应力敏感性测量系统、测试方法及其曲线的绘制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种应力敏感性测量系统、测试方法及其曲线的绘制方法，应力敏感性测量系统包括应力加载装置、流体输入管路、流体输出管路和数据采集装置，应力加载装置具有加载腔以及与加载腔连通的注入通道和注出通道，加载腔用于盛放岩样，应力加载装置具有三个施力端，三个施力端分别对岩样的三个不同方向的侧壁面施加应力；流体输入管路上还设置有第一流量传感器和第一压力传感器；流体输出管路上还设置有第二流量传感器和第二压力传感器；三个施力端、第一流量传感器、第一压力传感器、第二流量传感器、第二压力传感器均与数据采集装置电连接。本发明专利技术解决了现有技术中的一维应力条件下测量的渗透率数值不够准确的问题。件下测量的渗透率数值不够准确的问题。件下测量的渗透率数值不够准确的问题。

【技术实现步骤摘要】
应力敏感性测量系统、测试方法及其曲线的绘制方法


[0001]本专利技术涉及油气开发
，具体而言，涉及一种应力敏感性测量系统、测试方法及其曲线的绘制方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，油气储层同时受到上覆岩石压力、水平方向侧压以及储层内孔隙流体压力的作用。随着油气资源被不断开采、油气储层内流体的压力随之发生变化。应力条件的改变导致油气储层渗透率、孔隙度等物性参数发生变化的性质称为应力敏感现象。油气储层应力敏感性评价数据是油气开发方案设计、储层保护方案设计的重要参考因素，对油气资源合理、有序、高效的开发有着重要意义。
[0003]目前实验室常用的岩石应力敏感性评价方法主要通过岩石覆压孔渗实验装置对柱状岩心进行应力敏感性测量。在实验中通过保持孔隙流体压力恒定、改变围压大小或保持围压恒定、改变孔隙流体压力来模拟储层净应力的变化。然而，由于实验装置本质上是在一维应力条件下测量的，无法模拟储层真实的三维应力状态，实验载荷与储层真实的应力环境差异较大，导致渗透率测试数值的误差较大，使得应力敏感测量结果不能很好地指导实际生产。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应力敏感性测量系统，其特征在于，用于模拟岩样(2)在储层应力的环境下，对所述岩样(2)的渗透率进行测量，所述应力敏感性测量系统包括：应力加载装置(10)，所述应力加载装置(10)具有加载腔(11)以及与所述加载腔(11)连通的注入通道(12)和注出通道(13)，所述加载腔(11)用于盛放所述岩样(2)，所述应力加载装置(10)还具有三个施力端，三个所述施力端均位于所述加载腔(11)内，且三个所述施力端分别对所述岩样(2)的三个不同方向的侧壁面施加应力；流体输入管路(20)，所述流体输入管路(20)的输入端用于与外界高压流体连通，所述流体输入管路(20)的输出端与所述注入通道(12)连通，以使外界高压流体流经所述岩样(2)，所述流体输入管路(20)上还设置有第一流量传感器(21)和第一压力传感器(22)；流体输出管路(30)，所述流体输出管路(30)的输入端与所述注出通道(13)连通，所述流体输出管路(30)的输出端与回收装置(50)连通，所述流体输出管路(30)上还设置有第二流量传感器(31)和第二压力传感器(32)；数据采集装置(40)，三个所述施力端、所述第一流量传感器(21)、所述第一压力传感器(22)、所述第二流量传感器(31)、所述第二压力传感器(32)均与所述数据采集装置(40)电连接。2.根据权利要求1所述的应力敏感性测量系统，其特征在于，三个所述施力端的施力方向两两垂直。3.根据权利要求1所述的应力敏感性测量系统，其特征在于，三个所述施力端的施力面分别与所述岩样(2)的三个不同的侧壁面面面接触。4.根据权利要求1所述的应力敏感性测量系统，其特征在于，所述加载腔(11)的腔截面呈方形，且呈方形的所述加载腔(11)用于横截面呈方形的所述岩样(2)相适配。5.根据权利要求3所述的应力敏感性测量系统，其特征在于，所述应力加载装置(10)包括：壳体(14)，所述壳体(14)具有所述加载腔(11)以及与所述加载腔(11)连通的避让过孔(141)；应力加载机构(15)，所述应力加载机构(15)包括：安装座(151)，所述安装座(151)设置在所述壳体(14)的外表面上；承压杆(152)，所述承压杆(152)的第一端与所述安装座(151)活动连接，所述承压杆(152)的第二端穿过所述避让过孔(141)并伸入所述加载腔(11)内；承压板(153)，所述承压板(153)位于所述加载腔(11)内以作为所述施力端，所述承压板(153)的第一侧壁面与所述承压杆(152)的第二端连接，所述承压板(153)朝向所述岩样(2)一侧的第二侧壁面形成所述施力面，所述第一侧壁面与所述第二侧壁面分别位于所述承压板(153)的厚度方向的两侧；其中，所述避让过孔(141)为三个，三个所述避让过孔(141)分别开设在所述壳体(14)的三个不同的侧壁面上，所述应力加载机构(15)为三个，三个所述应力加载机构(15)分别与所述壳体(14)具有所述避让过孔(141)的三个不同的外表面连接。6.根据权利要求5所述的应力敏感性测量系统，其特征在于，位于所述避让过孔(141)处的所述承压杆(152)的外周面与所述避让过孔(141)的内壁面之间设置有密封轴套(16)；和/或，
所述承压板(153)在其移动方向上的两个侧壁面与所述加载腔(11)的腔壁面之间设置有密封胶圈(17)。7.根据权利要求5所述的应力敏感性测量系统，其特征在于，所述应力加载机构(15)还包括：驱动部(154)，所述驱动部(154)设置在所述安装座(151)上并与所述承压杆(152)驱动连接，以驱动所述承压杆(152)沿其轴向移动。8.根据权利要求5所述的应力敏感性测量系统，其特征在于，三个所述应力加载机构(15)中的一个所述应力加载机构(15)的施力方向与外界高压流体渗透所述岩样(2)的方向一致，且施力方向与外界高压流体渗透所述岩样(2)的方向一致的所述应力加载机构(15)具有所述注入通道(12)，所述注入通道(12)贯通所述应力加载机构(15)中的所述承压杆(152)和所述承压板(153)。9.根据权利要求8所述的应力敏感性测量系统，其特征在于，在外界高压流体渗透所述岩样(2)的方向上，所述岩样(2)的两侧端面中的至少一侧端面处设置有导流垫圈(18)。10.根据权利要求5所述的应力敏感性测量系统，其特征在于，三个所述承压板(153)中相邻的两个所述承压板(153)之间相互抵接。11.根据权利要求8所述的应力敏感性测量系统，其特征在于，施力方向与外界高压流体渗透所述岩样(2)的方向一致的所述应力加载机构(15)的所述承压板(153)的横截面呈正方形，且所述承压板(153)包括：板本体(1531)，所述板本体(1531)与所述承压杆(152)连接；四个缓冲块(1532)，四个所述缓冲块(1532)分别与所述板本体(1531)的四个外周面活动连接。12.根据权利要求11所述的应力敏感性测量系统，其特征在于，所述承压板(153)还包括：四组弹簧组(1533)，四组所述弹簧组(1533)与四个所述缓冲块(1532)一一对应，且同组所述弹簧组(1533)中包括多个弹簧，同组所述弹簧组(1533)中的各所述弹簧的第一端均与所述板本体(1531)的同一侧壁面连接，同组所述弹簧组(1533)中的各所述弹簧的第二端均与对应的所述缓冲块(1532)连接。13.根据权利要求5所述的应力敏感性测量系统，其特征在于，所述壳体(14)包括：盒体结构(142)，所述盒体结构(142)具有容纳槽(1421)，且所述容纳槽(1421)的槽底面处开设有所述注出通道(13)，所述盒体结构(142)的两个不同的侧壁面上均开设有避让过孔(141)；盖板结构(143)，所述盖板结构(143)盖设在所述容纳槽(1421)的槽口处，以使所述盖板结构(143)朝向所述容纳槽(1421)一侧的内壁面、所述容纳槽(1421)的槽壁面之间围成所述加载腔(11)，所述盖板结构(143)与所述注出通道(13)相对的位置处开设有所述避让过孔(141)。14.根据权利要求13所述的应力敏感性测量系统，其特征在于，所述盖板结构(143)与所述盒体结构(142)密封连接。15.根据权利要求1至14中任一项所述的应力敏感性测量系统，其特征在于，所述应力敏感性测量系统还包括：
支撑平台(60)，所述支撑平台(60)具有容纳腔(61)；保温罩(70)，所述保温罩(70)罩设在所述支撑平台(60)上，并与所述支撑平台(60)围成保温腔(80)，且所述保温腔(80)与所述容纳腔(61)连通，所述保温腔(80)用于盛放所述应力加载装置(10)；加热模块(90)，所述加热模块(90)设置在所述容纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨胜来，赵帅，刘宇博，杨坤，吴建邦，胡江涛，沈斌，高鑫远，王蓓东，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：