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專利名稱：油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油工業(yè)油藏物理模擬技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)方法及裝置。
背景技術(shù)：
超聲波技術(shù)具有無輻射、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、適合高溫高壓條件下大尺寸模型探測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，目前在無損檢測(cè)等領(lǐng)域應(yīng)用。由于聲波能夠穿透多孔介質(zhì)等不透光的物體，因此利用聲波可以獲得這些物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)或流體飽和程度等聲學(xué)信息，進(jìn)而將該聲學(xué)信息反演或重建為人眼可見的圖像，從而獲得多孔介質(zhì)內(nèi)物體或模型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)或流體飽和程度等的參數(shù)信息及其分布規(guī)律。通過超聲波技術(shù)與油藏物理模擬方法的有機(jī)結(jié)合，既能夠進(jìn)行傳統(tǒng)的油藏物理基本參數(shù)測(cè)定及各種驅(qū)替實(shí)驗(yàn)研究，又能將多孔介質(zhì)內(nèi)微觀尺度范圍內(nèi)的模型結(jié)構(gòu)及流體分布進(jìn)行反演重建，具有較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。然而，無論是單純的超聲波技術(shù)，還是傳統(tǒng)油藏物理模擬技術(shù)，二者之間的平衡和匹配問題一直是學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點(diǎn)。實(shí)踐也證明，由于油藏物理模擬高溫高壓的技術(shù)特點(diǎn)，模型探測(cè)需要耐溫承壓的載體，但不同聲阻抗載體的存在勢(shì)必增加超聲波穿透的難度，此夕卜，還存在超聲波沿高聲速載體繞射等諸多問題，因此，該技術(shù)的推廣和應(yīng)用受到了嚴(yán)重的制約。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)方法，用以達(dá)到探測(cè)快速、操作方便、經(jīng)濟(jì)安全、能實(shí)現(xiàn)高溫高壓條件下大尺寸模型探測(cè)多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)的目的，該方法包括:將超聲波探頭組陣布置于油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)的物理模型表面；所述超聲波探頭組陣在伺服系統(tǒng)的控制下，沿所述物理模型表面勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)的聲學(xué)參數(shù)探測(cè)。一個(gè)實(shí)施例中，將所述超聲波探頭組陣線性或環(huán)繞式布置于所述物理模型表面。一個(gè)實(shí)施例中，上述方法還包括:根據(jù)多孔介質(zhì)的尺寸、特性、溫度壓力條件和精度要求，確定所述超聲波探頭組陣的頻率、尺寸和數(shù)量。一個(gè)實(shí)施例中，所述超聲波探頭組陣的頻率在20KHz至2MHz的頻率范圍內(nèi)。一個(gè)實(shí)施例中，所述超聲波探頭組陣采用一發(fā)多收、順序發(fā)射的方式，在單位時(shí)間內(nèi)完成所述物理模型表面的聲學(xué)參數(shù)探測(cè)。一個(gè)實(shí)施例中，上述方法還包括:反演重建系統(tǒng)獲得所述超聲波探頭組陣探測(cè)的聲學(xué)參數(shù)，根據(jù)所述聲學(xué)參數(shù)與多孔介質(zhì)內(nèi)流體相態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系，進(jìn)行多孔介質(zhì)內(nèi)相態(tài)參數(shù)的反演和重建。
一個(gè)實(shí)施例中，上述方法還包括:通過標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，確定所述聲學(xué)參數(shù)與多孔介質(zhì)內(nèi)流體相態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系。一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)所述聲學(xué)參數(shù)與多孔介質(zhì)內(nèi)流體相態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系，進(jìn)行多孔介質(zhì)內(nèi)相態(tài)參數(shù)的反演和重建，包括:進(jìn)行驅(qū)替實(shí)驗(yàn)或相態(tài)實(shí)驗(yàn)，通過所述聲學(xué)參數(shù)，利用射線理論、波動(dòng)理論及圖像處理方法進(jìn)行多孔介質(zhì)內(nèi)相態(tài)參數(shù)的反演和重建。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)裝置，用以達(dá)到探測(cè)快速、操作方便、經(jīng)濟(jì)安全、能實(shí)現(xiàn)高溫高壓條件下大尺寸模型探測(cè)多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)的目的，該裝置包括:超聲波探頭組陣，布置于油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)的物理模型表面，用于在伺服系統(tǒng)的控制下，沿所述物理模型表面勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)的聲學(xué)參數(shù)探測(cè)；伺服系統(tǒng)，與所述超聲波探頭組陣連接，用于控制所述超聲波探頭組陣沿所述物理模型表面勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以進(jìn)行油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)的聲學(xué)參數(shù)探測(cè)。一個(gè)實(shí)施例中，所述超聲波探頭組陣線性或環(huán)繞式布置于所述物理模型表面。一個(gè)實(shí)施例中，所述超聲波探頭組陣的頻率、尺寸和數(shù)量，是根據(jù)多孔介質(zhì)的尺寸、特性、溫度壓力條件和精度要求確定的。一個(gè)實(shí)施例中，所述超聲波探頭組陣的頻率在20KHz至2MHz的頻率范圍內(nèi)。一個(gè)實(shí)施例中，上述裝置還包括:反演重建系統(tǒng)，與所述超聲波探頭組陣連接，用于獲得所述超聲波探頭組陣探測(cè)的聲學(xué)參數(shù)，根據(jù)所述聲學(xué)參數(shù)與多孔介質(zhì)內(nèi)流體相態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系，進(jìn)行多孔介質(zhì)內(nèi)相態(tài)參數(shù)的反演和重建。本發(fā)明實(shí)施例與射線CT成像技術(shù)、核磁共振成像技術(shù)等相比，具有指向性好、價(jià)格低廉、對(duì)人體無害、適合高溫高壓下大尺寸模型等優(yōu)點(diǎn)。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，通過對(duì)超聲波探頭進(jìn)行組陣布置，結(jié)合信號(hào)分析與處理、數(shù)字成像和聲時(shí)衍射等技術(shù)，超聲波探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用將有助于改善其在油藏物理模擬中的適用性，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性、直觀性以及檢測(cè)結(jié)果的可靠性，推動(dòng)油藏物理模擬實(shí)驗(yàn)向多孔介質(zhì)等微觀尺度發(fā)展，避免了單純研究油、氣、水體系相態(tài)關(guān)系，忽視多孔介質(zhì)對(duì)其相態(tài)特征影響的弊端。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中:圖1為本發(fā)明實(shí)施例中油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例中驅(qū)替實(shí)驗(yàn)的示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例中油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明實(shí)施例中油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)裝置的具體實(shí)例的不意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。為了解決油藏條件下多孔介質(zhì)中油、氣、水等流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種成本低廉、安全實(shí)用的利用超聲波技術(shù)進(jìn)行探測(cè)的方法。圖1為本發(fā)明實(shí)施例中油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)方法的流程圖，如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例中油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)方法可以包括:步驟101、將超聲波探頭組陣布置于油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)的物理模型表面；步驟102、所述超聲波探頭組陣在伺服系統(tǒng)的控制下，沿所述物理模型表面勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)的聲學(xué)參數(shù)探測(cè)。具體實(shí)施時(shí)，所述油藏條件下多孔介質(zhì)包括但不限于天然巖心、人造巖心和填砂模型等多孔介質(zhì)。流體包括但不限于油、氣、水等流體。具體實(shí)施時(shí)，可以將所述超聲波探頭組陣環(huán)繞式布置于所述物理模型表面，也可以將所述超聲波探頭組陣線性布置于所述物理模型表面。具體實(shí)施時(shí)，可以根據(jù)多孔介質(zhì)的尺寸、特性、溫度壓力條件和精度要求，確定所述超聲波探頭組陣的頻率、尺寸和數(shù)量。例如可以確定所述超聲波探頭組陣的頻率在20KHz至2MHz的頻率范圍內(nèi)。為了更快捷地進(jìn)行聲學(xué)參數(shù)探測(cè)，所述超聲波探頭組陣可以采用一發(fā)多收、順序發(fā)射的方式，在單位時(shí)間內(nèi)完成所述物理模型表面的聲學(xué)參數(shù)探測(cè)。例如，可以通過在物理模型表面環(huán)繞式布置超聲波探頭組陣，進(jìn)行一發(fā)多收、順序發(fā)射，單位時(shí)間內(nèi)完成模型某一截面的探測(cè)，同時(shí)，探頭組陣在伺服系統(tǒng)的帶動(dòng)下沿模型表面勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)油藏條件下多孔介質(zhì)內(nèi)油、氣、水體系相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)。具體實(shí)施時(shí)，所述的油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)方法中，還可以由反演重建系統(tǒng)獲得所述超聲波探頭組陣探測(cè)的聲學(xué)參數(shù)，根據(jù)所述聲學(xué)參數(shù)與多孔介質(zhì)內(nèi)流體相態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系，進(jìn)行多孔介質(zhì)內(nèi)相態(tài)參數(shù)的反演和重建。具體的，可以通過標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，確定所述聲學(xué)參數(shù)與多孔介質(zhì)內(nèi)流體相態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系。可以進(jìn)行驅(qū)替實(shí)驗(yàn)或相態(tài)實(shí)驗(yàn)(Pressure-Volume-Temperature,PVT),通過所述聲學(xué)參數(shù)，利用射線理論、波動(dòng)理論及圖像處理方法進(jìn)行多孔介質(zhì)內(nèi)相態(tài)參數(shù)的反演和重建。圖2為驅(qū)替實(shí)驗(yàn)的示意圖。實(shí)施中，可以基于的射線理論透析成像方法，包括但不局限于變換重建法和技術(shù)展開法等反演方法，重建算法包括但不局限于射線追蹤、迭代重建等重建算法。而超聲波反演圖像在采集、傳輸和保存的過程中易受到噪聲影響，可以通過圖像分割等進(jìn)行超聲波反演圖像的處理。舉一例，本發(fā)明實(shí)施例中油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)方法中，可以根據(jù)待測(cè)多孔介質(zhì)的特性、精度要求和溫度壓力條件，選擇合適的探頭頻率、尺寸和數(shù)量，并確保超聲波探頭組陣與物理模型的匹配關(guān)系，在做好標(biāo)定的基礎(chǔ)上，進(jìn)行油藏條件下多孔介質(zhì)中油、氣、水體系相態(tài)三維動(dòng)態(tài)超聲波探測(cè)，通過所測(cè)聲學(xué)參數(shù)與多孔介質(zhì)內(nèi)流體相態(tài)之間的關(guān)系，利用射線理論、波動(dòng)理論及圖像處理方法進(jìn)行多孔介質(zhì)內(nèi)相態(tài)參數(shù)的反演和重建。其中，超聲波探頭組陣頻率范圍一般為20KHz至2MHz ;可以通過標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，確定超聲波聲學(xué)參數(shù)與多孔介質(zhì)內(nèi)流體相態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系，之后進(jìn)行驅(qū)替實(shí)驗(yàn)或相態(tài)實(shí)驗(yàn)，通過所測(cè)聲學(xué)參數(shù)，利用射線理論、波動(dòng)理論及圖像處理方法進(jìn)行多孔介質(zhì)內(nèi)相態(tài)參數(shù)的反演和重建。探測(cè)過程中，伺服系統(tǒng)控制超聲波探頭組陣在物理模型表面勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，單位時(shí)間內(nèi)完成物理模型軸向上的聲學(xué)參數(shù)探測(cè)?；谕话l(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例中還提供了一種油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)裝置，如下面的實(shí)施例所述。由于油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)裝置解決問題的原理與油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)方法相似，因此油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)裝置的實(shí)施可以參見油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)方法的實(shí)施，重復(fù)之處不再贅述。圖3為本發(fā)明實(shí)施例中油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例中油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)裝置可以包括:超聲波探頭組陣301，布置于油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)的物理模型表面，用于在伺服系統(tǒng)302的控制下，沿所述物理模型表面勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)的聲學(xué)參數(shù)探測(cè)；伺服系統(tǒng)302，與所述超聲波探頭組陣301連接，用于控制所述超聲波探頭組陣301沿所述物理模型表面勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以進(jìn)行油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)的聲學(xué)參數(shù)探測(cè)。具體實(shí)施時(shí)，所述超聲波探頭組陣301可以線性或環(huán)繞式布置于所述物理模型表面。具體實(shí)施時(shí)，所述超聲波探頭組陣301的頻率、尺寸和數(shù)量，是可以根據(jù)多孔介質(zhì)的尺寸、特性、溫度壓力條件和精度要求確定的。具體實(shí)施時(shí)，所述超聲波探頭組陣的頻率可以在20KHz至2MHz的頻率范圍內(nèi)。圖4為本發(fā)明實(shí)施例中油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)裝置的具體實(shí)例的示意圖。如圖4所示，具體實(shí)施時(shí)，所述的油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)裝置還可以包括:反演重建系統(tǒng)401，與所述超聲波探頭組陣301連接，用于獲得所述超聲波探頭組陣301探測(cè)的聲學(xué)參數(shù)，根據(jù)所述聲學(xué)參數(shù)與多孔介質(zhì)內(nèi)流體相態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系，進(jìn)行多孔介質(zhì)內(nèi)相態(tài)參數(shù)的反演和重建。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例適于油氣田開發(fā)等物理模擬實(shí)驗(yàn)中高溫高壓條件下飽和流體多孔介質(zhì)的相態(tài)參數(shù)，如流體飽和度分布等的探測(cè)和反演，通過在物理模型表面布置探頭組陣，進(jìn)行一發(fā)多收、順序發(fā)射，利用超聲波聲學(xué)參數(shù)，如聲速、衰減或頻率等與多孔介質(zhì)內(nèi)流體相態(tài)之間的關(guān)系，基于射線理論、波動(dòng)理論的層析成像方法，對(duì)多孔介質(zhì)內(nèi)流體相態(tài)參數(shù)進(jìn)行反演和重建。本發(fā)明實(shí)施例探測(cè)快速、操作方便、經(jīng)濟(jì)安全，能實(shí)現(xiàn)高溫高壓條件下大尺寸模型的探測(cè)，有利于物理模擬實(shí)驗(yàn)中飽和流體多孔介質(zhì)微觀領(lǐng)域內(nèi)相態(tài)特征及規(guī)律的研究和應(yīng)用。本發(fā)明實(shí)施例適于在油藏條件下對(duì)多孔介質(zhì)內(nèi)流體相態(tài)參數(shù)測(cè)試過程中使用，與射線CT (Computed Tomography,計(jì)算機(jī)斷層掃描)成像技術(shù)、核磁共振成像技術(shù)等相比,具有指向性好、價(jià)格低廉、對(duì)人體無害、適合高溫高壓下大尺寸模型等優(yōu)點(diǎn)。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，通過對(duì)超聲波探頭進(jìn)行環(huán)繞式或線性布置，結(jié)合信號(hào)分析與處理、數(shù)字成像和聲時(shí)衍射等技術(shù)，超聲波探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用將有助于改善其在油藏物理模擬中的適用性，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性、直觀性以及檢測(cè)結(jié)果的可靠性，推動(dòng)油藏物理模擬實(shí)驗(yàn)向多孔介質(zhì)等微觀尺度發(fā)展，避免了單純研究油、氣、水體系相態(tài)關(guān)系，忽視多孔介質(zhì)對(duì)其相態(tài)特征影響的弊端。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲(chǔ)器、CD-ROM、光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)方法，其特征在于，包括: 將超聲波探頭組陣布置于油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)的物理模型表面； 所述超聲波探頭組陣在伺服系統(tǒng)的控制下，沿所述物理模型表面勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)的聲學(xué)參數(shù)探測(cè)。
2.按權(quán)利要求1所述的油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)方法，其特征在于，將所述超聲波探頭組陣線性或環(huán)繞式布置于所述物理模型表面。
3.按權(quán)利要求1所述的油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)方法，其特征在于，還包括: 根據(jù)多孔介質(zhì)的尺寸、特性、溫度壓力條件和精度要求，確定所述超聲波探頭組陣的頻率、尺寸和數(shù)量。
4.按權(quán)利要求1所述的油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)方法，其特征在于，所述超聲波探頭組陣的頻率在20KHz至2MHz的頻率范圍內(nèi)。
5.按權(quán)利要求1所述的油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)方法，其特征在于，所述超聲波探頭組陣采用一發(fā)多收、順序發(fā)射的方式，在單位時(shí)間內(nèi)完成所述物理模型表面的聲學(xué)參數(shù)探測(cè)。
6.按權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)方法，其特征在于，還包括: 反演重建系統(tǒng)獲得所述超聲波探頭組陣探測(cè)的聲學(xué)參數(shù)，根據(jù)所述聲學(xué)參數(shù)與多孔介質(zhì)內(nèi)流體相態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系，進(jìn)行多孔介質(zhì)內(nèi)相態(tài)參數(shù)的反演和重建。
7.按權(quán)利要求6所述的油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)方法，其特征在于，還包括: 通過標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，確定所述聲學(xué)參數(shù)與多孔介質(zhì)內(nèi)流體相態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系。
8.按權(quán)利要求6所述的油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)方法，其特征在于，根據(jù)所述聲學(xué)參數(shù)與多孔介質(zhì)內(nèi)流體相態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系，進(jìn)行多孔介質(zhì)內(nèi)相態(tài)參數(shù)的反演和重建，包括: 進(jìn)行驅(qū)替實(shí)驗(yàn)或相態(tài)實(shí)驗(yàn)，通過所述聲學(xué)參數(shù)，利用射線理論、波動(dòng)理論及圖像處理方法進(jìn)行多孔介質(zhì)內(nèi)相態(tài)參數(shù)的反演和重建。
9.一種油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)裝置，其特征在于，包括: 超聲波探頭組陣，布置于油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)的物理模型表面，用于在伺服系統(tǒng)的控制下，沿所述物理模型表面勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)的聲學(xué)參數(shù)探測(cè)； 伺服系統(tǒng)，與所述超聲波探頭組陣連接，用于控制所述超聲波探頭組陣沿所述物理模型表面勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以進(jìn)行油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)的聲學(xué)參數(shù)探測(cè)。
10.按權(quán)利要求9所述的油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)裝置，其特征在于，所述超聲波探頭組陣線性或環(huán)繞式布置于所述物理模型表面。
11.按權(quán)利要求9所述的油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)裝置，其特征在于，所述超聲波探頭組陣的頻率、尺寸和數(shù)量，是根據(jù)多孔介質(zhì)的尺寸、特性、溫度壓力條件和精度要求確定的。
12.按權(quán)利要求9所述的油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)裝置，其特征在于，所述超聲波探頭組陣的頻率在20KHz至2MHz的頻率范圍內(nèi)。
13.按權(quán)利要求9至12任一項(xiàng)所述的油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)裝置，其特征在于，還包括: 反演重建系統(tǒng)，與所述超聲波探頭組陣連接，用于獲得所述超聲波探頭組陣探測(cè)的聲學(xué)參數(shù)，根據(jù)所述聲學(xué)參數(shù)與多孔介質(zhì)內(nèi)流體相態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系，進(jìn)行多孔介質(zhì)內(nèi)相態(tài)參數(shù)的反演和重建 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)方法及裝置，其中方法包括將超聲波探頭組陣布置于油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)三維動(dòng)態(tài)探測(cè)的物理模型表面；所述超聲波探頭組陣在伺服系統(tǒng)的控制下，沿所述物理模型表面勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行油藏條件下多孔介質(zhì)中流體相態(tài)的聲學(xué)參數(shù)探測(cè)。本發(fā)明實(shí)施例具有指向性好、價(jià)格低廉、對(duì)人體無害、適合高溫高壓下大尺寸模型等優(yōu)點(diǎn)，通過對(duì)超聲波探頭進(jìn)行組陣布置，結(jié)合信號(hào)分析與處理、數(shù)字成像和聲時(shí)衍射等技術(shù)，超聲波探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用將有助于改善其在油藏物理模擬中的適用性，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性、直觀性以及檢測(cè)結(jié)果的可靠性，推動(dòng)油藏物理模擬實(shí)驗(yàn)向多孔介質(zhì)等微觀尺度發(fā)展。
文檔編號(hào)G01N29/02GK103091395SQ20131002581
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月21日
發(fā)明者楊勝來, 陳浩, 李芳芳, 聶向榮, 史樹有, 鄭皚皚, 石巍, 王海洋, 蔡福林, 錢坤, 黃偉, 周鋒, 朱志強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(北京)