一种高温高压岩心动态驱油实验CT扫描装置的制作方法

本实用新型涉及一种CT扫描装置，具体为一种高温高压岩心动态驱油实验CT扫描装置。

背景技术：

对各种驱油机理的客观了解，是提高油气田油气采收率的关键，微观驱油实验是人们研究微观驱油机理的重要手段。传统驱油实验过程中，流体分布情况是不可视的，只能宏观地测量进出口压力、含油气水流量，因此驱替剂的作用机理比较模糊。可视化微观驱油物理实验，能够反映岩心内部流体分布情况，成为人们研究微观驱油机理的重要方法。

在现有的几种驱油试验中，激光刻蚀驱油模型，能获取天然岩心铸体薄片的骨架和孔隙图像，并使用光刻技术制成仿真玻璃模型，能识别流体运动分布图像。但它是二维模型，不符合岩心驱油过程中的实际状况，所用壁面材料与真实地层情况相差较大。如论文：“邵媛等,可视化微观物理驱替模型[J],内江科技，2010,31(10):124-125.”

核磁共振驱油实验方法，使用核磁共振成像技术，能够获取岩心基本参数以及流体的三维分布情况。但在核磁共振实验中，不能使用金属作为岩心夹持器壁面材料，因此对高温高压的实验环境有很大的限制。如论文：“狄勤丰等，岩心微流动的核磁共振可视化研究[J]，实验流体力学，2016,30(3)：98-103.”

CT扫描技术能在不改变岩心外部形态、内部结构的情况下，能够快速对岩心内部孔隙结构、流体分布情况进行观测。为了模拟地下高温高压环境，需将岩心放置于耐高温高压的高压釜内进行实验，其金属外壁对X射线有很强的散射和衰减，引起图像的不清晰。如实用新型专利公开号为：“CN102778464A”的实用新型专利“一种高温高压工业CT扫描系统”。

本实用新型主要涉及一种岩心CT扫描装置，对普通CT扫描装置的发射和接收进行改进，能克服在驱油实验过程中，高压釜体对X射线造成的散射和衰弱的影响，同时能够达到高温高压的实验条件。

技术实现要素：

本实用新型提供一种高温高压岩心动态驱油实验CT扫描装置，可以有效解决实际应用中，激光刻蚀驱油模型实验方法与实际驱油过程不符合，核磁共振驱油实验方法的压力温度不理想，以及CT扫描实验方法的釜体外壁对X射线有很强的散射和衰减，引起图像的不清晰等问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种高温高压岩心动态驱油实验CT扫描装置，包括装置外壳，所述装置外壳由四层组成，所述装置外壳从内到外依次设有高压釜体、加热套、保温套和铅皮，所述高压釜体上下两端分别有釜体上端盖和釜体下端盖覆盖,所述釜体上端盖下部中间设有高压玻璃窗，所述釜体上端盖上部的中间设有微光CCD，所述微光CCD的下部设有光学镜头，所述釜体上端盖的两侧分别通过流体入口管和流体出口管，所述流体入口管分别与油杯、水杯和驱替气瓶相连，所述油杯、所述水杯和所述驱替气瓶连接处设有流体压力表，所述油杯、所述水杯和所述驱替气瓶分别与油相计量泵、水相计量泵和减压阀相连，所述流体出口管与油水计量杯相连，中间处设有气体流量计，所述流体入口管和所述流体出口管的下部均与岩心夹持器相连，所述岩心夹持器的内部填充有岩心，所述岩心圆周设有胶皮套，所述岩心的两端分别设有声电接收探头和声电发射探头，所述声电接收探头与所述声电发射探头通过釜体上端盖的引出线接于声电仪,所述声电接收探头的一侧与流体进口轴管相连，所述声电发射探头的一侧与流体出口轴管相连，流体进口轴管穿过旋转电机中心轴与左支架固定的进口密封转轴相连，所述流体出口轴管与右支架固定的出口密封转轴相连，所述釜体下端盖的下部设有铍窗，所述釜体下端盖的一侧设有围压入口，所述围压入口与氦气回收泵和氦气增压泵相连，且所述氦气回收泵和所述氦气增压泵之间相互并联，所述围压入口与所述氦气回收泵和所述氦气增压泵之间设有围压压力表，所述氦气回收泵和所述氦气增压泵与所述氦气瓶相连，所述铍窗的下部设有X光机。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述岩心夹持器与所述高压玻璃窗之间设有荧光纸，且荧光纸与所述高压釜体为活动连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述旋转电机和左支架之间与所述声电发射探头和右支架之间均设有绝缘材料，旋转电机采用180°的旋转方式带动所述岩心旋转。

本实用新型所达到的有益效果是：该种高温高压岩心动态驱油实验CT扫描装置，相比与传统半导体X光探测器，采用荧光纸作为X光接收装置，可以实现将接收装置放于高温高压环境当中的实验方案。X射线经X光机发出，透过铍窗和围压气体氦气照射到岩心上，再在荧光纸上成像，可以获得25帧/秒，并大于5lp/mm的分辨率图像。X射线的发射和接受都不会穿过高压釜体外壳，避免了釜体外壳对X射线产生的散射和衰弱的影响。同时可以达到150摄氏度高温和70MPA的实验要求。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型一种高温高压岩心动态驱油实验CT扫描装置的结构示意图；

图2是本实用新型岩心夹持器的结构示意图；

图中：1、流体出口管；2、油水计量杯；3、光学镜头；4、高压玻璃窗；5；荧光纸；6、胶皮套；7、岩心；8、旋转电机；9、左支架；10、铅皮；11、保温套；12、加热套；13、高压釜体；14、釜体下端盖；15、围压入口；16、铍窗；17、X光机；18、声电仪；19、流体压力表；20、微光CCD；21、油杯；22、油相计量泵；23、流体入口管；24、水杯；25、水相计量泵；26、减压阀；27、驱替气瓶；28、围压压力表；29、氦气回收泵；30、氦气增压泵；31、氦气瓶；32、声电发射探头；33、声电接收探头；34、出口密封转轴；35、右支架；36、进口密封转轴；37、流体进口轴管；38、流体出口轴管；39、釜体上端盖；40、气体流量计。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：如图1-2所示，本实用新型一种高温高压岩心动态驱油实验CT扫描装置，包括装置外壳，装置外壳由四层组成，装置外壳从内到外依次设有高压釜体13、加热套12、保温套11和铅皮10，加热套12包裹于高压釜体13上，起到加热釜体的作用，可以使釜体内部到到需要的150摄氏度的高温度。保温套11，用来维持装置内部温度。铅皮10，它包裹于保温套11之上，可防止X射线的溢出，避免工作人员收到辐射的影响，高压釜体13上下两端分别有釜体上端盖39和釜体下端盖14覆盖,其内部能达到70MPA的高压，釜体上端盖39下部中间设有高压玻璃窗4，可在玻璃窗外部，由光学镜头3和微光CCD20观测装置内部的情况。釜体上端盖39上部的中间设有微光CCD20，微光CCD20的下部设有光学镜头3，釜体上端盖39的两侧分别通过流体入口管23和流体出口管1，流体入口管23分别与油杯21、水杯24和驱替气瓶27相连，油杯21、水杯24和驱替气瓶27连接处设有流体压力表19，监测流体压力，可同时或分别向装置内驱替油气水三相流体。油杯21、水杯24和驱替气瓶27分别与油相计量泵22、水相计量泵25和减压阀26相连，流体出口管1与油水计量杯2相连，中间处设有气体流量计40，可分别计量装置内部排出的油水以及气体。流体入口管23和流体出口管1的下部均与岩心夹持器相连，岩心夹持器的内部填充有岩心7，岩心7圆周设有胶皮套6，岩心7的两端分别设有声电接收探头33和声电发射探头32，声电接收探头33与声电发射探头32通过釜体上端盖39的引出线接于声电仪18,声电接收探头33的一侧与流体进口轴管37相连，声电发射探头32的一侧与流体出口轴管38相连，流体进口轴管37穿过旋转电机8中心轴与左支架9固定的进口密封转轴36相连，流体出口轴管38与右支架35固定的出口密封转轴34相连，釜体下端盖14的下部设有铍窗16，铍窗16对X射线的散射和衰减很小，同时能耐高温高压。釜体下端盖14的一侧设有围压入口15，围压入口15与氦气回收泵29和氦气增压泵30相连，且氦气回收泵29和氦气增压泵30之间相互并联，围压入口15与氦气回收泵29和氦气增压泵30之间设有围压压力表28，氦气回收泵29和氦气增压泵30与氦气瓶31相连，铍窗16的下部设有X光机17。

岩心夹持器与高压玻璃窗4之间设有荧光纸5，且荧光纸5与高压釜体13为活动连接，荧光纸5可以是稀土荧光物质，是非半导体电子元件，它可以承受高温高压的实验环境。荧光纸5在装置中还可上下垂直移动，调整不同放大倍数。

旋转电机8和左支架9之间与声电发射探头32和右支架35之间均设有绝缘材料，旋转电机8采用180°的旋转方式带动岩心7旋转，为了避免超声波探头电线和电阻率测量电极电线脱落，旋转电机8，将采用180度来回旋转的方式带动岩心7旋转。

具体的，加热套12可将仪器内部快速升温，氦气增压泵30经围压入口15向装置内部快速加压。由围压压力表28监测围压压力。

油相计量泵22、水相计量泵25、减压阀26，经流体入口管24向装置内部输入流体至岩心7内部。由流体压力表19监测流体压力。同时，油水计量杯2与气体计量计40将记录从装置排出的流体。

声电发射探头32和声电接收探头33工作，并在声电仪18、超声波仪上记录。

X光机17开始工作，它的光源为点光源，发射的X射线，通过铍窗16，照射并透过到高压釜体13内部的岩心夹持器内部岩心7，再投影到荧光纸5上，使荧光纸5发荧光，形成岩心投影影像。

岩心投影影像，将透过耐高温高压的高压玻璃窗4，再通过光学镜头3汇聚在20微光CCD上。调整3光学镜头，使20微光CCD成像更清晰，并记录5荧光纸上的影像，可以获得25帧/秒，并大于5对线5lp/mm的分辨率图像。

旋转电机8工作，带动岩心7转动。经微光CCD20获得数据，可进行CT数据处理，并获得CT图像。

实验结束，氦气回收泵29工作，釜体内部围压气体经围压入口15回收到氦气瓶31中。

该种高温高压岩心动态驱油实验CT扫描装置，相比与传统半导体X光探测器，采用荧光纸5作为X光接收装置，可以实现将接收装置放于高温高压环境当中的实验方案。X射线经X光机17发出，透过铍窗16和围压气体氦气照射到岩心7上，再在荧光纸5上成像，可以获得25帧/秒，并大于5lp/mm的分辨率图像。X射线的发射和接受都不会穿过高压釜体外壳，避免了釜体外壳对X射线产生的散射和衰弱的影响。同时可以达到150摄氏度高温和70MPA的实验要求。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。