专利名称：高温高压条件下岩样内流体流动的监测装置及方法
技术领域：
本发明涉及石油工程领域高温高压条件下渗析/自吸/驱替试验过程中岩样内流体流动的监测装置及方法。
背景技术：
石油工业中室内渗析/自吸/驱替试验对于研究岩石内部流体流动规律并对其做定量评价具有重要价值。渗析/自吸/驱替试验都需要监测流体流动速度、水进前缘位置变化和含水饱和度变化及其分布，但在室内试验中想要准确监测难度很大。目前国内外对渗析/自吸/驱替试验中这些重要参数的监测主要有以下三种方法利用渗析/自吸/驱替过程中压力变化进行监测；用光刻技术在玻璃板上刻蚀出孔隙网络，用图像分析方法来监测整个渗析/自吸/驱替过程；利用X-ray或核磁共振技术对渗析过程进行监测。但是上述方法都有各自的缺陷(1)第一种办法利用压力变化只能间接得到部分参数，不能监测到流体分布状况
等重要参数，信息量有限。(2)第二种方法用的不是真实岩心材料不能反映其真实渗流过程，而且也不能完全反映岩心内三维的渗析情况，必然会导致最终的数据记录和分析产生误差。(3)第三种方法虽然运用的技术相对先进，但却直接导致试验成本的大幅增加，不能广泛应用，并且不利于操作。为了解决上述工程问题，本发明提出了利用岩心渗析/自吸/驱替试验过程中岩样沿长度方向(轴线方向)的电阻率动态变化来获取渗析/自吸/驱替过程中重要参数的方法及其配套装置。
发明内容
本发明的目的在于提供高温高压条件下岩样内流体流动的监测装置，该装置将微电极技术应用到石油工程领域，配以相应软硬件来监测渗析/自吸/驱替试验过程中岩样内流体流动的重要参数，原理可靠，操作方便。本发明的另一目的在于提供高温高压条件下岩样内流体流动的监测方法，利用该方法可监测渗析/自吸/驱替试验中渗析速度、水进前缘位置变化和含水饱和度变化及其分布，在模拟实际地层状况及高温高压密闭的试验环境中，能获取真实可靠的地下流体的流动规律。为达到以上技术目的，本发明提供以下技术方案。高温高压条件下岩样内流体流动的监测装置及方法，是通过模拟地层高温高压条件，测试岩样不同截面间的电阻率，得到岩样内部导电流体饱和度及其分布。沿岩样长度方向(轴线方向)等间距排列多条微电极，相邻微电极将岩样沿长度方向划分成若干等长度的小岩柱(区域划分越细，导电流体分布分辨率越高)，分别监测各小岩柱的电阻率，获取岩样内部的电阻率及流体分布。为方便在岩样表面布置微电极并保证微电极间距确定，将各条微电极固定在绝缘材料片上。设任意测量点i得到的岩样电阻率值为Rti (小岩柱电阻率)，根据下式可计算
权利要求
1.高温高压条件下岩样内流体流动的监测装置，主要由微电极(3)、岩样O)、绝缘材料片、岩样夹持器(1)组成，其特征在于，所述绝缘材料片上固定且等间距排列至少三条微电极，所述岩样被绝缘材料片包裹，岩样表面与绝缘材料片布满电极的一面接触，每条电极弯曲成首尾相接的环，该环平面与岩样轴线垂直，每个微电极环引出一条导线与外部测试电路相连接，所述外部测试电路由电极控制�？镚)、电阻率采集模块(5)、计算机(6)组成，所述岩样夹持器连有温控仪(7)和围压泵(8)。
2.如权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述绝缘材料片为聚乙烯树脂片，在聚乙烯树脂片上固定且等间距排列16条铜箔电极。
3.利用如权利要求1所述的装置监测岩样内流体流动的方法，依次包含以下步骤(1)将布满微电极的绝缘材料片包裹在岩样表面上，其布满电极的一面与岩样表面接触，每条电极弯曲成首尾相接的环，该环平面与岩样轴线垂直；(2)将包裹岩样的绝缘材料片放入岩样夹持器内；(3)每个微电极环引出一条导线与电极控制�？�、电阻率采集�？楹图扑慊槌赏獠坎馐缘缏罚�(4)用温控仪和围压泵模拟地层温度和压力施加于岩样夹持器中的岩样上；(5)电极控制�？檠≡癫馐郧颍缱杪什杉？榻已鞑馐郧虻氖荽丶扑慊�。
全文摘要
本发明涉及高温高压条件下岩样内流体流动的监测装置及方法，该装置主要由微电极、岩样、绝缘材料片、岩样夹持器组成，绝缘材料片上固定且等间距排列至少三条微电极，所述岩样被绝缘材料片包裹，岩样表面与绝缘材料片布满电极的一面接触，每条电极弯曲成首尾相接的环，每个微电极环引出导线与电极控制�？�、电阻率采集�？�、计算机组成外部测试电路。利用该装置可测试岩样不同截面间的电阻率，得到岩样内部导电流体饱和度及其分布。本发明将微电极技术应用到石油工程领域，配以相应软硬件来监测渗析/自吸/驱替试验过程中岩样内流体流动的重要参数，原理可靠，操作方便，在模拟实际地层状况及高温高压密闭环境中，能获取真实可靠的地下流体的流动规律。
文档编号G01N27/12GK102175726SQ20111002807
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月26日 优先权日2011年1月26日
发明者刘向君, 刘洪 , 杨超, 梁利喜, 王森, 陈一建 申请人:西南石油大学
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