种油藏条件下岩石润湿性测量方法，以及用于实现该方法的装置。
背景技术：
岩石润湿性测量是石油物理性质测量的基础实验，测量方法较多，其中自吸吸入方法是一种定量分析方法，在精细实验及研究中最为常用。自吸吸入方法采用普通润湿性测量仪(见
图1)，其主要是一玻璃容器4，细端具有计量刻度41，测量时岩心20置于玻璃容器4内。受材料性能限制，该测量仪只能在常压下测量岩心在液体中的润湿性，不能模拟油藏温度与压力条件。随着研究的深入，高温高压条件下的水相、油相都将对岩心润湿性产生影响；特别是当油相中含有不同含量的轻质组分(常温常压为气态)时，岩心润湿性变化程度更为复杂。如何定量分析岩心润湿性在高温高压条件下的影响程度日益受到研究人员的关注。由于自吸吸入方法在分析上的优势，其仍将是油藏条件下岩石润湿性的重要研究方法，但是针对油藏高温高压环境，现有仪器不具备高温高压测试条件，制约了研究的深入发展。
发明内容
本发明的主要目的在于以自吸吸入方法原理为基础，提供一种油藏条件下岩石润湿性测量方法，满足油藏高温高压条件下测量岩石润湿性，具有常规测量方法的测量分析精度，且易于操作、实施。本发明的另一目的在于提供了用于实现油藏条件下岩石润湿性测量方法的装置。一方面，本发明提供了一种油藏条件下岩石润湿性测量方法，该方法包括采用油藏条件下岩心润湿性测量装置，该装置包括高压容器部分和观察部分，其中所述高压容器部分设置有容器筒，容器筒上端封闭并设置一测量管接口连通容器内空间；容器筒下端为敞开口设计，并设有一端盖扣在该容器筒下端实现密封；且该端盖上装有供向容器内注入待测流体及调整压力的阀门；所述观察部分包括测量管，通过所述测量管接口安装在容器筒上；将岩心饱和第一流体，置于测量装置的高压容器内，密封高压容器；向高压容器内注入第二流体，使第二流体充满高压容器及测量管，并控制高压容器内达到待测温度和压力；根据自吸吸入法，定时测量岩心自吸第二流体排出第一流体的量；采用第二流体进行驱替，测量驱替时岩心排出第一流体的量；其中，所述第一流体为水，所述第二流体为油；或者，所述第一流体为油，所述第二流体为水；分别测量岩心的自吸水排油量、水驱排油量、自吸油排水量和油驱排水量，从而计算岩心润湿性。根据本发明的具体实施方案，本发明的油藏条件下岩心润湿性测量方法中，是按照以下式(1)、式⑵计算水润湿指数Ww和油润湿指数W。，按照式⑶计算相对润湿指数W:
权利要求
1.一种油藏条件下岩心润湿性测量方法，该方法包括步骤采用油藏条件下岩心润湿性测量装置，该装置包括高压容器部分和观察部分，其中所述高压容器部分设置有容器筒，容器筒上端封闭并设置一测量管接口连通容器内空间；容器筒下端为敞开口设计，并设有一端盖扣在该容器筒下端实现密封；且该端盖上装有供向容器内注入待测流体及调整压力的阀门；所述观察部分包括测量管，通过所述测量管接口安装在容器筒上；将岩心饱和第一流体，置于测量装置的高压容器内，密封高压容器； 向高压容器内注入第二流体，使第二流体充满高压容器及测量管，并控制高压容器内达到待测温度和压力；根据自吸吸入法，定时测量岩心自吸第二流体排出第一流体的量； 采用第二流体进行驱替，测量驱替时岩心排出第一流体的量； 其中，所述第一流体为水，所述第二流体为油；或者，所述第一流体为油，所述第二流体为水；分别测量岩心的自吸水排油量、水驱排油量、自吸油排水量和油驱排水量，从而计算岩心润湿性。
2.根据权利要求1所述的油藏条件下岩心润湿性测量方法，其中，是按照以下式(1)、 式⑵计算水润湿指数Ww和油润湿指数W。，按照式(3)计算相对润湿指数W:
3.根据权利要求1所述的油藏条件下岩心润湿性测量方法，其中，所述油藏条件下岩心润湿性测量装置中所述观察部分包括测量管、上端盖、下端盖和压帽；其中所述测量管包括套设的外筒和玻璃管，外筒中部开有通透槽；玻璃管外侧标定有体积刻度；外筒和玻璃管之间存在环空，环空内为灌注的透明强力胶；所述上端盖、下端盖分别设置在测量管上、下端，密封外筒和玻璃管之间环空的上、下端；所述压帽设置在玻璃管上端，密封玻璃管上端口。
4.根据权利要求3所述的油藏条件下岩心润湿性测量方法，其中，所述油藏条件下岩心润湿性测量装置中端盖与容器筒采用丝扣连接并通过0型圈实现密封；所述测量管与测量管接口采用锥形丝扣连接；所述上端盖、下端盖与测量管之间均采用丝扣连接并通过0型圈实现密封；所述压帽与玻璃管上端口之间采用丝扣连接实现密封； 密封后，整体承压40MPa以上。
5.根据权利要求1所述的油藏条件下岩心润湿性测量方法，其中，所述油藏条件下岩心润湿性测量装置中的高压容器内还设置有油藏条件下具有释放功能的岩心夹持装置，该岩心夹持装置包括筒体部分、单向通孔钢柱以及密封组件；其中所述筒体部分包括底部开口的钢质外筒以及胶筒；外筒套设在胶筒外，胶筒内部提供容置岩心的空间；外筒及胶筒顶部设置有贯通的流体进出孔；外筒与胶筒筒壁之间存在环空，该环空是提供围压的空间，且外筒壁上设置有供流体进出所述环空的围压孔；所述单向通孔钢柱为上部能伸入胶筒内部空间的柱体，该单向通孔钢柱顶部为放置岩心的平台，单向通孔钢柱下部设置在胶筒内部空间外；所述胶筒为在围压作用下能紧密包裹其内部容置的岩心及岩心下方的单向通孔钢柱而不致使岩心及单向通孔钢柱下落的弹性胶筒；并且，所述单向通孔钢柱中设置有供流体贯穿钢柱而与钢柱顶部放置的岩心接触的单向通孔结构；所述筒体部分与伸入胶筒内部空间的单向通孔钢柱之间设置密封组件；在围压作用下，形成供流体经单向通孔钢柱的单向通孔与单向通孔钢柱顶部放置的岩心接触后渗流经岩心、并从外筒及胶筒顶部设置的流体进出孔流出的流体通道；所述外筒及胶筒顶部设置的流体进出孔连接有将流体引出高压容器外的流体引出管；所述单向通孔钢柱的单向通孔连接有将流体从高压容器外引入该单向通孔的流体引入管；该岩心夹持装置安装在高压容器内，岩心夹持装置下部悬空，存在单向通孔钢柱及其上端放置的岩心下行而完全从胶筒中释放出的空间距离。
6.根据权利要求5所述的油藏条件下岩心润湿性测量方法，其中，所述具有释放功能的岩心夹持装置中所述岩心夹持装置的密封组件包括胶筒端密封组件、钢柱密封组件以及外端盖；其中所述外筒下端设有外螺纹；所述胶筒端密封组件包括胶筒密封卡环以及内端盖；胶筒密封卡环将胶筒端口固定， 并设有0型圈和环状垫片，借助0型圈和环状垫片的作用与外筒内壁紧密结合；内端盖具有内、外螺纹，内端盖的内螺纹与外筒下端的外螺纹螺接，实现胶筒和外筒间的密封；所述钢柱密封组件包括环状柱塞，其上、下部均设置有0型圈，环状柱塞在其下部0型圈的配合下在外端盖内部有一段行程，底部与外筒及胶筒的环空连通，在围压的作用下，环状柱塞配合上部的0型圈密封单向通孔钢柱外壁，将钢柱固定；所述外端盖设置内螺纹，与所述内端盖外螺纹螺接；外端盖内部设有环状槽；外端盖外壁一侧设有用以提供环状柱塞的驱动动力的环状槽连接的通道，保证环状柱塞的有效行程；外端盖底部中心设置供单向通孔钢柱通过的通孔；外端盖底部端面设有一卡槽，卡槽内设置一个用于当岩心顶部下行至外端盖下方瞬间而通过作用力将岩心推向高压容器的中部的弹片；所述单向通孔钢柱设置有基体、盖体、0型圈、限流体和密封塞；其中基体内部设有通孔，通孔顶部有与密封塞配合的空间；基体上部设有外螺纹与盖体连接；盖体内设有内螺纹与基体连接，中部设有通孔；0型圈位于限流体和盖体间，密封隔断盖体和基体内部通孔内的流体；限流体内壁上设有细孔，在顶端与盖体的中部通孔形成通路；内部是容纳密封塞的空间，设有与密封塞配合的小锥体；密封塞具有单向阀结构，当流体方向由下向上时， 密封塞向上不再密封，流体由限流体壁上的细孔进入盖体通孔；当流体方向由上向下时，密封塞向下与0型圈形成密封，阻止盖体内流体进入基体内；并且，所述岩心夹持装置还设置有围压管，该围压管连通外筒与胶筒筒壁之间的环空与外端盖的环状槽。
7.根据权利要求5或6所述的油藏条件下岩心润湿性测量方法，该方法包括将岩心饱和第一流体，置于具有释放功能的岩心夹持装置内，放入单向通孔钢柱，将岩心夹持装置固定于高压容器内，夹持装置下部悬空，存在单向通孔钢柱及其上端放置的岩心下行而完全从胶筒中释放出的空间距离；利用驱替泵将夹持装置加围压至将岩心及通孔钢柱密封、固定；密封高压容器；控制测试装置内温度为测定温度；向夹持装置岩心内驱入第一流体，同时向高压容器内注入第二流体，其中控制夹持装置内压力大于夹持装置外的高压容器内压力；当高压容器内压力达到工作压力时，停止注入流体，并关闭夹持装置顶部的流体出Π ；岩心静置2小时以上，夹持装置缓慢卸压，当夹持装置内压力低于夹持装置外的高压容器内压力后，第二流体缓慢进入夹持装置内，岩心及钢柱缓慢下滑，并使弹片弯曲；当岩心脱出夹持装置的下表面时，弹片的弹力释放，将岩心推向高压容器中部； 根据自吸吸入法，定时测量岩心自吸第二流体排出第一流体的量； 采用第二流体进行驱替，测量驱替时岩心排出第一流体的量； 其中，所述第一流体为水，所述第二流体为油；或者，所述第一流体为油，所述第二流体为水；分别测量岩心的自吸水排油量、水驱排油量、自吸油排水量和油驱排水量，从而计算岩心润湿性。
8.一种用于实现权利要求1 7任一项所述油藏条件下岩心润湿性测量方法的装置， 该装置包括高压容器部分和观察部分，其中所述高压容器部分设置有容器筒，容器筒上端封闭并设置一测量管接口连通容器内空间；容器筒下端为敞开口设计，并设有一端盖扣在该容器筒下端实现密封；且该端盖上装有供向容器内注入待测流体及调整压力的阀门；所述观察部分包括测量管，通过所述测量管接口安装在容器筒上。
9.根据权利要求8所述的装置，该装置的高压容器内还设置有油藏条件下具有释放功能的岩心夹持装置。
10.根据权利要求8或9所述的装置，该装置还包括容置驱替流体的容器，将驱替流体泵入高压容器内的驱替泵以及用于回收驱替流体的回收容器。
全文摘要
本发明提供了一种油藏条件下岩心润湿性测量方法及实现该方法的装置，装置包括高压容器部分和观察部分，高压容器部分设置有容器筒，其上端封闭并设置测量管接口连通容器内空间，下端为敞开口，设有端盖实现密封；端盖上装有供向容器内注入待测流体及调整压力的阀门；观察部分包括测量管，安装在容器筒测量管接口上；测量时，岩心饱和第一流体，置于高压容器内；注入第二流体，充满高压容器及测量管，并控制容器内温度压力；第一、第二流体分别为水、油；分别测量岩心的自吸水排油量、水驱排油量、自吸油排水量和油驱排水量，计算岩心润湿性。本发明的测量方法和装置以自吸吸入方法原理为基础，理论依据充分，满足了油藏高温高压条件，且易于操作。
文档编号G01N13/00GK102393351SQ20111038920
公开日2012年3月28日 申请日期2011年11月30日 优先权日2011年11月30日
发明者史彦尧, 李实 , 杨思玉, 秦积舜, 陈兴隆 申请人:中国石油天然气股份有限公司