一种油藏储层粘土膨胀性测定装置及其粘土膨胀装置制造方法及图纸

技术编号:18956833 阅读:14 留言:0更新日期:2018-09-15 15:20
本实用新型专利技术涉及一种油藏储层粘土膨胀性测定装置及其粘土膨胀装置,油藏储层粘土膨胀性测定装置包括粘土膨胀装置、注水装置、抽真空装置和阀门机构,粘土膨胀装置、注水装置和抽真空装置通过阀门机构相应连通,粘土膨胀装置包括膨胀筒,膨胀筒包括筒体以及沿筒体轴向方向设置的刻度显示机构,筒体的上端设置有上通气口,筒体的下端设置有下通气口,上通气口和下通气口之间形成装填样品空间。该测定装置能够准确测定多种情况下的粘土膨胀性数据。并且,测定装置结构简单,操作简便,设备占用空间小,测定方法更科学,并排除了粘土中夹杂的空气的影响,测定结果更具参考价值,可以更好地满足油气田钻井、储层保护和开发的需要。

【技术实现步骤摘要】
一种油藏储层粘土膨胀性测定装置及其粘土膨胀装置
本技术涉及一种油藏储层粘土膨胀性测定装置及其粘土膨胀装置。
技术介绍
目前,已发现的油气藏储层几乎都含有粘土矿物,尤其低渗透储层中粘土含量更高,各种粘土都会吸水膨胀,不同的粘土矿物水化膨胀的程度不同。粘土发生水化膨胀后,会堵塞甚至堵死油气流动通道,大大降低油藏的渗透率及油气产量,在钻完井作业中还会导致井壁失稳现象的发生。粘土中的水分主要有结晶水、吸附水和自由水三种类型。粘土膨胀性一般与粘土矿物成分、粘粒含量、化学成分等密切相关,粘土颗粒含量越高、粘土的比表面越大、吸水能力越强,膨胀收缩变形就越大。因此,粘土的膨胀性测量对于油气的勘探有着很重要的作用。目前,粘土膨胀性测量普遍采用的方法是在样品室中将粉碎的粘土样品压制成圆形的岩心柱(也有的不压制,只在样品筒中将上表面整平)而后注入液体并隔一段时间计量粘土上表面升高的高度,直至高度不再变化为止。常用的测定仪器主要分为两类:一类是常温常压下的普通测量仪器,主要包括膨胀量测定仪、低温膨胀仪、自由膨胀率测定仪、常温膨胀量测定仪等,该类仪器只适于常温常压下,精度低,不适于油藏条件下的测定;另一类是针对特殊油气藏粘土的测量仪器,主要是高温高压页岩膨胀仪,该类设备测定精度比常规设备有所提高,数据具有一定参考价值,但操作复杂,占据空间大,价格昂贵。并且,目前在用的所有测定粘土膨胀的设备在设计和使用过程中都忽略了两点:一是设备设计和操作过程中没有考虑膨胀多孔介质中夹杂空气的影响,尤其在膨胀筒设计上,甚至没有设计抽空设置,这就导致在升温过程中,夹在多孔介质中空气泡膨胀,甚至会在粘土中间形成中空气腔,致使测定的结果偏差较大,在恒温测定时,可能会抵消一部分膨胀量,导致测定结果可信度降低;二是粘土样压制不规范,有太多随意性,压制后的粘土样与天然岩心的物性相差太大,这样测定结果的参考价值就无从体现,这些都是现有测定设备及文献中没有考虑的。所以,现有的测定装置无法做到准确测定粘土膨胀性。综上,在设计研究方案时要充分考虑空气的影响和岩心压制的问题,既要保证能够排除空气的影响又要保证压制的岩心与实际储层物性接近,这样的测定的结果和研究方法才更科学,测定设备才更具灵活性,测定结果更具参考价值,具有十分重要的意义。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种油藏储层粘土膨胀性测定装置,用以解决现有的测定装置无法准确测定粘土膨胀性的问题。本技术同时提供一种粘土膨胀装置。为实现上述目的,本技术包括以下方案:方案一:本方案提供一种油藏储层粘土膨胀性测定装置,包括粘土膨胀装置、注水装置、抽真空装置和实现选择性导通的阀门机构,所述粘土膨胀装置包括膨胀筒,所述膨胀筒包括筒体以及设置在筒体壁上,且沿筒体轴向方向设置的刻度显示机构,所述筒体的上端设置有上通气口,所述筒体的下端设置有下通气口,上通气口和下通气口之间形成装填样品空间,装填样品空间内装填的粘土样品是选取的原始岩心依次经过粉碎和压实后形成的粘土样品块,且在压实后保证该粘土样品块的密度与原始岩心的密度相同;所述注水装置连通所述阀门机构的第一端口,所述阀门机构的第二端口通过管道连接所述下通气口,所述阀门机构的第三端口通过管道连接所述上通气口,所述抽真空装置连通所述阀门机构的第四端口。本技术提供的油藏储层粘土膨胀性测定装置包括粘土膨胀装置、注水装置和抽真空装置,将粘土样品装填入膨胀筒筒体中,注水装置用于向粘土样品注水,并且,由于在测定的时候粘土样品中夹杂的孔隙在温度超过大约80℃后会膨胀导致粘土样品分层,或者在粘土样品内部形成中空的大气泡,进而导致测定的结果没有任何参考价值,因此,通过抽真空装置能够将粘土样品中的气泡以及空隙中的空气抽出,杜绝出现粘土分层以及粘土内部形成中空的大气泡等现象,提升检测准确性。因此,配合注水装置和抽真空装置,并观察记录粘土样品的体积变化来测定粘土膨胀性,通过该测定装置能够实现同一温度下的粘土膨胀性测定、粘土膨胀性随温度变化关系的测定、同一压力下的粘土膨胀性测定、不同压力下的粘土膨胀性测定、不同矿化度下的粘土膨胀性测定等测定条件的测定数据,该测定装置能够准确测定多种情况下的粘土膨胀性数据。而且,装填样品空间内装填的粘土样品是原始岩心依次经过粉碎和压实后形成的粘土样品块,且在压实后保证该粘土样品块的密度保持与原始岩心的密度相同,压制后的粘土样品块与天然岩心的物性相差较小,这样实验测得的数据结果有较高的参考价值,更加符合实际。并且,该测定装置结构简单,操作简便,设备占用空间小,测定方法更科学,并排除了粘土中夹杂的空气的影响,测定结果更具参考价值,可以更好地满足油气田钻井、储层保护和开发的需要。方案二:在方案一的基础上,所述阀门机构为能够选择性导通的六通阀。方案三:在方案一或二的基础上,所述筒体为不锈钢筒体,所述刻度显示机构为带刻度透视观察窗。方案四:在方案一或者二的基础上,所述下通气口设置在所述筒体的底面上,所述筒体的底面上设置有多孔滤网。方案五:在方案一或者二的基础上,所述筒体内设置有用于放置在粘土样品上的多孔压盘。方案六:在方案一或者二的基础上,所述筒体的顶部设置有封盖。方案七:在方案一或者二的基础上,所述膨胀筒的上方和下方分别固设有上定位盖板和定位底板,用于将所述膨胀筒固定在上定位盖板和定位底板之间,所述膨胀筒的底部设置有用于将膨胀筒固定在所述定位底板上的固定螺丝。方案八:在方案七的基础上,所述上定位盖板和定位底板之间设置有用于固定上定位盖板和定位底板的辅助立柱。方案九:在方案七或者八的基础上,所述定位底板的下方设置有水平调节板。方案十:在方案一或二的基础上,所述注水装置包括注入泵,所述注入泵连接活塞式中间容器,所述活塞式中间容器连接所述阀门机构的第一端口。方案十一:在方案一或二的基础上,所述抽真空装置包括真空泵,所述真空泵连接抽真空缓冲中间容器,所述抽真空缓冲中间容器连通所述阀门机构的第四端口。方案十二:本方案提供一种粘土膨胀装置,包括膨胀筒,所述膨胀筒包括筒体以及设置在筒体壁上,且沿筒体轴向方向设置的刻度显示机构,所述筒体的上端设置有上通气口,所述筒体的下端设置有下通气口,上通气口和下通气口形成装填样品空间。方案十三:在方案十二的基础上,所述筒体为不锈钢筒体,所述刻度显示机构为带刻度透视观察窗。方案十四:在方案十二的基础上,所述下通气口设置在所述筒体的底面上,所述筒体的底面上设置有多孔滤网。方案十五:在方案十二的基础上,所述筒体内设置有用于放置在粘土样品上的多孔压盘。方案十六:在方案十二的基础上,所述筒体的顶部设置有封盖。方案十七:在方案十二的基础上,所述膨胀筒的上方和下方分别固设有上定位盖板和定位底板,用于将所述膨胀筒固定在上定位盖板和定位底板之间,所述膨胀筒的底部设置有用于将膨胀筒固定在所述定位底板上的固定螺丝。方案十八:在方案十七的基础上,所述上定位盖板和定位底板之间设置有用于固定上定位盖板和定位底板的辅助立柱。方案十九:在方案十七或者十八的基础上,所述定位底板的下方设置有水平调节板。附图说明图1是油藏储层粘土膨胀性测定装置结构示意图;图2是粘土膨胀装置结构示意图;图3是膨胀筒筒体结构示意图;图4是图3的a-a截面图;图5是不锈钢封盖的结构示本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种油藏储层粘土膨胀性测定装置,其特征在于,包括粘土膨胀装置、注水装置、抽真空装置和实现选择性导通的阀门机构,所述粘土膨胀装置包括膨胀筒,所述膨胀筒包括筒体以及设置在筒体壁上,且沿筒体轴向方向设置的刻度显示机构,所述筒体的上端设置有上通气口,所述筒体的下端设置有下通气口,上通气口和下通气口之间形成装填样品空间,装填样品空间内装填的粘土样品是选取的原始岩心依次经过粉碎和压实后形成的粘土样品块,且在压实后保证该粘土样品块的密度与原始岩心的密度相同;所述注水装置连通所述阀门机构的第一端口,所述阀门机构的第二端口通过管道连接所述下通气口,所述阀门机构的第三端口通过管道连接所述上通气口,所述抽真空装置连通所述阀门机构的第四端口。

【技术特征摘要】
1.一种油藏储层粘土膨胀性测定装置,其特征在于,包括粘土膨胀装置、注水装置、抽真空装置和实现选择性导通的阀门机构,所述粘土膨胀装置包括膨胀筒,所述膨胀筒包括筒体以及设置在筒体壁上,且沿筒体轴向方向设置的刻度显示机构,所述筒体的上端设置有上通气口,所述筒体的下端设置有下通气口,上通气口和下通气口之间形成装填样品空间,装填样品空间内装填的粘土样品是选取的原始岩心依次经过粉碎和压实后形成的粘土样品块,且在压实后保证该粘土样品块的密度与原始岩心的密度相同;所述注水装置连通所述阀门机构的第一端口,所述阀门机构的第二端口通过管道连接所述下通气口,所述阀门机构的第三端口通过管道连接所述上通气口,所述抽真空装置连通所述阀门机构的第四端口。2.根据权利要求1所述的油藏储层粘土膨胀性测定装置,其特征在于,所述阀门机构为能够选择性导通的六通阀。3.根据权利要求1或2所述的油藏储层粘土膨胀性测定装置,其特征在于,所述筒体为不锈钢筒体,所述刻度显示机构为带刻度透视观察窗。4.根据权利要求1或2所述的油藏储层粘土膨胀性测定装置,其特征在于,所述下通气口设置在所述筒体的底面上,所述筒体的底面上设置有多孔滤网。5.根据权利要求1或2所述的油藏储层粘土膨胀性测定装置,其特征在于,所述筒体内设置有用于放置在粘土样品上的多孔压盘。6.根据权利要求1或2所述的油藏储层粘土膨胀性测定装置,其特征在于,所述筒体的顶部设置有封盖。7.根据权利要求1所述的油藏储层粘土膨胀性测定装置,其特征在于,所述膨胀筒的上方和下方分别固设有上定位盖板和定位底板,用于将所述膨胀筒固定在上定位盖板和定位底板之间,所述膨胀筒的底部设置有用于将膨胀筒固定在所述定位底板上的固定螺丝。8.根据权利要求7所述的油藏储层粘土膨胀性测定装置,其特征在于,所述上定位盖板和定位底板之间设置有用于固定上定位盖板和...

【专利技术属性】
技术研发人员:田巍王振华聂法健毛洪超郭立强周志龙
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司中原油田分公司勘探开发研究院
类型:新型
国别省市:北京,11

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