页岩气扩散能力测试系统技术方案

本发明专利技术公开一种页岩气扩散能力测试系统，包括：岩心夹持器，其用于放置岩心样本；所述岩心夹持器具有第一端及第二端；围压施加机构，其连接所述岩心夹持器；所述围压施加机构用于向所述岩心样本施加围压；第一容器，其内部存储有第一预定压强的甲烷；所述第一容器与所述岩心夹持器的第一端相连通；第二容器，其内部存储有第二预定压强的甲烷；所述第二容器与所述岩心夹持器的第二端相连通；所述第一预定压强与所述第二预定压强的压差大于零且小于预定值；测量机构，其能够测量所述第一容器及所述第二容器的压强值；与所述测量机构连接的计算单元，其能够根据所述第一容器及所述第二容器的压强值确定气体的扩散信息。

Shale gas diffusion capability test system

The invention discloses a shale gas diffusion test system, including: core holder, which is used for placing core samples; the core holder has a first end and a two end; confining pressure applying mechanism, which is connected with the core holder; wherein the confining pressure applying mechanism for confining pressure is applied to the the core samples; the first container, its internal storage has a first predetermined pressure of methane; the first end of the first container and the core holder connected; second containers, the internal storage of second predetermined pressure methane; the second container and the core holder is connected to the second; the first predetermined pressure and the second predetermined pressure differential pressure is greater than zero and less than a predetermined value; measuring mechanism, which can measure the pressure of the first container and the second container's value; connected with the measuring mechanism The calculating unit is capable of determining diffusion information of the gas according to the pressure value of the first container and the second container.

【技术实现步骤摘要】
页岩气扩散能力测试系统
本专利技术涉及页岩气扩散能力测试领域，尤其涉及在极小压差条件下的一种页岩气扩散能力测试系统。
技术介绍
页岩气是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源，页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源和化工原料，中国的页岩气可采储量较大，开采前景广阔。其中，页岩气藏流动机理比较复杂，渗流和扩散作用同时存在。页岩气储层物性差，基质孔喉直径约为1～1000nm，其孔隙度在2％～5％变化，并且基质渗透率极低，页岩气藏的岩性特性分析表明，其渗透率的范围为10-9～10-3mD。在如此低孔低渗的多孔介质中，连续流动假设不再适用，扩散作用变得非常重要。在页岩气的现场开采过程中，页岩基质中存在的大量吸附气和游离气需要依靠扩散作用，从基质流入裂缝，并最终进入生产井形成工业产量。因此，页岩气基质扩散作用规律的研究对于页岩气有效开发至关重要。经文献调研发现，目前还没有专门针对页岩气在极小压差条件下扩散的实验研究，极其限制深入认识近平衡态下扩散机理和规律，阻碍了页岩气开采技术的发展。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种页岩气扩散能力测试系统，以能够测试出扩散对页岩气流动的影响，便于揭露出页岩气在岩层中变化的规律和机理，为页岩气藏现场生产能力和开发措施提供依据。本专利技术采用以下技术方案解决以上技术问题，该技术方案如下：一种页岩气扩散能力测试系统，包括：岩心夹持器，其用于放置岩心样本；所述岩心夹持器具有第一端及第二端；围压施加机构，其连接所述岩心夹持器；所述围压施加机构用于向所述岩心样本施加围压；第一容器，其内部存储有第一预定压强的甲烷；所述第一容器与所述岩心夹持器的第一端相连通；第二容器，其内部存储有第二预定压强的甲烷；所述第二容器与所述岩心夹持器的第二端相连通；所述第一预定压强与所述第二预定压强的压差大于零且小于预定值；测量机构，其能够测量所述第一容器及所述第二容器的压强值；与所述测量机构连接的计算单元，其能够根据所述第一容器及所述第二容器的压强值确定气体的扩散信息。作为优选的实施方式，所述第一预定压强与所述第二预定压强的压差大于零且小于1.5兆帕。作为优选的实施方式，所述测量机构包括第一压力传感器、及第二压力传感器；所述第一压力传感器能够测量所述第一容器的压强；所述第二压力传感器能够测量所述第二容器的压强。作为优选的实施方式，所述第一容器与所述岩心夹持器之间通过第一管道相连接；所述第一压力传感器通过一三通阀与所述第一管道相连接。作为优选的实施方式，所述第二容器与所述岩心夹持器之间通过第二管道相连接；所述第二压力传感器通过一三通阀与所述第二管道相连接。作为优选的实施方式，所述第一管道及所述第二管道上还分别设有六通阀。作为优选的实施方式，所述六通阀设于所述三通阀的下游。作为优选的实施方式，所述第一压力传感器与所述第二压力传感器均为压力变送器。作为优选的实施方式，所述压力变送器的量程为0-10兆帕，精度为0.001兆帕。作为优选的实施方式，所述围压施加机构包括围压泵；所述围压泵通过第三管道连接所述岩心夹持器；所述第三管道连接有第三压力传感器；所述第三压力传感器连接所述计算单元。作为优选的实施方式，所述计算单元与所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、及所述第三压力传感器之间设有巡检仪。作为优选的实施方式，所述扩散信息包括以下至少一种数据：扩散量、第一容器与第二容器的压差、扩散量随时间变化曲线图、扩散量随压差变化曲线图。作为优选的实施方式，所述第一容器及所述第二容器均为钛合金容器。作为优选的实施方式，还包括具有恒温腔室的恒温机构；所述岩心夹持器、所述第一容器、及所述第二容器均设于所述恒温腔室内。本专利技术的页岩气扩散能力测试系统通过甲烷气体代替页岩气进行试验，同时，第一容器的第一预定压强与第二容器内的第二预定压强保持较小的压强差，而较小的压强差可以降低因为岩心夹持器两端因压差过大而引起的较大的渗流作用的影响，突出扩散对气体的作用，减少了其他因素的影响，从而所获得的试验结果(扩散信息)能较佳地体现出扩散对页岩气流动的影响，便于揭露出页岩气在岩层中变化的规律和机理，为页岩气藏现场生产能力和开发措施提供依据。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一个实施方式提供的页岩气扩散能力测试系统示意图；图2是通过图1所示系统测得的扩散量随时间变化曲线图；图3是通过图1所示系统测得的扩散量随压差变化曲线图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图1，为本专利技术一个实施方式提供的一种页岩气扩散能力测试系统，包括：岩心夹持器1，其用于放置岩心样本；所述岩心夹持器1具有第一端及第二端；围压施加机构，其连接所述岩心夹持器1；所述围压施加机构用于向所述岩心样本施加围压；第一容器2，其内部存储有第一预定压强的甲烷；所述第一容器2与所述岩心夹持器1的第一端相连通；第二容器3，其内部存储有第二预定压强的甲烷；所述第二容器3与所述岩心夹持器1的第二端相连通；所述第一预定压强与所述第二预定压强的压差大于零且小于预定值；测量机构，其能够测量所述第一容器2及所述第二容器3的压强值；与所述测量机构连接的计算单元15，其能够根据所述第一容器2及所述第二容器3的压强值确定气体的扩散本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种页岩气扩散能力测试系统，其特征在于，包括：岩心夹持器，其用于放置岩心样本；所述岩心夹持器具有第一端及第二端；围压施加机构，其连接所述岩心夹持器；所述围压施加机构用于向所述岩心样本施加围压；第一容器，其内部存储有第一预定压强的甲烷；所述第一容器与所述岩心夹持器的第一端相连通；第二容器，其内部存储有第二预定压强的甲烷；所述第二容器与所述岩心夹持器的第二端相连通；所述第一预定压强与所述第二预定压强的压差大于零且小于预定值；测量机构，其能够测量所述第一容器及所述第二容器的压强值；与所述测量机构连接的计算单元，其能够根据所述第一容器及所述第二容器的压强值确定气体的扩散信息。

【技术特征摘要】
1.一种页岩气扩散能力测试系统，其特征在于，包括：岩心夹持器，其用于放置岩心样本；所述岩心夹持器具有第一端及第二端；围压施加机构，其连接所述岩心夹持器；所述围压施加机构用于向所述岩心样本施加围压；第一容器，其内部存储有第一预定压强的甲烷；所述第一容器与所述岩心夹持器的第一端相连通；第二容器，其内部存储有第二预定压强的甲烷；所述第二容器与所述岩心夹持器的第二端相连通；所述第一预定压强与所述第二预定压强的压差大于零且小于预定值；测量机构，其能够测量所述第一容器及所述第二容器的压强值；与所述测量机构连接的计算单元，其能够根据所述第一容器及所述第二容器的压强值确定气体的扩散信息。2.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于：所述第一预定压强与所述第二预定压强的压差大于零且小于1.5兆帕。3.如权利要求1或2所述的测试系统，其特征在于：所述测量机构包括第一压力传感器、及第二压力传感器；所述第一压力传感器能够测量所述第一容器的压强；所述第二压力传感器能够测量所述第二容器的压强。4.如权利要求3所述的测试系统，其特征在于：所述第一容器与所述岩心夹持器之间通过第一管道相连接；所述第一压力传感器通过一三通阀与所述第一管道相连接。5.如权利要求4所述的测试系统，其特征在于：所述第二容器与所述岩心夹持器之间通过第二管道相连接；所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡志明，端祥刚，常进，李亚雄，安为国，吴国铭，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11