专利摘要

本发明公开了一种超声波辅助储层化学解堵实验装置及实验方法，其实验装置包括岩芯夹持器、环压供给装置、超声波换能器、超声波发生器、通过输送管道与岩芯夹持器进液口相接的化学试剂存储罐、储水罐和储油罐和与岩芯夹持器出液口相接的液体容器；其实验方法包括步骤：一、被测试岩芯预处理；二、水驱测岩芯初始渗透率；三、制造岩芯污染；四、水驱测岩芯污染后渗透率；五、超声波辅助化学试剂解堵实验；六、水驱测岩芯解堵后渗透率；七、在不同频率、不同振幅超声波振荡条件下进行超声波辅助化学解堵实验；八、数据整理。本发明设计合理、布设方便、功能完善且操作简便、使用效果好，可在超声波振荡作用下实现化学解堵的脉冲波动化。

说明书

技术领域

本发明属于采油室内化学解堵模拟实验技术领域，尤其是涉及一种超声波辅助储层化学解堵实验装置及实验方法。

背景技术

由于油田开采中需要使用大量的化学药剂，从而使得地层发生堵塞被污染，并且现如今地层受污染的状况已经向深层、远距离发展，因此急需一种行之有效的化学解堵方法解决油田开采中所存在的地层堵塞污染问题，与此同时，相应的化学解堵实验装置及实验方法也显得日益重要。但是，目前常规的酸化及化学解堵手段的解堵效果均较差，其作用时间短且进入地层的距离小，不能有效解决地层堵塞污染的解堵问题，因而现有的酸化及化学解堵手段已经不能满足现场的实际需求。

超声波采油技术是物理法采油技术的一种，早在20世纪50年代，美国和前苏联就开始了该技术的研究，并应用到实际工作中。到20世纪70年代，随着声波技术的迅速发展及对超声波特性的进一步认识，使得超声波强化采油技术在采油工作中受到越来越广泛的重视。20世纪90年代初，以前苏联、美国为代表的国家更是进行大面积的推广应用，可使油井产油量提高40％～60％，原油采收率提高10％以上，超声波采油实施成功率可达80％以上。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简单、安装布设方便、工作性能可靠且模拟效果好、解堵能力强的超声波辅助储层化学解堵实验装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种超声波辅助储层化学解堵实验装置，其特征在于：包括用于夹持被测试岩芯的岩芯夹持器、布设在岩芯夹持器外侧的恒温箱、通过液压管道与岩芯夹持器的环压接口相接且对夹于岩芯夹持器内部的被测试岩芯施加环向压力的环压供给装置、通过化学试剂输送管道与岩芯夹持器的进液口相接的化学试剂存储罐、超声波换能器、与超声波换能器相接且为超声波换能器提供高频交流电信号的超声波发生器、分别通过输水管道和输油管道与岩芯夹持器的进液口相接且内部分别装有模拟地层水和模拟地层油的储水罐和储油罐以及通过外接管道与岩芯夹持器的出液口相接的液体容器，所述液体容器上标有对其内部所存储溶液体积进行测量的刻度，所述输水管道、输油管道和化学试剂输送管道上分别装有水路控制阀、油路控制阀和化学试剂输送控制阀；所述输水管道、输油管道和化学试剂输送管道上均装有泵送设备；所述超声波换能器通过连通管道与岩芯夹持器的出液口相接；所述岩芯夹持器的进液口和出液口上分别安装有压力检测及显示单元一和压力检测及显示单元二。

上述一种超声波辅助储层化学解堵实验装置，其特征是：所述超声波换能器为电磁感应式超声波换能器。

上述一种超声波辅助储层化学解堵实验装置，其特征是：所述电磁感应式超声波换能器包括内部开有密闭空腔的密封外壳、布设在所述密闭空腔前部且能产生超声波的振动模板、与振动模板固定为一体且布设在振动模板后侧的平面电感线圈、与平面电感线圈相并接的电容器和并接在电容器两端的电源，所述平面电感线圈与电容器之间通过导线一进行连接，所述电容器与电源之间通过导线二进行连接，所述平面电感线圈、电容器和所述导线一的导线电阻形成RLC振荡电路；所述密封外壳的前侧外部布设有用于改变振动模板所产生超声波振幅的超声波变幅杆，所述超声波变幅杆密封安装在岩芯夹持器的出液口上；所述超声波发生器的输出端与电源的电源端相接，所述导线一和导线二上分别串接有通断控制开关一和通断控制开关二。

上述一种超声波辅助储层化学解堵实验装置，其特征是：所述密闭空腔为圆柱状空腔，振动模板为圆形板且所述圆形板的直径小于所述密闭空腔的直径，平面电感线圈为圆形平面线圈且其直径小于所述圆形板的直径。

上述一种超声波辅助储层化学解堵实验装置，其特征是：所述通断控制开关一和所述通断控制开关二共用一个单刀双掷开关K，所述单刀双掷开关K的固定接线端通过导线与电容器相接，且所述单刀双掷开关K的另外两个活动接线端分别通过导线一和导线二与平面电感线圈和电源相接。

上述一种超声波辅助储层化学解堵实验装置，其特征是：所述储水罐、储油罐和化学试剂存储罐共用一个驱替液存储罐，所述输水管道、输油管道和化学试剂输送管道共用一个输送管道，所述水路控制阀、油路控制阀和化学试剂输送控制阀共用一个控制阀门，且所述输水管道、输油管道和化学试剂输送管道共用一个泵送设备。

上述一种超声波辅助储层化学解堵实验装置，其特征是：所述泵送设备为柱塞泵且柱塞泵通过管道与泵动力液存储罐相接。

上述一种超声波辅助储层化学解堵实验装置，其特征是：所述液体容器为刻度管，且所述刻度管为刻度单位为0.1ml的玻璃量筒。

上述一种超声波辅助储层化学解堵实验装置，其特征是：所述岩芯夹持器包括左右两端均开口的夹持器外壳、同轴套装在夹持器外壳内且左右两端均开口的橡胶隔离套以及两个分别对夹持器外壳和橡胶隔离套的左右两端开口进行封堵的堵头，所述被测试岩芯同轴套装在橡胶隔离套内部；所述夹持器外壳的上部侧壁上开有与其内腔相通的两个竖向出液口，两个竖向出液口中的一个竖向出液口通过液压管道与环压供给装置相接，且另一个竖向出液口安装有压力表三；两个堵头上分别开有两个横向进液口和两个横向出液口，两个横向进液口和两个横向出液口均与橡胶隔离套的内腔相通；两个横向进液口中的一个横向进液口分别与所述输水管道、输油管道和化学试剂输送管道相接，且所述压力检测及显示单元一安装在另一个横向进液口上；两个横向出液口中的一个横向出液口通过外接管道与所述液体容器相接，且所述压力检测及显示单元二安装在另一个横向出液口上。

同时，本发明还公开了一种操作简便、实现方便、操作方式灵活且数据测量准确、模拟实验效果好的超声波辅助储层化学解堵实验方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、被测试岩芯预处理：首先，对被测试岩芯的外部尺寸进行测量，同时对经烘干后的被测试岩芯的干重进行称量，并对测量结果和称量结果进行记录；再按照常规油相渗透率测试方法，将被测试岩芯经烘干、抽真空和饱和模拟地层水后再进行称量，并相应获得被测试岩芯的湿重且对称量结果进行记录；随后，根据所记录数据，计算得出被测试岩芯的空隙体积和孔隙度；

步骤二、水驱实验并相应测得被测试岩芯的初始水驱渗透率，其实验过程如下：

201、将被测试岩芯经烘干、抽真空和饱和模拟地层水后装入岩芯夹持器内；再按照需模拟地层的环境温度条件，通过加热装置将岩芯夹持器连同夹于其内部的被测试岩芯一起加热至需模拟地层的环境温度，待加热至需模拟地层的环境温度后将所述恒温装置布设在岩芯夹持器外部；

202、参数调整：按照需模拟地层的油藏压力条件，且通过所述控制器对环压供给装置进行控制调整，使得环压供给装置加载在被测试岩芯上的环向压力与需模拟地层的油藏压力相同；

203、水驱替模拟实验：关闭油路控制阀和化学试剂输送控制阀且开启水路控制阀，同时启动环压供给装置和安装在所述输水管道上的泵送设备，实现通过自储水罐输至岩芯夹持器内的模拟地层水对被测试岩芯进行水驱替动态模拟实验；且水驱替动态模拟实验过程中，对所述压力检测及显示单元一和压力检测及显示单元二实时所检测的水压和所述液体容器内的驱出水量进行连续观测，当所述压力检测及显示单元一和压力检测及显示单元二之间所检测水压的差值保持稳定且所述液体容器内的驱出水量不变时，则水驱替动态模拟实验结束；根据水驱替动态模拟实验过程中所用的模拟地层水量且按照水驱渗透率的常规计算方法，计算得出测试岩芯的初始水驱渗透率；

步骤三、按照实验预先设计的污染类型制造岩芯污染：首先，关闭水路控制阀和化学试剂输送控制阀且开启油路控制阀，同时启动安装在所述输油管道上的泵送设备，通过自储油罐输至岩芯夹持器内的模拟地层油对被测试岩芯进行油驱替水动态模拟实验；且油驱替水过程中，对所述压力检测及显示单元二实时所检测的水压和所述液体容器内的驱出水量进行连续观测，当所述压力检测及显示单元二所检测水压数值保持稳定且所述液体容器内的驱出水量不变时，则油驱替水动态模拟实验结束，此时被测试岩芯内处于充分饱和油状态；

之后，关闭水路控制阀和油路控制阀且开启化学试剂输送控制阀，同时启动安装在所述输油管道上的泵送设备，按照实验预先设计的污染类型，将化学试剂存储罐内所存储的岩芯污染用化学试剂输送至岩芯夹持器内，并使得夹于岩芯夹持器内的被测试岩芯处于污染状态；

步骤四、水驱实验并相应测得被测试岩芯污染后的水驱渗透率，按照步骤203所述的水驱替模拟实验方法对步骤三中处于污染状态的被测试岩芯进行水驱替模拟实验，并根据实验过程中所测得数据计算得出被测试岩芯污染后的水驱渗透率；

步骤五、超声波辅助化学试剂解堵实验，其实验过程如下：

501、参数调整：对超声波发生器的工作参数进行相应调整并对调整后的工作参数作以记录，且通过调整超声波发生器的工作参数，相应对超声波换能器所产生超声波的频率和振幅进行调整；

502、设备预运行：开启超声波发生器和超声波换能器进行预运行，且预运行时间为10min～30min；

503、在超声波振荡条件下通过自化学试剂存储罐输至岩芯夹持器内的化学解堵用化学试剂对处于污染状态的被测试岩芯进行化学解堵实验；且进行化学解堵实验时，能实现在进行超声波振荡的同时进行化学解堵、先进行化学解堵再进行超声波振荡和先进行超声波振荡再进行化学解堵三种化学解堵模拟实验；

当需模拟在进行超声波振荡的同时进行化学解堵时，则待所述超声波发生器和超声波换能器预运行结束后，关闭油路控制阀且开启水路控制阀、化学试剂输送控制阀以及超声波发生器和超声波换能器，实现在超声波振荡和化学试剂解堵双重条件下，通过自化学试剂存储罐输至岩芯夹持器内的化学解堵用化学试剂对处于污染状态的被测试岩芯进行化学解堵实验；

当需模拟先进行化学解堵再进行超声波振荡实验时，则待超声波发生器和超声波换能器预运行结束后，先关闭油路控制阀、水路控制阀以及超声波发生器和超声波换能器且开启化学试剂输送控制阀，通过自化学试剂存储罐输至岩芯夹持器内的化学解堵用化学试剂对处于污染状态的被测试岩芯进行化学解堵实验；待所设定的化学解堵实验时间结束时，再关闭油路控制阀、水路控制阀和化学试剂输送控制阀且开启超声波发生器和超声波换能器，对经化学解堵实验后的被测试岩芯进行超声波振荡；

当需模拟先进行超声波振荡再进行化学解堵时，则待超声波发生器和超声波换能器预运行结束后，先关闭油路控制阀、水路控制阀和化学试剂输送控制阀且开启超声波发生器和超声波换能器，对处于污染状态的被测试岩芯进行超声波振荡实验；待所设定的超声波振荡实验时间结束时，再关闭油路控制阀、水路控制阀以及超声波发生器和超声波换能器且开启化学试剂输送控制阀，通过自化学试剂存储罐输至岩芯夹持器内的化学解堵用化学试剂对经超声波振荡且处于污染状态的被测试岩芯进行化学解堵实验；

步骤五中进行超声波辅助化学试剂解堵实验过程中，环压供给装置始终处于开启状态；

步骤六、水驱实验并相应测得被测试岩芯化学解堵后的水驱渗透率：按照步骤203所述的水驱替模拟实验方法，对步骤五中经超声波辅助化学试剂解堵后的被测试岩芯进行水驱替模拟实验，并根据实验过程中所测得数据计算得出被测试岩芯化学解堵后的水驱渗透率；

步骤七、更换被测试岩芯，且重复步骤一至步骤六，分别对多个被更换的被测试岩芯进行动态模拟实验；多次动态模拟实验中，步骤五中所述超声波换能器所产生超声波的频率和振幅均不相同，则每一次进行超声波辅助化学试剂解堵实验时，在步骤501中均需对超声波换能器所产生超声波的频率和振幅进行调整；

步骤八、数据整理：对步骤二中计算得出的被测试岩芯的初始水驱渗透率、步骤四中计算得出的被测试岩芯污染后的水驱渗透率和步骤六中被测试岩芯化学解堵后的水驱渗透率进行对比；同时，对步骤七中在不同频率和不同振幅超声波振荡条件下被测试岩芯的水驱渗透率进行对比，并将对比结果进行同步记录。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、装置结构简单、设计合理且安装布设方便，使用操作简单，投入成本低，能高效、快速完成储层的化学解堵实验。

2、实用价值高且推广应用前景广泛，本发明用不同频率、不同振幅超声波进行室内深度酸化和化学解堵动态模拟实验，并相应形成超声波波辅助化学解堵实验方法，对现有油层深度酸化与化学解堵技术进行创新，在不同频率超声波振荡条件下进行的室内深度酸化和化学解堵动态模拟实验，具有良好的化学解堵效果，并能有效扩大应用到油田中后期的开采中。

3、化学解堵效果好，本发明所提出的超声波辅助化学解堵是采用不同频率、不同功率的超声波辅助储层岩芯酸化和化学解堵动态模拟实验，充分利用了超声波物理场与化学剂间的协同效应：其中，超声波的波动作用可提高化学剂活性，延长化学剂作用距离及有效期；化学剂反应、侵蚀作用可溶解、松动储层堵塞物，进而提高超声波作用效果。并将该技术逐步扩大应用到低渗、特低渗、稠油、超稠油等特种油气藏的增产增注与提高原油采收率中。

4、针对常规酸化和化学解堵技术存在的成本高以及对储层、环境污染大等问题，本发明可更大程度上提高油水井增产增注的工作效率，并提高原油的采收率，同时对外界环境几乎无任何污染。

5、本发明通过对管线中的流体施加不同频率、功率的超声波振动作用，具体是通过对岩芯施加不同频率、功率的超声波作用，并在饱和流体多孔介质中建立起振动场，以强烈的交变压力作用于油层，在油层内产生周期性的应力作用，对岩石孔隙介质产生剪切作用，使岩石孔隙表面的堵塞物质被振动脱落，解除孔喉堵塞。在超声波的作用下，近井地层孔道中的机械杂质与孔道壁间的结合力将在疲劳应力下遭受破坏，逐渐剥落，并随地层中流体的运动流入井筒，达到解除地层杂质堵塞的目的。当压力波幅度和强度达到或接近岩石破裂压力时，地层近井地带就会形成微裂缝网络，在周期性压力作用下，随着波动能量积聚，逐渐撑开地层深处的裂缝，沟通液流通道，起到解堵作用。不同频率、功率压力波对油层流体的物性和流态也会产生影响，可改变固液界面动态，克服岩石颗粒表面原油的吸附亲合力，使油膜脱落、破坏或改变微孔隙内毛管力的平衡，克服毛管力的束缚滞留效应，从而减弱液阻效应，减少流动阻力，可极大地发挥油层生产潜力。

6、工作性能稳定、可靠，可广泛用于油田开发研究和其他行业的地层性能研究中，为实际生产提供科学依据。

7、将高效、无污染的物理解堵技术与常规化学解堵技术联作，通过超声波的振动剥落作用、造缝作用等，可减少化学解堵剂在近井带的消耗，延长化学解堵剂穿透距离及有效期，且振动的化学剂具有较高的活性，使得复合解堵效果将得到显著提高。

8、使用操作简便且使用操作方式灵活，进行化学解堵实验时，能实现在进行超声波振荡的同时进行化学解堵、先进行化学解堵再进行超声波振荡和先进行超声波振荡再进行化学解堵三种化学解堵模拟实验。

9、本发明模拟地层温度：25～120℃，模拟油藏压力：5～25MPa，模拟超声波频率：18～50KHz；实验用剂：盐酸、氢氟酸、土酸、强氧化剂、溶剂、热化学剂等酸化液和化学解堵剂等。

10、工作状态稳定，利用超声波换能器将超声波加载到岩芯夹持器内的岩芯上，超声波辅助化学试剂解堵实验中，在完成化学解堵的同时超声波对岩芯中的原油进行驱替，记录每次实验的时间，记录与时间对应的驱出油量，水量和压力值；进行数据处理，即可得出超声波振动条件下岩芯的最终采收率，残余油饱和度。同时，本发明利用波动场辅助岩芯化学解堵，记录每次实验的时间、水量和压力值，进行数据处理，即可得出振动条件下岩芯渗透率的恢复程度。

11、适用面广，本发明将超声波加载到岩芯夹持器内的岩芯上的方法，使得储层敏感性实验能在超声波振荡条件下运行，并能对应得出超声波振荡条件下岩芯的敏感性特征；同时，能相应得出超声波振荡条件下岩芯的最终采收率和残余油饱和度。因而，本发明能有效推广适用至超声波振荡条件下的储层敏感性实验及其它行业的储层化学解堵实验中。因而，本发明可广泛用于油田开发研究和其他行业的地层性能研究中，为实际生产提供科学依据。

综上，本发明设计合理、安装布设方便、功能完善且使用操作简便、使用效果好，可以在超声波作用下实现化学解堵的波动化，对油层起到定量配水和超声波振荡处理作用，使超声波振荡变成长期的预防措施，并能提高实际化学解堵效果，延长解堵有效期。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明超声波辅助储层化学解堵实验装置的使用状态参考图。

图2为本发明超声波换能器的结构示意图。

图3为本发明岩芯夹持器与超声波换能器的连接结构示意图。

图4为本发明超声波辅助储层化学解堵实验装置的电路原理框图。

图5为本发明进行超声波辅助储层化学解堵实验的方法流程图。

附图标记说明：

1-被测试岩芯；       2-岩芯夹持器；       2-1-夹持器外壳；

2-2-堵头；           2-3-横向进液口；     2-4-横向出液口；

2-6-橡胶隔离套；     2-7-竖向出液口；     2-8-垫圈；

2-9-压力表三；       2-10-支撑腿；        3-液压管道；

4-环压供给装置；     9-柱塞泵；           10-玻璃量筒；

12-超声波换能器；    12-1-振动模板；      12-2-平面电感线圈；

12-3-电容器；        12-4-电源；          12-5-超声波变幅杆；

12-6-密封外壳；      13-超声波发生器；    14-驱替液存储罐；

15-输送管道；        18-控制阀门；        19-控制器；

20-参数设置单元；    22-压力表一；        23-压力表二；

24-泵动力液存储罐。

具体实施方式

如图1、图4所示的一种超声波辅助储层化学解堵实验装置，包括用于夹持被测试岩芯1的岩芯夹持器2、布设在岩芯夹持器2外侧的恒温箱、通过液压管道3与岩芯夹持器2的环压接口相接且对夹于岩芯夹持器2内部的被测试岩芯1施加环向压力的环压供给装置4、通过化学试剂输送管道与岩芯夹持器2的进液口相接的化学试剂存储罐、超声波换能器12、与超声波换能器12相接且为超声波换能器12提供高频交流电信号的超声波发生器13、分别通过输水管道和输油管道与岩芯夹持器2的进液口相接且内部分别装有模拟地层水和模拟地层油的储水罐和储油罐以及通过外接管道与岩芯夹持器2的出液口相接的液体容器，所述液体容器上标有对其内部所存储溶液体积进行测量的刻度，所述输水管道、输油管道和化学试剂输送管道上分别装有水路控制阀、油路控制阀和化学试剂输送控制阀；所述输水管道、输油管道和化学试剂输送管道上均装有泵送设备。所述超声波换能器12通过连通管道与岩芯夹持器2的出液口相接。所述岩芯夹持器2的进液口和出液口上分别安装有压力检测及显示单元一和压力检测及显示单元二。

实际使用过程中，所述储水罐、储油罐和化学试剂存储罐用于储存驱替液和缓冲液体流速，超声波换能器12将超声波发生器所提供的高频电信号转换成超声波。本实施例中，所述压力检测单元一和所述压力检测单元二均为压力表。所述柱塞泵9的输出压力为0～42Mpa且其流量0～9.9mL/min，所述压力检测及显示单元一为量程为0～15MPa的压力表一22，所述压力检测及显示单元二为量程为0～1MPa的压力表二23。

本实施例中，所述超声波换能器12为电磁感应式超声波换能器。结合图2，所述电磁感应式超声波换能器包括内部开有密闭空腔的密封外壳12-6、布设在所述密闭空腔前部且能产生超声波的振动模板12-1、与振动模板12-1固定为一体且布设在振动模板12-1后侧的平面电感线圈12-2、与平面电感线圈12-2相并接的电容器12-3和并接在电容器12-3端的电源12-4，所述平面电感线圈12-2与电容器12-3之间通过导线一进行连接，所述电容器12-3与电源12-4之间通过导线二进行连接，所述平面电感线圈12-2、电容器12-3和所述导线一的导线电阻形成RLC振荡电路；所述密封外壳的前侧外部布设有用于改变振动模板12-1所产生超声波振幅的超声波变幅杆12-5，所述超声波变幅杆12-5密封安装在岩芯夹持器2的出液口上。所述超声波发生器13的输出端与电源12-4的电源端相接，所述导线一和导线二上分别串接有通断控制开关一和通断控制开关二。

本实施例中，所述密闭空腔为圆柱状空腔，振动模板12-1为圆形板且所述圆形板的直径小于所述密闭空腔的直径，平面电感线圈12-2为圆形平面线圈且其直径小于所述圆形板的直径。所述通断控制开关一和所述通断控制开关二共用一个单刀双掷开关K，所述单刀双掷开关K的固定接线端通过导线与电容器12-3相接，且所述单刀双掷开关K的另外两个活动接线端分别通过导线一和导线二与平面电感线圈12-2和电源12-4相接。

本实施例中，所述振动模板12-1为铝板，且所述超声波变幅杆12-5与密封外壳12-6加工制作为一体。所述密封空腔、振动模板12-1、平面电感线圈12-2和超声波变幅杆12-5呈同轴布设。

实际使用时，通过电源12-4先给电容器12-3充电，然后再通过平面电感线圈12-2放电。平面电感线圈12-2放电过程中，所述RLC振荡电路中将产生按指数规律衰减的正弦电流，该正弦电流在平面电感线圈12-2中产生一交变磁场，此交变磁场的磁力线穿过振动模板12-1，并相应在振动模板12-1内形成涡流，平面电感线圈12-2中的电流与振动模板12-1内所形成的涡流之间有交变的力的作用，使振动模板12-1产生振动而发出超声波。

本实施例中，所述泵送设备为柱塞泵9且柱塞泵9通过管道与泵动力液存储罐24相接。所述液体容器为刻度管，且所述刻度管为刻度单位为0.1ml的玻璃量筒10。实际使用时，也可以选用其它刻度单位为0.1ml的玻璃量筒10。

本实施例中，所述储水罐、储油罐和化学试剂存储罐共用一个驱替液存储罐14，所述输水管道、输油管道和化学试剂输送管道共用一个输送管道15，所述水路控制阀、油路控制阀和化学试剂输送控制阀共用一个控制阀门18，且所述输水管道、输油管道和化学试剂输送管道共用一个泵送设备。实际对夹于岩芯夹持器2内的被测试岩芯1进行水驱、油驱、制造岩芯污染和化学解堵时，只需将驱替液存储罐14内所存储溶液进行相应替换即可。

实际使用过程中，也可以将所述储水罐和储油罐共用一个驱替液存储罐14，所述输水管道和输油管道共用一个输送管道15，所述水路控制阀和油路控制阀共用一个控制阀门，且所述输水管道和输油管道共用一个泵送设备。另外，单独设置有一个化学试剂存储罐和一个化学试剂输送管道。

结合图3，本实施例中，所述岩芯夹持器2包括左右两端均开口的夹持器外壳2-1、同轴套装在夹持器外壳2-1内且左右两端均开口的橡胶隔离套2-6以及两个分别对夹持器外壳2-1和橡胶隔离套2-6(即橡胶筒)的左右两端开口进行封堵的堵头2-2，所述被测试岩芯1同轴套装在橡胶隔离套2-6内部。所述夹持器外壳2-1的上部侧壁上开有与其内腔相通的两个竖向出液口2-7，两个竖向出液口2-7中的一个竖向出液口2-7通过液压管道3与环压供给装置4相接(此竖向出液口2-7为环压接口)，且另一个竖向出液口2-7安装有压力表三2-9。两个堵头2-2上分别开有两个横向进液口2-3和两个横向出液口2-4，两个横向进液口2-3和两个横向出液口2-4均与橡胶隔离套2-6的内腔相通。两个横向进液口2-3中的一个横向进液口2-3分别与所述输水管道、输油管道和化学试剂输送管道相接，且压力表一22安装在另一个横向进液口2-3上。两个横向出液口2-4中的一个横向出液口2-4通过外接管道与所述液体容器相接，压力表二23安装在另一个横向出液口2-4。两个堵头2-2的前端部与被测试岩芯1的左右端部之间垫装有垫圈2-8，夹持器外壳2-1下部设置有支撑腿2-10。

本实施例中，所述横向进液口2-3、横向出液口2-4和竖向出液口2-7上均安装有管线压紧帽，且所述管线压紧帽由1Cr17Ni9Ti加工成型，堵头2-2由1Cr17Ni9Ti加工成型，夹持器外壳2-1由1Cr17Ni9Ti加工成型，垫圈2-8由1Cr17Ni9Ti加工成型。实际安装时，先在夹持器外壳2-1一端安装堵头2-2，将被测试岩芯1装入夹持器外壳2-1后，再安装另一端的堵头2-2。

本实施例中，两个横向进液口2-3开在夹持器外壳2-1的左侧，两个横向出液口2-4开在夹持器外壳2-1的右侧，

所述超声波变幅杆12-5由右至左自夹持器外壳2-1右侧的堵头2-2插入至夹持器外壳2-1内部且其前端部紧抵被测试岩芯1的右端部所设置的垫圈2-8，且超声波变幅杆12-5与右侧的堵头2-2之间形成两个横向出液口2-4，夹持器外壳2-1右侧的堵头2-2中部开有供超声波变幅杆12-5横向穿入的通孔。本实施例中，所述液体容器和压力表二23分别通过一个竖向出液管与两个横向出液口2-4内部相通。

同时，本发明所述的超声波辅助储层化学解堵实验装置还包括控制器19和与控制器19相接的参数设置单元20，所述水路控制阀、油路控制阀和化学试剂输送控制阀(即控制阀门18)均为电磁控制阀。所述控制阀门18和液压油输送控制阀8均与控制器19相接且均由控制器19进行控制。所述柱塞泵9与控制器19相接且由控制器19进行控制。另外，实际操作过程中，所述压力检测及显示单元一和压力检测及显示单元二还可以采用压力传感器对所输送水压和油压进行实时检测，并将所检测信号同步分别传送至控制器19，并通过与控制器19相接的显示器对所检测压力进行同步显示。

综上，泵动力液存储罐24用来储存入泵动力液，如煤油、蒸馏水等。所述驱替液存储罐14由1Cr18Ni9Ti钢板加工成型，容量2L，耐压25Mpa，驱替液存储罐14的上部的出口和下部的进口处均安装有高压阀门，从进口进入的带压液体(指泵动力液)推动驱替液存储罐14中的活塞上行，活塞再推动活塞上方的驱替液运动，经上部出口后送至岩芯夹持器2的进液口。所述压力检测及显示单元一用来测量驱替压力，岩芯夹持器2用于固定被测试岩芯1，环压供给装置4(具体采用环压泵)给夹于岩芯夹持器2内的被测试岩芯1外围施加地层模拟压力，所述压力检测及显示单元二用来测量驱替出口压力，所述液体容器用来计量驱替出液量。所述超声波换能器12将超声波发生器13所提供的高频电信号转换成超声波并作用于岩芯上。所述压力检测及显示单元一和压力检测及显示单元二的底座为六通阀，用1Cr18Ni9Ti加工成型。

如图5所示的一种超声波辅助储层化学解堵实验方法，包括以下步骤：

步骤一、被测试岩芯预处理：首先，对被测试岩芯1的外部尺寸进行测量，同时对经烘干后的被测试岩芯1的干重进行称量，并对测量结果和称量结果进行记录；再按照常规油相渗透率测试方法，将被测试岩芯1经烘干、抽真空和饱和模拟地层水后再进行称量，并相应获得被测试岩芯1的湿重且对称量结果进行记录；随后，根据所记录数据，计算得出被测试岩芯1的空隙体积和孔隙度。

步骤二、水驱实验并相应测得被测试岩芯1的初始水驱渗透率，其实验过程如下：

201、将被测试岩芯1经烘干、抽真空和饱和模拟地层水后装入岩芯夹持器2内；再按照需模拟地层的环境温度条件，通过加热装置将岩芯夹持器2连同夹于其内部的被测试岩芯一起加热至需模拟地层的环境温度，待加热至需模拟地层的环境温度后将所述恒温装置布设在岩芯夹持器2外部。

202、参数调整：按照需模拟地层的油藏压力条件，且通过所述控制器对环压供给装置4进行控制调整，使得环压供给装置4加载在被测试岩芯上的环向压力与需模拟地层的油藏压力相同。

203、水驱替模拟实验：关闭油路控制阀和化学试剂输送控制阀且开启水路控制阀，同时启动环压供给装置4和安装在所述输水管道上的泵送设备，实现通过自储水罐输至岩芯夹持器2内的模拟地层水对被测试岩芯1进行水驱替动态模拟实验；且水驱替动态模拟实验过程中，对所述压力检测及显示单元一和压力检测及显示单元二实时所检测的水压和所述液体容器内的驱出水量进行连续观测，当所述压力检测及显示单元一和压力检测及显示单元二之间所检测水压的差值保持稳定且所述液体容器内的驱出水量不变时，则水驱替动态模拟实验结束；根据水驱替动态模拟实验过程中所用的模拟地层水量且按照水驱渗透率的常规计算方法，计算得出测试岩芯1的初始水驱渗透率。

步骤三、按照实验预先设计的污染类型制造岩芯污染：首先，关闭水路控制阀和化学试剂输送控制阀且开启油路控制阀，同时启动安装在所述输油管道上的泵送设备，通过自储油罐输至岩芯夹持器2内的模拟地层油对被测试岩芯1进行油驱替水动态模拟实验；且油驱替水过程中，对所述压力检测及显示单元二实时所检测的水压和所述液体容器内的驱出水量进行连续观测，当所述压力检测及显示单元二所检测水压数值保持稳定且所述液体容器内的驱出水量不变时，则油驱替水动态模拟实验结束，此时被测试岩芯1内处于充分饱和油状态。

之后，关闭水路控制阀和油路控制阀且开启化学试剂输送控制阀，同时启动安装在所述输油管道上的泵送设备，按照实验预先设计的污染类型，将化学试剂存储罐内所存储的岩芯污染用化学试剂输送至岩芯夹持器2内，并使得夹于岩芯夹持器2内的被测试岩芯1处于污染状态。

步骤四、水驱实验并相应测得被测试岩芯1污染后的水驱渗透率，按照步骤203所述的水驱替模拟实验方法对步骤三中处于污染状态的被测试岩芯1进行水驱替模拟实验，并根据实验过程中所测得数据计算得出被测试岩芯1污染后的水驱渗透率。

步骤五、超声波辅助化学试剂解堵实验，其实验过程如下：

501、参数调整：对超声波发生器13的工作参数进行相应调整并对调整后的工作参数作以记录，且通过调整超声波发生器13的工作参数，相应对超声波换能器12所产生超声波的频率和振幅进行调整。

502、设备预运行：开启超声波发生器13和超声波换能器12进行预运行，且预运行时间为10min～30min。

503、在超声波振荡条件下通过自化学试剂存储罐输至岩芯夹持器2内的化学解堵用化学试剂对处于污染状态的被测试岩芯1进行化学解堵实验；且进行化学解堵实验时，能实现在进行超声波振荡的同时进行化学解堵、先进行化学解堵再进行超声波振荡和先进行超声波振荡再进行化学解堵三种化学解堵模拟实验。

当需模拟在进行超声波振荡的同时进行化学解堵时，则待所述超声波发生器13和超声波换能器12预运行结束后，关闭油路控制阀且开启水路控制阀、化学试剂输送控制阀以及超声波发生器13和超声波换能器12，实现在超声波振荡和化学试剂解堵双重条件下，通过自化学试剂存储罐输至岩芯夹持器2内的化学解堵用化学试剂对处于污染状态的被测试岩芯1进行化学解堵实验。

当需模拟先进行化学解堵再进行超声波振荡实验时，则待超声波发生器13和超声波换能器12预运行结束后，先关闭油路控制阀、水路控制阀以及超声波发生器13和超声波换能器12且开启化学试剂输送控制阀，通过自化学试剂存储罐输至岩芯夹持器2内的化学解堵用化学试剂对处于污染状态的被测试岩芯1进行化学解堵实验；待所设定的化学解堵实验时间结束时，再关闭油路控制阀、水路控制阀和化学试剂输送控制阀且开启超声波发生器13和超声波换能器12，对经化学解堵实验后的被测试岩芯1进行超声波振荡。

当需模拟先进行超声波振荡再进行化学解堵时，则待超声波发生器13和超声波换能器12预运行结束后，先关闭油路控制阀、水路控制阀和化学试剂输送控制阀且开启超声波发生器13和超声波换能器12，对处于污染状态的被测试岩芯1进行超声波振荡实验；待所设定的超声波振荡实验时间结束时，再关闭油路控制阀、水路控制阀以及超声波发生器13和超声波换能器12且开启化学试剂输送控制阀，通过自化学试剂存储罐输至岩芯夹持器2内的化学解堵用化学试剂对经超声波振荡且处于污染状态的被测试岩芯1进行化学解堵实验。

且超声波辅助化学试剂解堵实验中，在完成化学解堵的同时也进行水驱替油动态实验，则超声波辅助化学试剂解堵实验过程中，分多个时间点对超声波辅助化学试剂解堵实验过程中的相关参数分别进行记录，所述相关参数包括与各时间点相对应的记录时间、驱出油量、用水量、所用水压值和环向压力值，所述驱出油量为通过所述液体容器上的刻度测试出的由被测试岩芯驱出至所述液体容器内的模拟地层油数量，所述用水量为储水罐内所消耗的模拟地层水数量，所用水压值为所述压力检测及显示单元一所检测的水压值，所述环向压力值为环压供给装置3加载在被测试岩芯上的环向压力值。

步骤五中进行超声波辅助化学试剂解堵实验过程中，环压供给装置4始终处于开启状态。

步骤六、水驱实验并相应测得被测试岩芯1化学解堵后的水驱渗透率：按照步骤203所述的水驱替模拟实验方法，对步骤五中经超声波辅助化学试剂解堵后的被测试岩芯1进行水驱替模拟实验，并根据实验过程中所测得数据计算得出被测试岩芯1化学解堵后的水驱渗透率。

步骤七、更换被测试岩芯1，且重复步骤一至步骤六，分别对多个被更换的被测试岩芯1进行动态模拟实验；多次动态模拟实验中，步骤五中所述超声波换能器12所产生超声波的频率和振幅均不相同，则每一次进行超声波辅助化学试剂解堵实验时，在步骤501中均需对超声波换能器12所产生超声波的频率和振幅进行调整。

步骤八、数据整理：对步骤二中计算得出的被测试岩芯1的初始水驱渗透率、步骤四中计算得出的被测试岩芯1污染后的水驱渗透率和步骤六中被测试岩芯1化学解堵后的水驱渗透率进行对比；同时，对步骤七中在不同频率和不同振幅超声波振荡条件下被测试岩芯1的水驱渗透率进行对比，并将对比结果进行同步记录。

综上，通过本发明能够计算出不同频率、不同振幅超声波振荡条件下，被测试岩芯1的渗透率的变化情况，用于评价超声波辅助化学解堵的增产增注效果。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

一种超声波辅助储层化学解堵实验装置及实验方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。