一种用于测试样品的性质的系统，所述系统包括测试单元。该测试单元包括单元外壳，该单元外壳具有第一端件、第二端件、以及在第一端件与第二端件之间延伸的至少一个壁。单元外壳限定包围单元的内部区域的压力边界。测试单元还包括设置在压力边界内的样品腔室、第一贮存器和第二贮存器。样品腔室限定内部区域。第一贮存器以流体连通的方式连接到样品腔室的内部区域。第二贮存器以流体连通的方式连接到样品腔室的内部区域。测试腔室还具有活塞组件，该活塞组件具有活塞流体腔室和活塞，该活塞具有延伸到活塞流体腔室中的杆。活塞部分地限定样品腔室。样品腔室。样品腔室。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用三轴压力离心机设备测试石油物理性质
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年4月24日提交的美国专利申请第16/393,059号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
[0003]本专利技术涉及用于使用三轴压力离心机系统测试石油物理性质的系统和方法。
技术介绍
[0004]三轴测试可以用于测量地下地层的机械性质。例如，在三轴剪切测试中，应力被施加到来自地下地层的样品，且沿着一个轴线的应力不同于垂直方向上的应力。在测试设备中施加不同的压缩应力导致在样品中产生剪切应力，且载荷增加并监测挠曲直到样品失效。在测试期间可以测量流体(例如，水或油)的孔隙压力和样品中的其他性质。
技术实现思路
[0005]本说明书中描述的系统和方法能够在一个单独的系统上执行各种测试，以测量和感测岩石物理、流体相行为、地层损害，并且增强估计储层容量和烃开采所需的采油数据。该系统可以测量电气性质以校准电测井、流体饱和度和阿尔奇参数，施加1000磅/平方英寸(psi)以上的毛细管压力，以执行流体润湿性测试，测量用于动态机械性质的声速，执行用于饱和度分布的x射线，执行储层流体可压缩性，以及确定流体性质(静态、动态、物理和组成)的变化。相同的系统能够在应用现场观察到的三轴条件的同时执行这些测量和测试。
[0006]用于测试样品的性质的一些系统包括：测试单元，所述测试单元包括：单元外壳，所述单元外壳包括第一端件、第二端件和在第一端件和第二端件之间延伸的圆筒形本体，单元外壳包围测试单元的内部区域；具有杆和头部的活塞，活塞的头部与测试单元的圆筒形本体的内部表面密封接合，其中活塞的头部和第一端件至少部分地限定样品腔室；内部通道，所述内部通道延伸穿过活塞的杆，所述内部通道延伸到样品腔室；和导管，所述导管附接内部通道，所述导管从活塞的杆延伸穿过第二端件。这些系统的实施例可以包括以下特征中的一个或更多个。
[0007]在一些实施例中，活塞是活塞组件的一部分，活塞组件还包括被限定在第二端件中的活塞流体腔室。在一些情况下，导管延伸穿过活塞流体腔室。
[0008]在一些实施例中，样品腔室由活塞的头部、第一端件和测试单元的圆筒形本体限定。在一些情况下，该系统包括由第一端件限定的孔隙流体通道，该孔隙流体通道从样品腔室延伸穿过单元外壳。
[0009]在一些实施例中，样品腔室由活塞头部、第一端件和平行于测试单元的圆筒形本体的圆筒形护套限定，所述圆筒形护套在活塞的头部和第一端件之间延伸。在一些情况下，系统包括从内部区域的在样品腔室外部的一部分延伸穿过单元外壳的过载流体供应管路。
[0010]在一些实施例中，第一端件的暴露于样品腔室的表面是平坦的。
[0011]在一些实施例中，系统包括实现神经网络的一个或更多个处理单元。在一些情况下，该系统包括与样品腔室相邻地结合在第一端件中的电探头，该电探头与神经网络通信。在一些情况下，系统包括结合在第二端件中的第一声学传感器，所述第一声学传感器与神经网络通信。在一些情况下，系统包括结合在在第一端件中的第二声学传感器，所述第二声学传感器与神经网络通信。
[0012]用于在离心机设备中测试样品的方法包括：在测试单元的活塞头部与测试单元的端件接触的情况下，使测试单元达到测试压力和测试温度；在活塞头部和测试单元的端件之间引入被测试的流体样品；使流体样品平衡；对流体样品执行至少一种速度测试；以及将从与测试单元或离心机设备相关联的传感器采集的声学数据、电气数据和x射线数据馈送到神经网络。这些方法的实施例可以包括以下特征中的一个或更多个。
[0013]在一些实施例中，该方法包括使用神经网络来评估样品是否可接受。在某些情况下，方法包括在所述样品不可接受的情况下，丢弃所述样品。在某些情况下，使用神经网络来确定样品是否不可接受。
[0014]在一些实施例中，使测试单元达到测试压力包括将惰性流体注入到测试单元中。
[0015]在一些实施例中，该方法包括改变测试参数并在改变的测试参数下对样品执行至少一种速度测试。在一些情况下，改变测试参数包括改变测试压力、改变测试温度、抽取流体样品并进行成分分析、以及更改测试流体中的至少一个。
[0016]在一些实施例中，该方法包括将系统温度降低到环境条件，同时保持系统压力恒定。在某些情况下，方法包括将系统压力降低到环境条件。
[0017]在一些实施例中，该方法包括在使测试单元达到测试压力和测试温度之前，在测试单元的活塞头部与测试单元的端件接触的情况下，用过载流体填充测试单元。在一些情况下，在测试单元的活塞头部和端件之间引入被测试的流体样品包括在测试单元的活塞头部和端件之间引入水泥样品。在一些情况下，方法包括将水注入测试单元的活塞头部和端件之间的空间。在某些情况下，方法包括使水泥样品凝固和固化。在某些情况下，方法包括在水泥样品凝固和固化之后测量和移除游离水。在某些情况下，方法包括对样品执行至少一种测试。在某些情况下，方法包括改变测试参数并在改变的测试参数下对样品执行至少一种测试。
[0018]此外，该系统可以在三轴储层条件下，利用储层孔隙压力对储集岩进行地层损害研究，并且可以施加受控的毛细管压力。该系统还可以包含对地层岩石和流体具有腐蚀性和/或反应性的材料。
[0019]这些系统和方法中的一些可以用于执行水泥测试，以评估在储层中使用的水泥的性质。性质可以是例如增稠时间、游离水、胶结、凝固时间、声速、电气性质和机械强度。在存在储层流体和储集岩的情况下，这些测试可以在储层温度、压力和孔隙压力下进行。该仪器还可以测量水泥在三轴和孔隙压力条件下在水泥寿命周期的各个阶段的流动性质。
[0020]这些系统和方法中的一些可以用于在三轴和孔隙压力条件下利用储层材料(砂、岩石、流体)研究气体水合物的形成、分解和产生，以及研究储层材料在毛细管压力条件下的流动性质。
[0021]这些系统和方法中的一些可以用于在毛细管压力应力状态下评估非常规储层(致密含气砂岩、页岩、源岩等)在该储层中遇到的三轴和孔隙压力条件下的岩石物理性质。另
外，该系统可以提供模拟非常规致密储层的开采所需的压裂和支撑剂注入测试的能力。
[0022]在附图和以下描述中阐述了这些系统和方法的一个或更多个实施例的细节。这些系统和方法的其它特征、目的和优点将从说明书和附图以及从权利要求书中变得显而易见。
附图说明
[0023]图1是用于使用离心机进行样品三轴测试的系统的示意性立体图。
[0024]图2是测试单元的示意性横截面图。
[0025]图3是图1的离心机设备的一部分的示意性仰视图。
[0026]图4是图1的离心机设备的盖子的示意图。
[0027]图5是用于执行岩心分析测试的方法的流程图。
[0028]图6是测试单元的示意性横截面图。
[0029]图7是用于执行相行为测试的方法的流程图。
[0030]图8是测试单元的示意性横截面图。
[0031]图9是用本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于测试样品的性质的系统，所述系统包括：测试单元，所述测试单元包括：单元外壳，所述单元外壳包括第一端件、第二端件、和在所述第一端件与所述第二端件之间延伸的圆筒形本体，所述单元外壳包围所述测试单元的内部区域；具有杆和头部的活塞，所述活塞的所述头部与所述测试单元的圆筒形本体的内部表面密封接合，其中所述活塞的头部和所述第一端件至少部分地限定样品腔室；内部通道，所述内部通道延伸穿过所述活塞的杆，所述内部通道延伸到所述样品腔室；和附接到所述内部通道的导管，所述导管从所述活塞的杆延伸穿过所述第二端件。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述活塞是活塞组件的一部分，所述活塞组件还包括被限定在所述第二端件中的活塞流体腔室。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述导管延伸穿过所述活塞流体腔室。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述样品腔室由所述活塞的头部、所述第一端件和所述测试单元的圆筒形本体限定。5.根据权利要求4所述的系统，还包括孔隙流体通道，所述孔隙流体通道由所述第一端件限定，所述孔隙流体通道从所述样品腔室延伸穿过所述单元外壳。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述样品腔室由所述活塞的头部、所述第一端件和平行于所述测试单元的圆筒形本体的圆筒形护套限定，所述圆筒形护套在所述活塞的头部与所述第一端件之间延伸。7.根据权利要求6所述的系统，还包括过载流体供应管路，所述过载流体供应管路从所述内部区域的在样品腔室外部的的一部分延伸穿过所述单元外壳。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一端件的暴露于所述样品腔室的表面是平坦的。9.根据权利要求1所述的系统，还包括实现神经网络的一个或更多个处理单元。10.根据权利要求9所述的系统，还包括电探头，所述电探头与所述样品腔室相邻地结合在所述第一端件中，所述电探头与所述神经网络通信。11.根据权利要求10所述的系统，还包括结合在所述第二端件中的第一声学传感器，所述第一声学传感器与所述神经网络通信。12.根据权利要求11所述的系统，还包括结合在所述第一端件中的第二声学传感器，所述第二声学传感器与所述神经网络通信。13.一种用于在离心机设备中测试样品的方法，所述方法包括：在测试单元的活塞头部与...
【专利技术属性】
技术研发人员：穆斯塔法，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。