一种利用ct扫描非均质模型的实验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种利用CT扫描非均质模型的实验装置，连接计算机（9），所述装置包括：驱替系统（1）、压力传感器（2）、CT扫描系统（3）、光源（4）、围压系统（5）、岩心夹持器（6）、计量管（7）以及摄像机（8）；驱替系统（1）连接压力传感器（2），压力传感器（2）、围压系统（5）及计量管（7）连接岩心夹持器（6），CT扫描系统（3）及摄像机（8）连接计算机（9）；通过本实用新型实施例的实验装置，在CT扫描的同时，实现层内非均质模型的分层计量，在实验时可实时读取液量变化，避免了X射线对人体的损害；视频信号存入计算机，可以回放，以检查计量的准确性，提高了实验的精度和可靠性；并且还实现了同时计量多个层的流量。
【专利说明】一种利用CT扫描非均质模型的实验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种模拟油田合注分层开采的实验装置，尤指一种利用CT扫描非均质模型的实验装置。
【背景技术】
[0002]上世纪80年代初，Vinegar等人首次将CT扫描技术引入到石油工业领域开展了油层物理方面等的研究，之后CT技术得到了迅速的发展，并已作为岩心分析中常规的测试技术，广泛应用于岩心描述、岩心的非均质性测定、岩心样品处理程序确定、裂缝定量分析、在线饱和度的测量、流动实验研究等方面。利用CT扫描技术，可以对岩心驱替过程进行可视化研究，获取岩心内部流体的饱和度沿程分布信息，深刻了解采油机理、监测流体分散与窜流特性、认识聚合物驱对提高波及面积影响，揭示地层伤害机理等。
[0003]对于层内非均质模型水驱规律研究，往往需要分层计量每个层采出的油、水量，并在水驱油的过程中采用CT扫描技术，获取岩心内部流体的饱和度沿程分布信息。在现有技术中，CT扫描非均质模型试验系统中可以实现对非均质模型流体饱和度实现实时在线监测，并可得到每个层段的饱和度沿程分布，也可观察重力作用引起的层间窜流现象。但是，CT扫描过程中，X射线对人体有害，必须在隔离X射线的实验室进行，因此在扫描过程中，人是不能进入房间读取模拟实验每层采出的油、水量。并且要同时读取三个层的油、水量，很容易出现漏读和读取误差。
实用新型内容
[0004]本实用新型针对以上问题，采用摄像系统实时采集计量试管的影像，传输到隔离X射线实验室外的计算机，读取每个单层模型的产油、水变化量，并利用CT扫描系统，实现对流体饱和度的在线监测，得到每个单层的饱和度沿程分布，来分析得到岩层模型的性质。
[0005]为达到上述目的，本实用新型提出了一种利用CT扫描非均质模型的实验装置，连接计算机，所述装置包括:驱替系统、压力传感器、CT扫描系统、光源、围压系统、岩心夹持器、计量管以及摄像机；所述驱替系统连接所述压力传感器，所述压力传感器、所述围压系统及所述计量管连接所述岩心夹持器，所述CT扫描系统及所述摄像机连接所述计算机；其中，所述岩心夹持器夹持岩心模型，所述驱替系统将驱替流体注入所述岩心模型，所述压力传感器测量所述驱替系统的压力及所述岩心模型两端压力，所述围压系统对所述岩心夹持器及岩心模型加围压，所述计量管接收所述岩心模型流出的驱替流体，所述CT扫描系统对所述岩心模型进行CT扫描，并将CT扫描数据发送至所述计算机，所述光源用于对所述计量管进行照明，所述摄像机用于拍摄计量管内的液量变化，并将液量变化的图像发送至所述计算机，所述计算机接收所述CT扫描数据及所述液量变化的图像，进行处理后生成实验结果并屏显以便于实时读取液量的变化。
[0006]进一步的，所述驱替系统由多台高压计量泵组成，用于同时输送多种流体至所述岩心模型。[0007]进一步的，所述压力传感器包括:高压压力传感器，用于测量所述高压计量泵的压力；低压压力传感器，用于测量所述岩心模型两端压力。
[0008]进一步的，所述CT扫描系统由CT扫描仪组成，用于扫描岩心模型的油水量饱和度，并发送至所述计算机。
[0009]进一步的，所述光源的位置及所述摄像机的焦距可以进行调整，以使得所述摄像机拍摄的影像更清楚。
[0010]进一步的，所述围压系统由多台泵组成，用于对所述岩心夹持器及岩心模型加围压，模拟上覆压力。
[0011]通过本实用新型实施例的实验装置，在CT扫描的同时，实现层内非均质模型的分层计量，在实验时可实时读取液量变化，避免了 X射线对人体的损害；视频信号存入计算机，可以回放，以检查计量的准确性，提高了实验的精度和可靠性；并且还实现了同时计量多个层的流量。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。在附图中:
[0013]图1为本实用新型一实施例的利用CT扫描非均质模型的实验装置的结构示意图。【具体实施方式】
[0014]以下配合图示及本实用新型的较佳实施例，进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段。
[0015]本实用新型采用摄像系统实时采集计量试管的影像，传输到隔离X射线实验室外的计算机，读取每个单层模型的产油、水变化量，并利用CT扫描系统，实现对流体饱和度的在线监测，得到每个单层的饱和度沿程分布，来分析得到岩层模型的性质。
[0016]图1为本实用新型一实施例的利用CT扫描非均质模型的实验装置的结构示意图。如图1所示，实验装置100连接计算机9，包括:驱替系统1、压力传感器2、CT扫描系统3、光源4、围压系统5、岩心夹持器6、计量管7以及摄像机8 ；
[0017]驱替系统I连接压力传感器2，压力传感器2、围压系统5及计量管7连接岩心夹持器6，CT扫描系统3及摄像8连接计算机9 ;其中，
[0018]岩心夹持器6夹持岩心模型，驱替系统I将驱替流体注入岩心模型，压力传感器2测量驱替系统I的压力及岩心模型两端压力，围压系统5对岩心夹持器6及岩心模型加围压，计量管7接收岩心模型流出的驱替流体，CT扫描系统3对岩心模型进行CT扫描，并将CT扫描数据发送至计算机9，光源4用于对计量管7进行照明，摄像机8用于拍摄计量管7内的液量变化，并将液量变化的图像发送至计算机9，计算机9接收所述CT扫描数据及所述液量变化的图像，进行处理后生成实验结果并屏显以便于实时读取液量的变化。
[0019]在本实施例中，驱替系统I由多台高压计量泵组成，用于同时输送多种流体至岩心模型。
[0020]在本实施例中，压力传感器2包括:
[0021]高压压力传感器，用于测量高压计量泵的压力；[0022]低压压力传感器，用于测量岩心模型两端压力。
[0023]在本实施例中,CT扫描系统3由CT扫描仪组成,用于扫描岩心模型的油水量饱和度，并发送至计算机9。
[0024]在本实施例中，光源4连接一电源(未绘示)，用于对计量管7进行照明；通过调整光源4的位置及摄像机8的焦距，使得摄像机8拍摄的影像更清楚。
[0025]在本实施例中，围压系统5由多台泵组成，用于对岩心夹持器9及岩心模型加围压，模拟上覆压力。
[0026]在本实施例中，所述装置100应用于一实验室内，计算机9位于实验室外；进行实验时，工作人员可以通过计算机9实时观察实验数据或者图像，避免了 X射线对人体的损害。
[0027]在本实施例中，还可设置有其他计算机(未绘示)，连接驱替系统1、围压系统5等装置，用于调整这些器件的工作参数。
[0028]利用上述实验装置100具体操作步骤如下:
[0029]步骤SlOl，将已经建立束缚水的非均质模型放入岩心夹持器6，利用围压系统5加围压；利用CT扫描系统3进行CT扫描，确定束缚水状态下的饱和度数据，并传送至计算机9。
[0030]步骤S102，在夹持器的出口端准备好三个计量管7，分别接入三个单层模型。
[0031]步骤S103，调整在计量管上方光源4的亮度及位置、调整摄像机8的焦距，确保摄像机8拍摄的影像清晰。将摄像机8的视频输出信号端接入计算机9视频采集卡的视频输入端。
[0032]步骤S104，开启摄像机8和驱替系统6进行水驱油实验。计算机9接收摄像机8传送的视频信号，将所述影像显示在显示器上。在一定的时间间隔内进行CT扫描并同时在操作间的显示器上读取计量管7的读数。
[0033]步骤S105，实验结束后，回放实验录像，确认读数的准确性。并可以对CT扫描数据及计量管7的读数变化进行分析，获得实验结果。
[0034]通过本实用新型实施例的实验装置，在CT扫描的同时，实现层内非均质模型的分层计量，在实验时可实时读取液量变化，避免了 X射线对人体的损害；视频信号存入计算机，可以回放，以检查计量的准确性，提高了实验的精度和可靠性；并且还实现了同时计量多个层的流量。
[0035]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种利用CT扫描非均质模型的实验装置，连接计算机(9)，其特征在于，所述装置包括:驱替系统(I)、压力传感器(2)、CT扫描系统(3)、光源(4)、围压系统(5)、岩心夹持器(6)、计量管(7)以及摄像机(8); 所述驱替系统(I)连接所述压力传感器(2)，所述压力传感器(2)、所述围压系统(5)及所述计量管(7)连接所述岩心夹持器(6)，所述CT扫描系统(3)及所述摄像机(8)连接所述计算机(9);其中， 所述岩心夹持器(6)夹持岩心模型，所述驱替系统(I)将驱替流体注入所述岩心模型，所述压力传感器(2)测量所述驱替系统(I)的压力及所述岩心模型两端压力，所述围压系统(5)对所述岩心夹持器(6)及岩心模型加围压，所述计量管(7)接收所述岩心模型流出的驱替流体，所述CT扫描系统(3)对所述岩心模型进行CT扫描，并将CT扫描数据发送至所述计算机(9)，所述光源(4)用于对所述计量管(7)进行照明，所述摄像机(8)用于拍摄计量管(7)内的液量变化，并将液量变化的图像发送至所述计算机(9)，所述计算机(9)接收所述CT扫描数据及所述液量变化的图像，进行处理后生成实验结果并屏显以便于实时读取液量的变化。
2.如权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述驱替系统(I)由多台高压计量泵组成，用于同时输送多种流体至所述岩心模型。
3.如权利要求2所述的实验装置，其特征在于，所述压力传感器(2)包括: 高压压力传感器，用于测量所述高压计量泵的压力； 低压压力传感器，用于测量所述岩心模型两端压力。
4.如权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述CT扫描系统(3)由CT扫描仪组成，用于扫描岩心模型的油水量饱和度，并发送至所述计算机(9 )。
5.如权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述光源(4)的位置及所述摄像机(8)的焦距可以进行调整，以使得所述摄像机(8)拍摄的影像更清楚。
6.如权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述围压系统(5)由多台泵组成，用于对所述岩心夹持器(6)及岩心模型加围压，模拟上覆压力。
【文档编号】G01N23/04GK203443906SQ201320499359
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】张祖波, 罗蔓莉, 吕伟峰, 刘庆杰, 陈序, 张官亮 申请人:中国石油天然气股份有限公司