【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及对页岩孔隙度、渗透率等岩石物理性质测量的，尤其是涉及到一种页岩覆压孔渗联测装置及方法。
技术介绍
1、页岩油气作为典型的非常规油气资源，是我国石油领域增储上产的重要接替资源，高效开发页岩油气对于保障我国资源能源安全具有重要战略意义。页岩油气是指页岩为主的储层中所含的石油与天然气资源，既包括泥页岩孔隙和裂缝中的石油与天然气，还包括相邻和互层的贫有机质储集层中的石油与天然气，其中我国页岩气地质储量高达134.42×1012m3，页岩油地质储量高达335×108t。页岩的孔隙度和渗透率分别反映了储层的储存能力和流动能力，因此对其进行准确的计算对页岩油气的勘探与开发至关重要。
2、目前测试页岩孔隙度主要采用基于气体的波义尔定律的低压氦气膨胀法，测试页岩渗透率主要采用基于气体扩散的脉冲测试法。这两种方法因为测试仪器简单、测试成本低、测试流程简便被广为应用。但上述两种设备一般在低压条件下运行，且需要将样品依次进行分开单独测试。然而，真实地层压力下的页岩孔隙度和渗透率才更加具有实际意义，且在完成孔隙度或渗透率测试后的样品也有可能产生新的变化，容易对另一次的测试产生影响从而造成测试结果与地层原位状态下的真实情况有所偏差。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种页岩覆压孔渗联测装置及方法，实现了对地层原位状态下的页岩孔隙度和渗透率的精准定量计算，极大地简化了现有装置的测试流程，并具有更高的准确度。同时可用于不同温压条件下的驱替实验，一机多用。
2、根据
3、所述参考室通过所述管阀系统分别连接所述样品夹持系统、所述氦气源和所述抽真空系统；
4、所述抽真空系统通过所述管阀系统分别连接所述样品夹持系统、所述参考室和外界环境；
5、所述围压加载系统和所述轴压加载系统分别与所述样品夹持系统连接；
6、所述压差传感器分别设置在所述参考室处、所述轴压加载系统处、所述围压加载系统处；
7、所述参考室、所述压差传感器、所述样品夹持系统以及所述管阀系统均放置在所述温度控制系统内。
8、可选地，所述管阀系统包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、管路以及所述管路上的三通接头；
9、所述参考室与所述氦气源之间的管路上设置有所述第一阀门；
10、所述三通接头通过所述第二阀门与所述参考室相连、通过所述第三阀门与所述样品夹持系统的第二顶轴相连、以及与所述样品夹持系统的第一顶轴相连，其中，所述第三阀门为四通阀门，连接管路形成通路同时与所述外界环境和所述抽真空系统相连接。
11、可选地，所述围压加载系统由围压加载泵组成；所述轴压加载系统由轴压加载泵组成；
12、所述围压加载泵用于向所述样品夹持系统加载围压；
13、所述轴压加载泵用于向所述样品加持系统加载轴压。
14、可选地，所述温度控制系统为带有温度调节功能的恒温箱，所述恒温箱用于控制所述页岩覆压孔渗联测装置的温度。
15、可选地，所述抽真空系统由带有排气管的真空泵组成，所述真空泵用于将所述页岩覆压孔渗联测装置进行抽真空处理。
16、可选地，所述参考室的容积为vref=2cm3，所述参考室与所述第二阀门之间的管路容积为vl1、所述第二阀门与所述三通接头之间的管路容积为vl2、所述三通接头与样品夹持系统上游之间的管路容积为vl3、所述三通接头与所述第三阀门之间的管路容积为vl4、所述第三阀门与样品夹持系统下游之间的管路容积为vl5，且上述各部分管路的总容积为vl=vl1+vl2+vl3+vl4+vl5=3.440553cm3。
17、可选地，所述样品夹持系统为内部带有空腔的结构，包括夹持器外部钢材、保温层、环形圈、筒状橡胶套、第一顶轴、第二顶轴和样品仓，所述样品仓用于放置待测页岩样品。
18、可选地，所述压差传感器包括所述压差传感器包括第一压差传感器、第二压差传感器、第三压差传感器；
19、所述参考室处设置的压差传感器为所述第一压差传感器；
20、所述轴压加载系统处设置的压差传感器为所述第二压差传感器；
21、所述围压加载系统处设置的压差传感器为所述第三压差传感器。
22、根据本专利技术的另一方面，提供了一种页岩覆孔渗联测方法，应用于上述的一种页岩覆压孔渗联测装置，所述管阀系统包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、管路以及所述管路上的三通接头；所述参考室与所述氦气源之间的管路上设置有所述第一阀门；所述三通接头通过所述第二阀门与所述参考室相连、通过所述第三阀门与所述样品夹持系统的第二顶轴相连、以及与所述样品夹持系统的第一顶轴相连，其中，所述第三阀门为四通阀门，连接管路形成通路同时与所述外界环境和所述抽真空系统相连接；所述参考室处设置的压差传感器为所述第一压差传感器；所述参考室的容积为vref，所述参考室与所述第二阀门之间的管路容积为vl1、所述第二阀门与所述三通接头之间的管路容积为vl2、所述三通接头与样品夹持系统上游之间的管路容积为vl3、所述三通接头与所述第三阀门之间的管路容积为vl4、所述第三阀门与样品夹持系统下游之间的管路容积为vl5，且上述各部分管路的总容积为vl=vl1+vl2+vl3+vl4+vl5=3.440553cm3；
23、所述方法包括：
24、获取预设样式的待测页岩样品，记录所述待测页岩样品的外观直径d和所述待测页岩样品的外观长度l，并将所述待测页岩样品放入样品夹持系统的样品仓中，以便在每个温压点下进行测试；
25、在任一温压点下，开启第一阀门、第二阀门、第三阀门，启动抽真空系统将所述页岩覆压孔渗联测装置进行抽真空处理，并进行气密性检查，当气密性检查为合格时，关闭所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门；
26、按照测试要求的温度对温度控制系统进行温度设置；
27、按照测试要求，利用围压加载系统和轴压加载系统对所述样品夹持系统进行轴压和围压的加载；
28、开启所述第一阀门，向参考室通入氦气，当第一压差传感器的读数在第一预设时长内保持不变时，关闭所述第一阀门，记录第一压差传感器的读数，得到向参考室通入氦气后参考室的初始的气体压力pref；开启所述第二阀门、所述第三阀门，使参考室气体通入所述样品夹持系统，并记录第一压差传感器的读数，得到气体向待测页岩样品扩散过程中页岩覆压孔渗联测装置内的气体压力pt；当所述第一压差传感器的读数在第二预设时长内保持不变时，记录第一压差传感器的读数，得到页岩覆压孔渗联测装置内压力平衡后的气体压力peq；
29、基于所述参考室的容积vref、所述各部分管路的总容积vl、所述向参考室通入氦气后参考室的初始的气体压力pref、所述页岩覆压孔渗联测装置内压力平衡本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种页岩覆压孔渗联测装置，其特征在于，包括：氦气源、参考室、压差传感器、样品夹持系统、温度控制系统、围压加载系统、轴压加载系统、抽真空系统以及管阀系统；
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述管阀系统包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、管路以及所述管路上的三通接头；
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述围压加载系统由围压加载泵组成；所述轴压加载系统由轴压加载泵组成；
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温度控制系统为带有温度调节功能的恒温箱，所述恒温箱用于控制所述页岩覆压孔渗联测装置的温度。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述抽真空系统由带有排气管的真空泵组成，所述真空泵用于将所述页岩覆压孔渗联测装置进行抽真空处理。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压差传感器包括第一压差传感器、第二压差传感器、第三压差传感器；
9.一种页岩覆压孔渗联测方法，其
...【技术特征摘要】
1.一种页岩覆压孔渗联测装置，其特征在于，包括：氦气源、参考室、压差传感器、样品夹持系统、温度控制系统、围压加载系统、轴压加载系统、抽真空系统以及管阀系统；
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述管阀系统包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、管路以及所述管路上的三通接头；
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述围压加载系统由围压加载泵组成；所述轴压加载系统由轴压加载泵组成；
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温度控制系统为带有温度调节功能的恒温箱，所述恒温箱用于控制所述页岩覆压孔渗联测装置的温度。
...【专利技术属性】
技术研发人员：杨峰，聂思嘉，徐尚，蒋恕，刘亚松，王欢，罗隆，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
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。