[0001] 本发明涉及油气开发技术领域，具体涉及一种储气库注采运行模拟用变厚度岩心夹持器及应用。

[0002] 在油气开采领域，每项技术理论在提出后、进行实际应用之前都需要进行室内物理模拟实验或是数模实验；此外，每一油藏、气藏在进行开发之前，为了确定开采参数，也经常需要进行室内物理模拟实验或者数模试验，以明确该技术理论或者该油藏、气藏的储层开采情况，明晰其优劣，为实际施工提供参考或者指导数据。因此室内物理模拟实验或者数模试验是油气开采领域的重要研究手段，而岩心夹持器是许多室内物理模拟实验或者数模试验的重要实验装置。

[0003] 随着气藏的开发，尤其四进入开发中后期之后，与气藏相邻的边水、底水会逐渐侵入气区，水侵入封堵产气通道，分割储层，加速递减，降低气藏采收率。此时，为了维持生产，需要依靠排水采气工艺。而不同类型的储层情况差异很大，因此治水对策也不尽相同。因此，必须开展注采工艺的物理模拟实验或者数模实验，为制定治水对策、开展排水采气工艺提供参考或指导数据。

[0004] 但现有的物理模拟实验中缺少针对注采工艺的岩心夹持器，而传统用于驱替实验的岩心夹持器其结构也不适用于注采工艺的模拟实验，无法实现储层纵向结构的排水采气效果难以起到良好的模拟效果，且对于储气库高温高压的环境无法适用，因此亟需一种适用于模拟地层中高温高压环境进行注采工艺的物理模拟实验开展的岩心夹持器。

[0025] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0026] 此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

[0027] 如图1～3所示，本发明的一种储气库注采运行模拟用变厚度岩心夹持器，包括从上到下依次设置的第一模块1、第三模块3、至少一个设置在所述第一模块1和第二模块2之间第三模块3；

[0028] 所述第一模块1设置有开口向下的第一容纳腔11；所述第二模块2设置有两端开口的第二容纳腔；所述第三模块3设置有上端开口的第三容纳腔；所述第一容纳腔11、第二容纳腔和第三容纳腔均用于装填岩心样品材料的容纳腔，所述第一容纳腔11、第二容纳腔和第三容纳腔相互连通；

[0029] 所述第一模块1上设置有与第一容纳腔11连通的注入口12；所述第三模块3下部设置有与第三容纳腔连通的设置有多个排液口31。所述第一模块1上还设置有多个与第一容纳腔11连通的采出口13，所述采出口13与所述第一模块1的内侧壁临近或者接触，且所述采出口13以所述注入口12的轴线为阵列中心环形阵列。

[0030] 需要说明的是，所述第一容纳腔11为环形侧壁和与环形侧壁的上端面密封连接或者一体成型的盖板围成的柱状腔体。优选地，所述环形侧壁和盖板均为表面光滑的钢板制备而成。所述注入口12设置在第一模块1的顶面中部，其轴线与所述第一模块1的轴线在同一直线上；所述排液口31环形阵列在所述第三模块3的侧壁上，用于液体注入。所述注入口12设置有管状连接口，用于模拟注采井。所述采出口13环形分布，且均位于第一容纳腔11的边缘位置。优选的，所述采出口13设置为4个或者8个，以形成一注四采的模拟结构。优选地，每一所述采出口13上均设置有密封头，用于采出口13密封。

[0031] 所述第二容纳腔为环形侧壁围成地柱状腔体；所述第一容纳腔11和第二容纳腔连通；第三容纳腔为环形侧壁和与环形侧壁的下端面密封连接或者一体成型的底板围成的柱状腔体，所述第二容纳腔和第三容纳腔连通。第一容纳腔11的内径等于或者接近等于第二容纳腔的内径，第二容纳腔的内径等于或者接近等于第三容纳腔的内径，使第一容纳腔11、第二容纳腔、第三容纳腔形成一个从上到下贯通的柱状腔体。

[0032] 在一些实施例中，所述第一模块1、第二模块2和第三模块3之间分别设置有滤网膜5，以消除相邻两模块的接触面的端面效应，同时保证相邻两模块之间的岩心中毛细管束的连通性，进而保证相邻两模块之间的连通效果。优选地，所述滤网膜5为热敏性滤网膜5。需要说明的是，所述岩心样品材料包括以待模拟的储层岩层同类的石英砂和用于粘接石英砂的胶粘剂。优选地，第一容纳腔11和第二容纳腔和第三容纳腔的开口处均分别设置有可拆卸的滤网膜5。需要说明的是，所述滤网膜5的直径等于或者略小于相邻两岩心样品的直径。

[0033] 在一些实施例中，所述第一模块1、第二模块2和第三模块3相互可拆卸连接，便于第一模块1、第二模块2和第三模块3的安装拆卸，以及第二模块2的数量增加。

[0034] 在一些实施例中，所述第一模块1、第二模块2和第三模块3的侧壁上均设置有至少两个边缘卡扣4，所述边缘卡扣4上设置有贯穿所述边缘卡扣4的通孔；所述第一模块1、第二模块2和第三模块3通过穿过通孔的螺栓连接。在第一模块1、第二模块2和第三模块3安装时，将第三模块3、第二模块2和第一模块1从下到上依次层叠设置，使其边缘卡扣4对齐，然后通过穿过依次第一模块1、第二模块2和第三模块3的螺杆和螺纹连接在螺杆两端的螺母实现第一模块1、第二模块2和第三模块3的固定连接。拆卸时，拆下螺母和螺杆，即可实现第一模块1、第二模块2和第三模块3的拆卸。

[0035] 优选地，所述第一模块1、第二模块2和第三模块3上设置边缘卡扣4以岩心夹持器的轴线为阵列中心环形阵列。

[0036] 在一些实施例中，所述第一模块1与第二模块2的螺纹连接；所述第二模块2和第三模块3螺纹连接。优选地，所述第一模块1的下端面上设置有环形的第一连接环，所述第一连接环的内侧壁/外侧壁上设置有螺纹；所述第二模块2的上端面上设置有环形的第一连接槽，所述第一连接槽对应所述第一连接环上的螺纹设置有外螺纹，所述第一连接环和第一连接槽螺纹连接；所述第二模块2的下端面上设置有环形的第二连接环，所述第二连接环的内侧壁/外侧壁上设置有螺纹；所述第三模块3的上端面上设置有环形的第二连接槽，所述第二连接槽对应所述第二连接环上的螺纹设置有外螺纹，所述第二连接环和第二连接环螺纹连接。

[0037] 本发明还公开了上述储气库注采运行模拟用变厚度岩心夹持器在气藏注采运行物理模拟实验中的应用，其具体应用方法为：

[0038] 根据待模拟的储层的岩层类型和层数，选取用于制备岩心样品的石英砂和第二模块2的数量，然后将石英砂与胶粘剂混合后，从下到上依次安装第三模块3、第二模块2和第一模块1，并在安装的过程中同时充填第三容纳腔、第二容纳腔和第一容纳腔11。根据注采井口比打开采出口13的数量和位置，然后向注入口12注入水，进行注采工艺模拟实验。

[0039] 以上所述，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已通过上述实施例揭示，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，可利用上述揭示的技术内容作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。