耐高温岩芯夹持器及其岩芯脉冲衰减气体渗透率测试系统技术方案

本发明专利技术涉及一种能通过修正渗透率拟合算法中的温度项确保高温下岩芯渗透率的测量精度的岩芯夹持器及其岩芯脉冲衰减气体渗透率测试系统，其中，一种岩芯脉冲衰减气体渗透率测试系统，包括：岩芯夹持器；连通所述岩芯夹持器的上游气源输入接口的气源机构；连通所述岩芯夹持器的围压泵入口的围压输入机构；连接所述气源机构的压力传感器；连接所述岩芯夹持器的陶瓷加热器和测温部的温度采集与控制器；连接所述压力传感器和所述温度采集与控制器的脉冲衰减气体渗透率测试单元。

【技术实现步骤摘要】
耐高温岩芯夹持器及其岩芯脉冲衰减气体渗透率测试系统
本专利技术属于机械
，涉及一种岩芯脉冲衰减气体渗透率测试系统，特别是一种耐高温岩芯夹持器和在高温条件下实现致密岩芯渗透率测量的系统。
技术介绍
油藏热力采油过程中通常伴随着孔隙和裂缝等微观结构的动态变化。注热或原位燃烧产生的高温会引起孔隙水蒸发、孔隙压力增大、矿物热膨胀、矿物相变、矿物热分解等一系列复杂的物理化学反应，进而造成孔隙的生成与堵塞，裂缝的拓展与闭合，最终导致储层渗透率的剧烈变化。尤其对于超低渗透率和低孔隙度的致密油藏，热采过程中的这种储层渗透率的动态变化，会对最终油气采收率产生巨大影响。这亟待设计一款可在高温条件下，对致密岩芯渗透率实现测量的脉冲衰减气体渗透率测试系统，以充分掌握的储层渗透率随温度的变化规律。常规的岩芯脉冲衰减气体渗透率测试系统通常由高压储气室、压力与压差传感器、岩芯夹持器以及渗透率计算软件组成。岩芯夹持器通过橡胶材质的套筒和“o”型密封圈，完成岩芯和高压室的密封，以模拟围岩压力和储层压力。但橡胶材料的耐温极限仅有180℃，高温下易发生融化、变形，不能保证良好的气密性，存在严重的安全风险，这对于高温下测量岩芯渗透率是不可行的。与此同时，常规的岩芯渗透率测试仪工作温度为室温，渗透率算法中未考虑温度的影响，高温下测量出的渗透率存在误差。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在的上述问题，设计一种即能保证在高温条件下安全稳定地进行岩芯渗透率测试的耐高温岩芯夹持器，又能通过修正渗透率拟合算法中的温度项，确保高温下岩芯渗透率的测量精度。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种耐高温岩芯夹持器，包括：具有腔体的釜体；所述釜体设有腔体上开口和下开口；所述釜体的壁上还设有陶瓷加热器、以及测温部；所述腔体底壁上设有围压泵入口和围压排气口；安装在所述腔体内的紫铜套；所述腔体在所述紫铜套外形成围压腔；伸入到所述紫铜套的上端的上堵头；所述上堵头的顶部设有上游气源输入接口；所述上堵头内部设有与所述上游气源输入接口相连通的上游气源输入通道；所述上堵头和所述紫铜套的内壁之间通过第一石墨密封圈密封；所述上堵头外套设有将所述第一石墨密封圈压紧密封的上顶块；固定安装于所述釜体上端的上顶块；所述上顶块套设于所述上堵头外并将所述第一石墨密封圈压紧密封；所述上顶块和所述釜体的腔体内壁之间设有被压紧密封的第二石墨密封圈；所述上顶块和设置于所述釜体下端的下顶块通过螺柱固定连接。作为一种优选的实施方式，所述上堵头的外壁设有环形坡度；所述第一石墨密封圈的下端内侧具有锥形部；所述第一石墨密封圈套设在上堵头外，所述锥形部与所述环形坡度形成紧密装配。作为一种优选的实施方式，所述上堵头外固定套设有上顶盘；所述上顶盘位于所述上顶块的上方；所述上顶盘通过螺纹孔安装有用于下压所述上顶块的上顶盘内六角螺栓。作为一种优选的实施方式，所述上游气源输入接口设有连接管线；所述连接管线外套设有固定安装在所述上游气源输入接口的管线压帽以及位于管线压帽下方的管线压环。作为一种优选的实施方式，所述上顶块外套设有将所述第二石墨密封圈压紧的法兰；所述法兰通过法兰螺柱固定连接在所述釜体上端；所述法兰螺柱连接有法兰六角螺母；所述法兰六角螺母和所述法兰之间具有套设于所述法兰螺柱外的法兰垫片。作为一种优选的实施方式，所述上顶块外固定套设有法兰顶盘；所述法兰顶盘通过螺纹孔螺纹连接有被所述法兰所承托的法兰顶盘内六角螺栓，以上将所述第二石墨密封圈挤压膨胀密封。作为一种优选的实施方式，所述釜体的上端还设有与所述腔体相通且可被封堵的围压排气口。作为一种优选的实施方式，伸入到所述紫铜套的下端的下堵头和所述上堵头之间形成岩芯腔体。一种岩芯脉冲衰减气体渗透率测试系统，包括：如上任意一项实施方式所述岩芯夹持器；连通所述岩芯夹持器的上游气源输入接口的气源机构；连通所述岩芯夹持器的围压泵入口的围压输入机构；连接所述气源机构的压力传感器；连接所述岩芯夹持器的陶瓷加热器和测温部的温度采集与控制器；连接所述压力传感器和所述温度采集与控制器的脉冲衰减气体渗透率测试单元。与现有技术相比，本申请一个实施例所提供的岩芯脉冲衰减气体渗透率测试系统具有以下优点：1、与常规脉冲衰减气体渗透率测试仪所配备的岩芯夹持器相比，该耐高温岩芯夹持器采用紫铜套对岩芯施加围压，采用石墨密封圈对岩芯孔隙压力和围岩压力的进出口进行密封，弥补了橡胶材料不耐高温的缺陷，同时紫铜套和石墨密封圈能够达到良好的密封性，保证了高温条件下岩芯渗透率测量的安全稳定进行。2、通过校正岩芯渗透率回归算法中的温度项，保证了高温下岩芯渗透率的测量精度。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。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为本专利技术的一个实施例提供的岩芯脉冲衰减气体渗透率测试系统示意图；图2是图1的耐高温岩芯夹持器结构示意图。图中，1-管线压帽，2-管线压环，3-上顶盘内六角螺栓，4-上顶盘，5-上顶盘垫片，6-法兰螺柱，7-法兰六角螺母，8-法兰垫片，9-法兰，10-螺柱，11-围压排气口，12-保护套，13-釜体，14-陶瓷加热器，15-上堵头，16-上游气源输入通道，17-法兰顶盘内六角螺栓，18-法兰顶盘，19-法兰顶盘垫片，20-上顶块，21-第二石墨密封圈，22-第一石墨密封圈，23-紫铜套，24-岩芯，25-K型测温热电偶，26-围压泵入口，27-上游压力传感器，28-上游储气室，29-压差传感器，30-下游储气室，31-下游压力传感器。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温岩芯夹持器，其特征在于，包括：/n具有腔体的釜体；所述釜体设有腔体上开口和下开口；所述釜体的壁上还设有陶瓷加热器、以及测温部；所述腔体底壁上设有围压泵入口和围压排气口；/n安装在所述腔体内的紫铜套；所述腔体在所述紫铜套外形成围压腔；/n伸入到所述紫铜套的上端的上堵头；所述上堵头的顶部设有上游气源输入接口；所述上堵头内部设有与所述上游气源输入接口相连通的上游气源输入通道；所述上堵头和所述紫铜套的内壁之间通过第一石墨密封圈密封；所述上堵头外套设有将所述第一石墨密封圈压紧密封的上顶块；/n固定安装于所述釜体上端的上顶块；所述上顶块套设于所述上堵头外并将所述第一石墨密封圈压紧密封；所述上顶块和所述釜体的腔体内壁之间设有被压紧密封的第二石墨密封圈；所述上顶块和设置于所述釜体下端的下顶块通过螺柱固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐高温岩芯夹持器，其特征在于，包括：
具有腔体的釜体；所述釜体设有腔体上开口和下开口；所述釜体的壁上还设有陶瓷加热器、以及测温部；所述腔体底壁上设有围压泵入口和围压排气口；
安装在所述腔体内的紫铜套；所述腔体在所述紫铜套外形成围压腔；
伸入到所述紫铜套的上端的上堵头；所述上堵头的顶部设有上游气源输入接口；所述上堵头内部设有与所述上游气源输入接口相连通的上游气源输入通道；所述上堵头和所述紫铜套的内壁之间通过第一石墨密封圈密封；所述上堵头外套设有将所述第一石墨密封圈压紧密封的上顶块；
固定安装于所述釜体上端的上顶块；所述上顶块套设于所述上堵头外并将所述第一石墨密封圈压紧密封；所述上顶块和所述釜体的腔体内壁之间设有被压紧密封的第二石墨密封圈；所述上顶块和设置于所述釜体下端的下顶块通过螺柱固定连接。


2.如权利要求1所述的岩芯夹持器，其特征在于，所述上堵头的外壁设有环形坡度；所述第一石墨密封圈的下端内侧具有锥形部；所述第一石墨密封圈套设在上堵头外，所述锥形部与所述环形坡度形成紧密装配。


3.如权利要求2所述的岩芯夹持器，其特征在于，所述上堵头外固定套设有上顶盘；所述上顶盘位于所述上顶块的上方；所述上顶盘通过螺纹孔安装有用于下压所述上顶块的上顶盘内六角螺栓。


4.如权利要求3所述的岩芯夹持器，其特征在于，所述上游气源输入接口设有连接管线；...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦自健，盛家平，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11