本发明隶属于油气田开发领域，尤其是涉及到一种使用基质-高渗条带岩心实验的装置与方法。
背景技术：
：我国油田的实际储层经过长期注剂开发形成大孔道及高渗条带等优势通道，目前技术监测的水平无法全部监测，也无法实现全部调驱与封堵，导致高渗条带客观存在，无论平面上还是纵向上，基质-高渗条带情况下驱替剩余油的情况较为普遍，目前可以制备常规柱状一维柱状岩心，中间布设高渗条带，但在室内实验饱和油时出现饱和油问题，因为中间部分渗透率大，饱和油时饱和的油均从中间部分流出，导致两侧基质部分无法充分饱和，使得后续实验无法进行，导致无法进行基质-高渗条带评价研究。技术实现要素：为了解决
背景技术：
中所提到的技术问题，本发明旨在提供一种室内实验装置以及方法,利用该装置和方法可以进行基质-高渗条带情况下驱替剩余油的实验,能够避免基质无法充分饱和的情况发生,从而获得准确的实验数据。本发明的技术方案是：该种使用基质-高渗条带岩心进行实验的装置，包括驱替泵、管线、六通、驱替剂第一活塞容器、驱替剂第二活塞容器、上部阀门、下部阀门、压力表、入口端、岩心夹持器、基质-高渗条带柱状岩心、量筒以及恒温箱，其独特之处在于：所述基质-高渗条带柱状岩心为基质和高渗条带均已充分饱和油后的岩心；所述驱替泵通过管线和六通连接，所述六通通过管线分别和驱替剂第一活塞容器、驱替剂第二活塞容器的下部阀门连接，所述两个活塞容器的上部阀门通过管线和六通连接，所述六通上连接压力表，所述六通通过管线和岩心夹持器上左部的控制阀门连接，所述岩心夹持器内嵌基质-高渗条带柱状岩心，所述岩心夹持器右部的控制阀门通过管线和量筒相连；所述驱替泵给整个驱替装置提供动力；所述六通为装置提供多个通路；所述驱替剂第一活塞容器和驱替剂第二活塞容器用于装入不同类型的化学剂；所述压力表记录液体的注入压力；所述岩心夹持器用于固定所述基质-高渗条带柱状岩心；所述量筒用于承接采出液和计量采出液体积。使用基质-高渗条带岩心进行实验的方法，该方法包括如下步骤：第一步，制备出一种可使基质岩心完全饱和油的基岩高渗条带岩心，制备路径如下：在压制模具内分层分区压制基质与高渗条带部分，基质及高渗条带两端按照超低渗透率压制，一维柱状岩心取心时取成两端超低渗中间是基质-高渗条带的长岩心，对取成的基质-高渗条带岩心采用平行样判断基质岩心饱和油完全后，将该基质-高渗条带岩心作为下一步进行实验的基质-高渗条带岩心样品；第二步，将第一步中获得的充分饱和油后的基质-高渗条带柱状岩心装入驱替装置的岩心夹持器中，准备驱替剂，并将其装入所述装置中的对应活塞容器内；第三步，连接所述装置中的各个组件，进行驱替实验；第四步，开启驱替泵，设定驱替泵流速，按照实验方案注入驱替剂；第五步，按照实验要求定时记录注入压力、采出液出油量和出水量，并计算含水率和阶段采出程度；第六步，根据第五步所取得的实验结果，将各阶段采出程度绘制成表格，绘制各阶段注入pv数-采收率曲线，用来确定渗流规律并进行效果评价或方案优选。本发明具有如下有益效果：本发明通过在岩心制备的过程中的设计，制备出可以验证的是完全饱和油的基质-高渗条带柱状一维岩心，并将该岩心应用到室内实验中，通过室内实验对该岩心的驱油效果进行评价，为该领域的技术发展扫清了障碍，克服了以往因为高渗条带存在而无法充分饱和的难题，意义重大。附图说明：图1是本发明具体实施时制备基质-高渗条带柱状岩心所使用的压制模具示的结构示意图。图2是本发明具体实施时制备基质-高渗条带柱状岩心所使用的岩心分次压制示意图。图3是本发明具体实施时制备基质-高渗条带柱状岩心所使用的薄板分隔装物料示意图。图4是本发明具体实施时制备基质-高渗条带柱状岩心所使用的两侧带有超低渗岩心部分的柱状岩心示意图。图5是本发明具体实施时制备好的已经完全饱和油的基质-高渗条带柱状岩心的柱状岩心示意图。图6是本发明所述实验装置的组成示意图。图7是本发明的一个具体实施例下所获得的注入pv数-采收率关系曲线图。图中1-模具底板、2-模具围板、3-模具隔板、4-上部基质、5-高渗条带、6-下部基质、7-右端超低渗段、8-左端超低渗段、9-充分饱和油后的上基质、10-充分饱和油后的高渗条带、11-充分饱和油后的下基质、12-驱替泵、13-管线、14-六通、15-驱替剂第一活塞容器、16-驱替剂第二活塞容器、17-上部阀门、18-下部阀门、19-压力表、20-入口端、21-岩心夹持器、22-基质-高渗条带柱状岩心、23-量筒、24-恒温箱。具体实施方式：下面结合附图对本发明作进一步说明：如图6所示，本种使用基质-高渗条带岩心进行实验的装置，包括驱替泵12、管线13、六通14、驱替剂第一活塞容器15、驱替剂第二活塞容器16、上部阀门17、下部阀门18、压力表19、入口端20、岩心夹持器21、基质-高渗条带柱状岩心22、量筒23以及恒温箱24，其独特之处在于：所述基质-高渗条带柱状岩心为基质和高渗条带均已充分饱和油后的岩心。所述驱替泵通过管线和六通连接，所述六通通过管线分别和驱替剂第一活塞容器、驱替剂第二活塞容器的下部阀门连接，所述两个活塞容器的上部阀门通过管线和六通连接，所述六通上连接压力表，所述六通通过管线和岩心夹持器上左部的控制阀门连接，所述岩心夹持器内嵌基质-高渗条带柱状岩心，所述岩心夹持器右部的控制阀门通过管线和量筒相连。所述驱替泵给整个驱替装置提供动力；所述六通为装置提供多个通路；所述驱替剂第一活塞容器和驱替剂第二活塞容器用于装入不同类型的化学剂；所述压力表记录液体的注入压力；所述岩心夹持器用于固定所述基质-高渗条带柱状岩心；所述量筒用于承接采出液和计量采出液体积。前文所述的基质和高渗条带均已充分饱和油后的岩心按照如下方式获得：步骤一：根据实际要模拟的储层中基质渗透率及高渗条带渗透率以及厚度情况，使用岩心压制模具及压力试验机，采用石英砂树脂压制胶结方法制备实验用岩心；1）制备时固定压力p与持压时间t，选取长200mm，宽200mm的模具组合，确定超低渗岩心渗透率为0.1豪达西，岩心总厚度35mm。通过调节石英砂粒度分布，环氧树脂胶黏剂含量，分别获得制备基质渗透率岩心、高渗条带岩心以及超低渗岩心的石英砂粒度分布比例、胶黏剂含量参数。之后分别压制胶结下列4块整体岩心。图1为采用的压制模具示意图。图2为岩心分次压制示意图。2）基质岩心a板，压制胶结固化后钻取岩心样品，直径25mm长100mm；3）均质高渗条带渗透率的岩心b板，压制胶结固化后钻取岩心样品，直径25mm长100mm；4）超低渗岩心c板，压制胶结固化后钻取岩心样品，直径25mm长100mm；5）制备非均质基质-高渗条带岩心d板，制备步骤如下：（1）因为上述1）中获得的实验数据有各物料总质量以及压制岩心的厚度数据，根据图2的设计厚度结合1）中获得的实验数据即可计算基质岩心、高渗条带岩心、以及超低渗岩心所需的物料总体积，采用体积比例的计算方法计算图2所需的石英砂粒度分布比例以及总砂量、胶黏剂总量、固化剂含量。对3份岩心物料与胶黏剂混合后，分别进行搓砂、过筛准备。然后将基质物料平均分成2份，超低渗岩心物料按照图2中计算体积后对应分成3份。（2）安装好底板、模具，分别压制三层岩心，图3为薄板分隔装物料示意图。具体步骤如下：①压制第一层：使用长度为200mm薄的2个薄的木板（厚1mm）将整体模具分为3部分，两侧宽度50mm，中间宽度100mm，如图3所示，分好的混合均匀的基质物料第1份均匀的装入模具中间部分，超低渗岩心物料放入两侧部分，抽去薄木质挡板后，整体物料上方放上压板，使用压力试验机缓慢加压至压力p后停止加压；②压制第二层：再次使用2个薄挡板（厚1mm）分隔成3部分，两侧宽度50mm，中间宽度100mm，薄板中间装入高渗条带的物料，两侧按照高渗条带厚度计算出超低渗岩心的物料质量，小心均匀的装入超低渗岩心物料，撤去2个薄木制挡板，将第二层物料整体上方放上压板，使用压力试验机缓慢加压至压力p后停止加压；③压制第三层：再次在岩心模具中间放入2个薄木板（厚1mm）分隔，位置不变，依次在中间部分加入基质物料第2份，将剩余的超低渗剩余物料平均的均匀加入到薄木板两侧，再次抽出薄木板，将总体第三份物料上方加上压板，使用压力试验机缓慢加压至压力p后持续加压t时间段。完毕后，泄压，取出上压板，将压好的岩心放入恒温箱中恒温90摄氏度固化24小时。（3）用直径为25mm长度为210mm的取心钻头将固化好的岩心取心，选取取心后高渗条带位置居中的岩心4块备用，取出的岩心直径为25mm长度为200mm,编号为d1、d2、d3、d4，待用，单块岩心如图4。步骤二：将步骤一中所得岩心进行饱和油，并优选出满足完全饱和油要求的岩心。1）将步骤一中2）、3）、4）取得的柱状样品分别放在岩心夹持器中抽空、饱和水、饱和油，计算3种岩心的孔隙度ø基质、ø条带、ø超低以及原始含油饱和度soi基质、soi条带、soi超低。根据3种岩心的原始含油饱和度计算发明步骤一中d1-d4岩心的理论孔隙度ø理论与原始含油饱和度soi理论；2）选取步骤一中d1-d4块岩心，依次放入长度为200mm的岩心夹持器，抽空、计算实测孔隙度，选取其与发明步骤二中的ø理论最接近的岩心进行后续饱和油实验；3）将步骤三中优选出来的200mm柱状岩心放入合适长度的岩心夹持器中，设置10mpa环压,夹持器出口端设置回压6mpa,入口压力从7mpa开始，采用恒压泵进行油驱水的饱和油过程直至出口流速稳定后，依次逐渐增加注入端压力至8mpa,9mpa，根据夹持器出口端出水总量计算岩心实测含油饱和度soi实测，如果soi实测与发明步骤三中soi理论误差在±1%之内，认为饱和油饱和完全，否则重复制作发明步骤一中实验岩心d,钻取长度为200mm岩心重复进行抽空、饱和水、饱和油操作，直至满足误差要求为止。最后选出满足完全饱和要求的岩心d。步骤三：将步骤二中优选出来的充分饱和油岩心进行无水条件下两端切割，断面研磨，端面清洁处理，得到直径为25mm长度为100mm的充分饱和油的基质-高渗条带岩心，如图5所示。下面给出使用基质-高渗条带岩心进行实验的方法，该方法包括如下步骤：第一步，制备出一种可使基质岩心完全饱和油的基岩高渗条带岩心，制备路径如下：在压制模具内分层分区压制基质与高渗条带部分，基质及高渗条带两端按照超低渗透率压制，一维柱状岩心取心时取成两端超低渗中间是基质-高渗条带的长岩心，对取成的基质-高渗条带岩心采用平行样判断基质岩心饱和油完全后，将该基质-高渗条带岩心作为下一步进行实验的基质-高渗条带岩心样品。具体的制备过程参照前文所述的基质和高渗条带均已充分饱和油后的岩心制备过程即可。第二步，将第一步中获得的充分饱和油后的基质-高渗条带柱状岩心装入实验装置的岩心夹持器中，准备驱替剂，并将其装入所述装置中的对应活塞容器内；第三步，连接所述装置中的各个组件，进行驱替实验；第四步，开启驱替泵，设定驱替泵流速，按照实验方案注入驱替剂；第五步，按照实验要求定时记录注入压力、采出液出油量和出水量，并计算含水率和阶段采出程度；第六步，根据第五步所取得的实验结果，将各阶段采出程度绘制成表格，绘制各阶段注入pv数-采收率曲线用来确定渗流规律并进行效果评价或方案优选。下面，给出一个实施本方法的具体实施例：以大庆油田储层的渗透率和油层厚度数据为依据，本实施例将对前述各发明步骤进行进一步阐述。步骤一：根据大庆油田的实际区块条件，要模拟的基质渗透率为500×10-3μm2,高渗条带渗透率2200×10-3μm2，根据相似准则计算得到的一维圆柱岩心中的高渗条带厚度为3mm,使用岩心压制模具及压力试验机，采用石英砂树脂压制胶结方法制备岩心。1）制备时固定压力10mpa与持压时间5min，选取长200mm，宽200mm的模具组合，确定超低渗岩心渗透率为0.1×10-3μm2，岩心总厚度35mm。通过调节石英砂粒度分布，环氧树脂胶黏剂含量，分别获得制备基质渗透率岩心、高渗条带岩心以及超低渗岩心的石英砂粒度分布比例、胶黏剂含量参数如下：表1物料配比表2）根据表1制备基质岩心a板，压制胶结固化后钻取岩心样品，直径25mm长100mm；3）根据表1制备均质高渗条带渗透率的岩心b板，压制胶结固化后钻取岩心样品，直径25mm长100mm；4）根据表1制备超低渗岩心c板，压制胶结固化后钻取岩心样品，直径25mm长100mm；5）制备非均质基质-高渗条带岩心d板，制备步骤如下：（1）因为上述1）中获得的实验数据有各物料总质量以及压制岩心的厚度数据，根据图2的设计厚度结合1）中获得的实验数据即可计算基质岩心、高渗条带岩心、以及超低渗岩心所需的物料总体积，采用体积比例的计算方法计算图2所需的石英砂粒度分布比例以及总砂量、胶黏剂总量、固化剂含量。对3份岩心物料与胶黏剂混合后，分别进行搓砂、过筛准备。然后将基质物料平均分成2份，超低渗岩心物料按照图2中计算体积后对应分成3份。如下表：表2非均质岩心物料配比表粗砂目数（40-70）质量（克）细砂目数（300）质量（克）树脂质量（克）固化剂质量（克）对应渗透率（×10-3μm2）备注物料总质量（克）815128524716500基质2363113522522200高渗条带192462203474300.1超低渗2753表3非均质岩心各部分物料分配表（2）安装好底板、模具，分别压制三层岩心，具体步骤如下：①压制第一层：使用长度为200mm薄的2个薄的木板（厚1mm）将整体模具分为3部分，两侧宽度50mm，中间宽度100mm，如图3所示，分好的混合均匀的基质物料第1份1181.5克均匀的装入模具中间部分，超低渗岩心物料放入两侧部分，每部分654克，抽去薄木质挡板后，整体物料上方放上压板，使用压力试验机缓慢加压至压力10mpa后停止加压；②压制第二层：再次使用2个薄挡板（厚1mm）分隔成3部分，两侧宽度50mm，中间宽度100mm，薄板中间装入高渗条带的物料192克，两侧按照高渗条带厚度计算出超低渗岩心的物料质量各69克，小心均匀的装入超低渗岩心物料，撤去2个薄木制挡板，将第二层物料整体上方放上压板，使用压力试验机缓慢加压至压力10mpa后停止加压；③压制第三层：再次在岩心模具中间放入2个薄木板（厚1mm）分隔，位置不变，依次在中间部分加入基质物料第2份1181.5克，将剩余的超低渗剩余物料各加入到薄木板两侧654克，再次抽出2个薄木板，将总体第三份物料上方加上压板，使用压力试验机缓慢加压至压力10mpa后持续加压5min。完毕后，泄压，取出上压板，将压好的岩心放入恒温箱中恒温90摄氏度固化24小时。（3）用直径为25mm长度为210mm的取心钻头将固化好的岩心取心，选取取心后高渗条带位置居中的岩心4块备用，取出的岩心直径为25mm长度为200mm,编号为d1、d2、d3、d4，待用，单块岩心如图4。步骤二：将步骤一中所得岩心进行饱和油，并优选出满足完全饱和要求的岩心。1）将步骤一中2）、3）、4）取得的柱状样品分别放在岩心夹持器中抽空、饱和水、饱和油，计算3种岩心的孔隙度ø基质、ø条带、ø超低以及原始含油饱和度soi基质、soi条带、soi超低。根据3种岩心的原始含油饱和度计算发明步骤一中d1-d4岩心的理论孔隙度ø理论与原始含油饱和度soi理论。表4测试及计算结果表2）选取步骤一中d1-d4块岩心，放入真依次放入长度为200mm的岩心夹持器，抽空、计算实测孔隙度，选取其与发明步骤二中的ø理论最接近的岩心进行后续饱和油实验。表5测试及计算结果表类别两端带超低渗的岩心（理论）d1实测d2实测d3实测d4实测孔隙度ø理论=17.8%17.1%17.7%16.8%17.0%根据对比数据，优选d2块岩心进行后续实验。3）将d2岩心夹持器中，设置10mpa环压,夹持器出口端设置回压6mpa,入口压力从7mpa开始，采用恒压泵进行油驱水的饱和油过程直至出口流速稳定后，依次逐渐增加注入端压力至8mpa,9mpa，根据夹持器出口端出水总量计算岩心实测含油饱和度soi实测。表6测试及计算结果表类别两端带超低渗的岩心（理论）d2实测备注原始含油饱和度soi理论=68.9%68.2%满足实验要求步骤三：将d2岩心进行无水条件下两端切割，断面研磨，端面清洁处理，得到直径为25mm长度为100mm的充分饱和油的基质-裂缝岩心。如图5所示；步骤四:将发明步骤三所得的充分饱和油后的基质-高渗条带柱状岩心装入岩心夹持器，连接各实验用装置，进行驱替实验；实验方案如下：表7实验方案方案一水驱至采收率38%+聚合物驱0.6pv（浓度1000mg/l）1）准备模拟地层水和普通中分聚合物，并将其分别装入活塞容器。将实验用岩心装入岩心夹持器；2）连接驱替实验装置；3）开启驱替泵，设定驱替泵流速为0.3ml/min，按照实验方案注入水和聚合物；4）每隔10min记录注入压力、采出液出油量和出水量，并计算含水率和阶段采出程度；步骤五：根据实验结果，总结渗流规律并进行效果评价或方案优选。将各阶段采出程度绘制成表格如表8所示，绘制各阶段注入pv数-采收率曲线，如图7所示。表8聚合物驱实验结果方案编号岩心编号水驱采出程度（%）聚合物驱采出程度（%）总采收率（%）方案一d23817.3555.35当前第1页12