一种多组岩样低速非达西渗流试验同时测量的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:21197827 阅读:23 留言:0更新日期:2019-05-25 00:41
本发明专利技术公开了一种多组岩样低速非达西渗流试验同时测量的装置和方法,该装置包括储液罐、恒温控制机构、岩心测量机构、围压加压机构和数据采集机构,岩心测量机构有多个,储液罐用于提供工作液体,恒温控制机构用于提供试验所需的恒温,岩心测量机构用于测量各岩心试样的低速非达西渗流情况,围压加压机构用于提供试验所需的围压,数据采集机构用于采集数据。该装置结构简单,可同时研究开展多组岩样的低速非达西渗流实验,研究低速非达西效应。该方法依托于上述装置,操作方便,测量准确度和精度高。

A device and method for simultaneous measurement of low-speed non-Darcy seepage test of multi-group rock samples

The invention discloses a device and method for simultaneous measurement of low-speed non-Darcy seepage test of multiple rock samples. The device comprises a liquid storage tank, a constant temperature control mechanism, a core measurement mechanism, a confining pressure pressure pressure pressure mechanism and a data acquisition mechanism. There are multiple core measurement mechanisms. The liquid storage tank is used to provide working fluid, the constant temperature control mechanism is used to provide the constant temperature required for the test, and the core measurement mechanism is used. In order to measure the low-speed non-Darcy seepage of core samples, the confining pressure pressure mechanism is used to provide the confining pressure required for the test, and the data acquisition mechanism is used to collect data. The device is simple in structure, and can be used to carry out low-speed non-Darcy seepage experiments of multiple rock samples at the same time, and to study low-speed non-Darcy effect. This method relies on the above device, which is easy to operate and has high measurement accuracy and accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种多组岩样低速非达西渗流试验同时测量的装置和方法
本专利技术涉及致密储层渗流研究
,具体涉及一种多组岩样低速非达西渗流试验同时测量的装置和方法。
技术介绍
我国致密油储量丰富,具有很大的勘探开发潜力,然而致密油储层致密,微纳米孔隙广泛发育,在低压力梯度下具有明显的低速渗流特征,准确的描述致密油低速非达西渗流规律对致密油的有效开发具有重要的意义。前人的研究表明:当驱替压力梯度小于某个临界值时,致密油藏孔隙完全被不流动的流体边界层填充,流体不能流动,只有高于该压力梯度才能参与流动,这个临界压力梯度就是所谓的真实启动压力梯度,随着压力梯度继续增加,边界层的厚度逐渐减小,渗流速度与驱替压力梯度呈现下凹抛物线形状的非线性关系,当压力梯度继续增加,渗流速度与压力梯度呈现拟线性关系,拟合直线与横坐标的交点即拟启动压力梯度。目前,很多岩心室内研究低速非达西的方法较多,如“毛细管平衡法”、“气泡法”和“压差-流量法”,然而采用这些方法研究低速非达西渗流规律的难点如下:1、“毛细管平衡法”和“气泡法”要求极低的上游驱替压力、极小的驱替流速,不适用于超低渗岩心启动压力测试;2、但常规压差流量法测量时,只能采用单个岩心进行实验,时间耗时长,效率低;3、驱替流量计量复杂;4、对设备精度要求极高且实验耗时过长。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题,本专利技术提供了一种多组岩样低速非达西渗流试验同时测量的装置和方法,该装置结构简单,可同时研究开展多组岩样的低速非达西渗流实验,研究低速非达西效应。该方法依托于上述装置,操作方便,测量准确度和精度高。实现本专利技术上述目的所采用的技术方案为:一种多组岩样低速非达西渗流试验同时测量的装置,包括储液罐、恒温控制机构、岩心测量机构、围压加压机构和数据采集机构,岩心测量机构有多个,岩心测量机构包括采液管、连接管、进液总管、第一进液支管、第二进液支管、排液总管、岩心夹持器、差压计、第一三通阀门、液体注入机构和流量测量机构,第一三通阀门为带开关的三通阀门,液体注入机构包括采液容器和动力机构,动力机构与采液容器连接,采液管的一端、连接管的一端、进液总管的一端分别与第一三通阀门连接,连接管的另一端与采液容器连接,进液总管的另一端分别与第一进液支管和第二进液支管的一端连接,第一进液支管和第二进液支管的另一端分别与排液总管的一端连接,岩心夹持器安装于第一进液支管上,差压计安装于第二进液支管,排液总管的另一端与流量测量机构连接,各采样管的另一端均与储液罐连通,各岩心测量机构的岩心夹持器和差压计均位于恒温控制机构中,围压加压机构包括加压干管、加压支管、围压泵、压力表和多通阀门,加压支管和岩心夹持器的个数相同,加压干管的一端与围压泵连接,加压干管的另一端、压力表、各加压支管的一端分别多通阀门连接,各加压支管的另一端分别与对应的岩心夹持器连通,数据采集机构包括差压转换台,各差压计与差压转换台电连接。还包括废液罐,岩心测量机构还包括排气机构,排气机构包括第二三通阀门、气体传感器和排气管,气体传感器和连接管的个数相同,第二三通阀门为带开关的三通阀门,采液管与第二三通阀门其中的两个接口连接,排气管的一端与第二三通阀门的另一接口连接,各排气管的另一端均与废液管连通,各气体传感器安装于对应的连接管上。所述的流量测量机构包括第一排液支管、量筒、第二排液支管、第三三通阀门、微管流量计和显微可视装置,排液总管的另一端、第一排液支管的一端、第二排液支管的一端分别与第三三通阀门连接,第一排液支管的另一端位于量筒的正上方,第二排液支管的另一端与微管流量计连接,显微可视装置正对微管流量计,数据采集机构还包括数据采集控制台,各显微可视装置均与数据采集控制台电连接,差压转换台与数据采集控制台电连接。所述的采液容器为注射器,动力机构为注射泵,恒温控制机构为恒温振荡器。储液罐内设置有多个溶剂过滤头,各采样管的另一端与对应的溶剂过滤头连接。一种多组岩样低速非达西渗流试验同时测量的方法,包括如下步骤:1、获取致密储层处的多个岩心样品,岩心样品和岩心夹持器的个数相同,测量并记录各岩心样品的孔隙度、渗透率和尺寸,配制工作液体A,在设定压力下将各岩心样品分别浸入工作液体A中进行抽真空加压饱和,得到多个饱和的岩心样品;2、调整各第一三通阀门,使各采液容器均与储液罐连通,各进液总管与对应第一三通阀门不连通,打开各动力机构,将储液罐内的工作液体B吸入对应的采液容器中,直到设定体积值,关闭动力机构;3、开启恒温控制机构,到达设定温度后,将各饱和的岩心样品分别放置于对应的岩心夹持器的密封腔内,打开围压泵,对各饱和的岩心样品施加设定的围压;4、调整各第一三通阀门,使各采液容器均与储液罐不连通,各进液总管与对应第一三通阀门连通,打开各动力机构,设置某一驱替流速驱动对应采液容器中的工作液体B进入对应的岩心夹持器和差压计中,当各差压计中的压力达到稳定后,对应的流量测量机构中的流量值达到稳定时,通过差压转换台采集各差压计的差压值;5、改变驱替流量,测量下一个驱替流速条件下各岩心样品两端连接的压差计的差压;6、重复步骤5N次,N为正整数,直至得到各岩心样品的渗流曲线。进一步,步骤2中,向各采液容器中采液完成后,若某一采液容器和/或连接管中有气泡存在,调整对应的第一三通阀门和第二三通阀门,使所述采液容器与废液罐连通,所述采液容器与储液罐不连通,对应的进液总管与对应第一三通阀门不连通,打开对应的动力机构,将气泡排入废液储罐中,关闭对应的动力机构。与现有技术相比,本专利技术的有益效果和优点在于:1、本专利技术设置了多个岩心测量机构,可同时测量多个岩心样品的低速非达西渗流情况,简捷高效。2、本专利技术采用注射泵和注射器控制驱替流量,流量数据准确,同时便于实验操作。3、本专利技术设置了恒温控制机构,消除了温度引起的实验误差。4、本专利技术的数据采集机构通过获取岩心样品两端差压和微管流量计的流量的数据,可以对整个测量装置进行监测,实时测量岩心两端渗流情况,从而对低速非达西渗流特征进行有效的评价及分析。5、本专利技术采用注射泵的超高稳定精度至pL/min,流速可在1.5pL/min-216mL/min可调,精度达±0.25%;采用了整体控温方式,即对整个实验系统恒温控制,在25℃条件下,温度波动幅度±1℃,实验流体粘度变化约为±2.4%,实验过程中温度变化为±0.5℃,温度对粘度的影响约为±1.2%;采用的精密差压计,其精度可达10-6kPa,准确度精度超高,总之,本专利技术准确度和精度高。附图说明图1为多组岩样低速非达西渗流试验同时测量的装置的结构示意图。图2为实施例1各岩心样品的的渗流曲线。其中,1-储液罐、2-恒温振荡器、3-采液管、4-连接管、5-进液总管、6-第一进液支管、7-第二进液支管、8-排液总管、9-岩心夹持器、10-差压计、11-注射器、12-注射泵、13-第一三通阀门、14-加压干管、15-围压泵、16-压力表、17-多通阀门、18-加压支管、19-第二三通阀门、20-气体传感器、21-排气管、22-废液罐、23-第一排液支管、24-量筒、25-第二排液支管、26-第三三通阀门、27-微管流量计、28-显微可视装置、29-溶剂过滤头、30-差压转换台、31-数据采集控制台。具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多组岩样低速非达西渗流试验同时测量的装置,其特征在于:包括储液罐、恒温控制机构、岩心测量机构、围压加压机构和数据采集机构,岩心测量机构有多个,岩心测量机构包括采液管、连接管、进液总管、第一进液支管、第二进液支管、排液总管、岩心夹持器、差压计、第一三通阀门、液体注入机构和流量测量机构,第一三通阀门为带开关的三通阀门,液体注入机构包括采液容器和动力机构,动力机构与采液容器连接,采液管的一端、连接管的一端、进液总管的一端分别与第一三通阀门连接,连接管的另一端与采液容器连接,进液总管的另一端分别与第一进液支管和第二进液支管的一端连接,第一进液支管和第二进液支管的另一端分别与排液总管的一端连接,岩心夹持器安装于第一进液支管上,差压计安装于第二进液支管,排液总管的另一端与流量测量机构连接,各采样管的另一端均与储液罐连通,各岩心测量机构的岩心夹持器和差压计均位于恒温控制机构中,围压加压机构包括加压干管、加压支管、围压泵、压力表和多通阀门,加压支管和岩心夹持器的个数相同,加压干管的一端与围压泵连接,加压干管的另一端、压力表、各加压支管的一端分别多通阀门连接,各加压支管的另一端分别与对应的岩心夹持器连通,数据采集机构包括差压转换台,各差压计与差压转换台电连接。...

【技术特征摘要】
1.一种多组岩样低速非达西渗流试验同时测量的装置,其特征在于:包括储液罐、恒温控制机构、岩心测量机构、围压加压机构和数据采集机构,岩心测量机构有多个,岩心测量机构包括采液管、连接管、进液总管、第一进液支管、第二进液支管、排液总管、岩心夹持器、差压计、第一三通阀门、液体注入机构和流量测量机构,第一三通阀门为带开关的三通阀门,液体注入机构包括采液容器和动力机构,动力机构与采液容器连接,采液管的一端、连接管的一端、进液总管的一端分别与第一三通阀门连接,连接管的另一端与采液容器连接,进液总管的另一端分别与第一进液支管和第二进液支管的一端连接,第一进液支管和第二进液支管的另一端分别与排液总管的一端连接,岩心夹持器安装于第一进液支管上,差压计安装于第二进液支管,排液总管的另一端与流量测量机构连接,各采样管的另一端均与储液罐连通,各岩心测量机构的岩心夹持器和差压计均位于恒温控制机构中,围压加压机构包括加压干管、加压支管、围压泵、压力表和多通阀门,加压支管和岩心夹持器的个数相同,加压干管的一端与围压泵连接,加压干管的另一端、压力表、各加压支管的一端分别多通阀门连接,各加压支管的另一端分别与对应的岩心夹持器连通,数据采集机构包括差压转换台,各差压计与差压转换台电连接。2.根据权利要求1所述的多组岩样低速非达西渗流试验同时测量装置,其特征在于:还包括废液罐,岩心测量机构还包括排气机构,排气机构包括第二三通阀门、气体传感器和排气管,气体传感器和连接管的个数相同,第二三通阀门为带开关的三通阀门,采液管与第二三通阀门其中的两个接口连接,排气管的一端与第二三通阀门的另一接口连接,各排气管的另一端均与废液管连通,各气体传感器安装于对应的连接管上。3.根据权利要求1所述的多组岩样低速非达西渗流试验同时测量的装置,其特征在于:所述的流量测量机构包括第一排液支管、量筒、第二排液支管、第三三通阀门、微管流量计和显微可视装置,排液总管的另一端、第一排液支管的一端、第二排液支管的一端分别与第三三通阀门连接,第一排液支管的另一端位于量筒的正上方,第二排液支管的另一端与微管流量计连接,显微可视装置正对微管流量计,数据采集...

【专利技术属性】
技术研发人员:王颖袁银春李闽杨鑫
申请(专利权)人:西南石油大学
类型:发明
国别省市:四川,51

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