一种致密岩石的饱和装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种致密岩心的饱和装置及方法，该装置主要由抽负压系统、液压系统、温度调节系统和控制系统四部分组成，主要针对致密岩心纳米、微米级孔喉占优，饱和液体困难等科学难题，尤其是纳米级孔喉部分，在负压条件下，通过人造岩心毛细管力传输饱和液体给致密岩心中的纳米级毛细管，致密岩心在毛细管力和负压双重力作用下缓慢自吸饱和，达到高流体饱和度饱和岩心。本发明专利技术结构简单、操作方便，具有较高自动化和运行安全的特征，为致密岩心基础科学研究提供配套装置与方法。

【技术实现步骤摘要】
一种致密岩石的饱和装置及方法
本专利技术涉及石油地质实验领域，具体是一种致密岩石的饱和装置及方法。
技术介绍
随着常规砂岩、碳酸盐岩等储层石油、天然气的开采逐渐减少殆尽，非常规石油天然气已经成为现代石油工业开发的新趋向，致密砂岩油气、页岩油气作为一种重要的非常规能源，使得非常规油气的勘探与开发，之前的部分方法、行业标准不再适用于非常规油气藏储层的评价，因此有针对性的建立适合非常常规储层评价方法具有十分重要的意义。致密砂岩油气储层、页岩油气等由于孔喉细小、富含粘土矿物，油藏投入开发前以及开发开发过程中，需要开展入井流体(包括钻开液、完井液、修井液、压裂液、酸液等)与储层适应评价，水敏、盐敏、酸敏、碱敏、油水相渗、气水相渗、液测孔隙度、核磁可动流体饱和度等岩心分析测试评价，所有系列实验都必须首先对致密岩心饱和流体。对致密岩心初始饱和程度决定了评价结果的科学性与客观性，如果初始状态无法将液体完全饱和致密岩心，就无法完全模拟致密储层在原地条件下的地层流体初始状态，更无法客观评价外来流体与致密岩心作用前后对储层矿物反应规律、孔隙结构改造特征，流体渗流能力影响程度的定量评价。此外，很多实验的前期研究都要对致密砂岩的饱和地层水。常温下水的溶解度相对较低，所以高矿化度的地层水在常温下很难配置，不用地层条件矿化度的地层水进行饱和，后续的实验结果自然失去了准确性。中国专利技术专利CN201210207429.9公开了一种岩石液体饱和装置，中国专利技术专利CN102841046B公开了测量岩石孔隙度的方法以及测量装置，中国专利技术专利CN202793988U公开了抽空加压饱和装置，从公布的方法和装置来看，基本只适用于孔渗性好的常规岩心，对于致密砂岩的饱和液体并不完全适用。因为致密砂岩孔喉细小，毛细管力大，并且抽真空过程很难把中间容器抽成低压真空，会有一部分气体滞留在纳米级的孔喉中，抽空后将饱和液体直接放入样品杯，将岩样快速完全淹没，会导致液体快速进入岩样，将纳米级或者连通性差孔喉中气体出来堵塞在岩心中，形成贾敏效应，造成饱和失败，并给后续评价带来误差，甚至错误性结论。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种致密岩石的饱和装置及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种致密岩石的饱和装置，包括抽负压系统、液压系统、温度调节系统和控制系统；所述抽负压系统装置由抽真空泵、六通阀、装有除油试剂的第二广口瓶和装有干燥剂的第一广口瓶组成；所述液压系统由第三电磁阀、第四电磁阀、加压泵、第二压力表及压力传感器和若干管路组成；所述温度调节系统包括恒温箱，恒温箱内设有中间容器，中间容器的内部设有活塞，所述中间容器的活塞上放置有一层人造岩心，人造岩心上刻有多个用于放置致密砂岩岩心的岩心凹槽，所述中间容器的顶部通过第一电磁阀与抽负压系统的第二导管连接，所述恒温箱内还设有烧杯，烧杯内设有第一导管，第一导管通过第二电磁阀与第六导管连接，第六导管与中间容器内腔连通，所述中间容器的底部通过管路与液压系统的加压泵连接，中间容器的底部管路上分别设有第三电磁阀和第四电磁阀；所述控制系统包括控制线路和控制台，抽负压系统、液压系统和温度调节系统均通过控制线路与控制台电性连接。作为本专利技术进一步的方案：所述六通阀分别与第四导管和第五导管连接，第五导管的另一端与抽真空泵连接，所述第四导管的另一端伸入到装有除油试剂的第二广口瓶内，装有除油试剂的第二广口瓶和装有干燥剂的第一广口瓶之间连接有第三导管，装有干燥剂的第一广口瓶上还设置有第二导管。作为本专利技术进一步的方案：所述装有除油试剂的第二广口瓶和装有干燥剂的第一广口瓶还分别设有第二密封瓶塞和第一密封瓶塞。作为本专利技术进一步的方案：所述六通阀上还设有第二开关，六通阀还通过第一开关与压力表及压力传感器连接。作为本专利技术进一步的方案：所述第二压力表及压力传感器安装于加压泵上，第三电磁阀为紧急泄压安全阀。作为本专利技术进一步的方案：所述中间容器采用密封活塞式，侧面由钢化玻璃材质构成。作为本专利技术进一步的方案：所述中间容器的内侧上部设有第二液位开关，活塞的上部设有能够随活塞移动的第一液位开关，且第一液位开关的高度为人造岩心厚度的1/2。作为本专利技术进一步的方案：所述人造岩心上有19个凹槽，凹槽的直径大于致密砂岩岩心的直径。一种致密砂岩的饱和方法，包括以下步骤：S1：将恒温箱的温度预先调整到预定温度，并在预定温度下配置好用于饱和的溶液放入恒温箱内；初始状态下，第一开关和第二开关均为开启状态，其他开关皆是关闭状态，中间容器内的密闭活塞位于最底部；S2：第一个进程是抽负压进程；打开控制台，在控制台内程序的指令下，抽真空泵打开，第一电磁阀打开，待中间容器内的压力被抽成-0.09MPa时，控制台通过第一压力表及压力传感器收到显示的-0.09MPa数值，开始下一个进程；S3：第二个进程是抽负压自吸饱和进程；在控制台内程序的指令下，第二电磁阀打开，用于饱和的溶液在负压下被吸入中间容器，当到达第一液位开关的位置时，控制台内的程序继续发出指令，第二电磁阀关闭，此时控制台开始计时，4小时后，在控制台程序的指令下，开始第三个进程；S4：第三个进程是湿抽饱和进程；在控制台内程序的指令下，第二电磁阀打开，烧杯内的待饱和进岩心的溶液在负压下被吸进中间容器，当溶液到达第二液位开关的位置时，控制台内的程序继续发出指令，第二电磁阀关闭，此时控制台开始计时，2小时后，在控制台程序的指令下，开始第四个进程；S5：第四个进程是高压饱和进程；在控制台内程序的指令下，第四电磁阀、加压泵按顺序依次打开，当中间容器内的压力达到10Mpa时，控制台通过第一压力表及压力传感器收到显示的10Mpa数值，开始计时；10小时后，在控制台程序的指令下，开始第五个进程；S6：第五个进程是泄压进程；在控制台内程序的指令下，加压泵开始退泵卸压，控制台通过第二压力表及压力传感器收到显示的0Mpa数值时，第二电磁阀打开，保证中间容器内压强和大气压一致，饱和过程结束，可以将岩心取出。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)本专利技术独创性的提出了抽负压自吸饱和进程，再配合湿抽饱和和高压饱和进程可以非常有效的将液体饱和进致密砂岩中；2)本专利技术不仅提出了抽真空自吸饱和进程，同时也提出用人造岩心作为抽真空自吸饱和的多孔介质，人造岩心由石英颗粒胶结形成，浸泡在液体中不会改变液体的成分；3)由于水在常温下的溶解度有限，一些高矿化度的液体不可能在常温下配置并保存，更不能在常温下饱和进岩石中，恒温箱可以使整个饱和过程在地层条件下进行；4)控制台和控制线路组成的控制系统与中间容器、恒温箱、加压泵、抽真空泵上电磁阀、传感器电性连接，使得整个饱和过程自动化，操作起来方便简单；5)透过钢化玻璃可以观测到整个饱和的过程，包括液体自吸的高度以及中间容器内的进液高度，借助钢化玻璃进行观测，饱和模式可以从自动饱和模式自如的切换到手动模式；6)由于岩性不同，饱和过程的具体条件也有些差异，可以自行设置自动饱和的三个进程(抽负压自吸饱和、湿抽饱和和高压饱和)的持续时间以及高压饱和的压力；综上所述，本专利技术装置结构简单，原理可靠，操作方便，成本较低，自动化程度高，经过多次试验证明效果显著。附图说明图1是致密砂岩饱和装置的总体结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种致密岩石的饱和装置，包括抽负压系统、液压系统、温度调节系统和控制系统，其特征在于，所述抽负压系统装置由抽真空泵(15)、六通阀(26)、装有除油试剂的第二广口瓶(12)和装有干燥剂的第一广口瓶(11)组成；所述液压系统由第三电磁阀(18)、第四电磁阀(24)、加压泵(6)、第二压力表及压力传感器(14)和若干管路组成；所述温度调节系统包括恒温箱(3)，恒温箱(3)内设有中间容器(2)，中间容器(2)的内部设有活塞(31)，所述中间容器(2)的活塞(31)上放置有一层人造岩心(5)，人造岩心(5)上刻有多个用于放置致密砂岩岩心(1)的岩心凹槽，所述中间容器(2)的顶部通过第一电磁阀(16)与抽负压系统的第二导管(8)连接，所述恒温箱(3)内还设有烧杯(4)，烧杯(4)内设有第一导管(7)，第一导管(7)通过第二电磁阀(17)与第六导管(25)连接，第六导管(25)与中间容器(2)内腔连通，所述中间容器(2)的底部通过管路与液压系统的加压泵(6)连接，中间容器(2)的底部管路上分别设有第三电磁阀(18)和第四电磁阀(24)；所述控制系统包括控制线路(27)和控制台(28)，抽负压系统、液压系统和温度调节系统均通过控制线路(27)与控制台(28)电性连接。...

【技术特征摘要】
1.一种致密岩石的饱和装置，包括抽负压系统、液压系统、温度调节系统和控制系统，其特征在于，所述抽负压系统装置由抽真空泵(15)、六通阀(26)、装有除油试剂的第二广口瓶(12)和装有干燥剂的第一广口瓶(11)组成；所述液压系统由第三电磁阀(18)、第四电磁阀(24)、加压泵(6)、第二压力表及压力传感器(14)和若干管路组成；所述温度调节系统包括恒温箱(3)，恒温箱(3)内设有中间容器(2)，中间容器(2)的内部设有活塞(31)，所述中间容器(2)的活塞(31)上放置有一层人造岩心(5)，人造岩心(5)上刻有多个用于放置致密砂岩岩心(1)的岩心凹槽，所述中间容器(2)的顶部通过第一电磁阀(16)与抽负压系统的第二导管(8)连接，所述恒温箱(3)内还设有烧杯(4)，烧杯(4)内设有第一导管(7)，第一导管(7)通过第二电磁阀(17)与第六导管(25)连接，第六导管(25)与中间容器(2)内腔连通，所述中间容器(2)的底部通过管路与液压系统的加压泵(6)连接，中间容器(2)的底部管路上分别设有第三电磁阀(18)和第四电磁阀(24)；所述控制系统包括控制线路(27)和控制台(28)，抽负压系统、液压系统和温度调节系统均通过控制线路(27)与控制台(28)电性连接。2.根据权利要求1所述的致密岩石的饱和装置，其特征在于，所述六通阀(26)分别与第四导管(20)和第五导管(23)连接，第五导管(23)的另一端与抽真空泵(15)连接，所述第四导管(20)的另一端伸入到装有除油试剂的第二广口瓶(12)内，装有除油试剂的第二广口瓶(12)和装有干燥剂的第一广口瓶(11)之间连接有第三导管(19)，装有干燥剂的第一广口瓶(11)上还设置有第二导管(8)。3.根据权利要求1或2所述的致密岩石的饱和装置，其特征在于，所述装有除油试剂的第二广口瓶(12)和装有干燥剂的第一广口瓶(11)还分别设有第二密封瓶塞(10)和第一密封瓶塞(9)。4.根据权利要求1所述的致密岩石的饱和装置，其特征在于，所述六通阀(26)上还设有第二开关(22)，六通阀(26)还通过第一开关(21)与压力表及压力传感器(13)连接。5.根据权利要求1所述的致密岩石的饱和装置，其特征在于，所述第二压力表及压力传感器(14)安装于加压泵(6)上，第三电磁阀(18)为紧急泄压安全阀。6.根据权利要求1所述的致密岩石的饱和装置，其特征在于，所述中间容器(2)采用密封活塞式，侧面由钢化玻璃材质构成。7.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王珠峰，唐洪明，赵峰，周士琳，王猛，于皓，张轶，李玲，沈建军，舒润，田禾丰，李桢玮，卢浩，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51