[發(fā)明專利]CO2注氣井泄壓對封隔器膠件性能的影響測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310466718.5
• 申請日: 2013-10-09
• 公開（公告）號: CN103604738A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮福平;艾池;王峰;李騰;張德平;徐海粟
• 申請（專利權(quán)）人: 東北石油大學
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 曹愛華

1.一種CO₂注氣井泄壓對封隔器膠件性能的影響測試方法，其特征在于：這種CO₂注氣井泄壓對封隔器膠件性能的影響測試方法，

步驟一、將實驗封隔器膠件加工成啞鈴形和圓柱形，啞鈴形用于膠件拉伸性能測試，圓柱形用于膠件壓縮性能測試；

步驟二、將加工好的封隔器膠件放入高溫高壓反應釜中，并根據(jù)現(xiàn)場油氣水比例以及反應釜的容積填上相應的石油、天然氣和地層水，設(shè)定反應釜的溫度為模擬地層溫度；

步驟三、向反應釜內(nèi)注入CO₂氣體，直至規(guī)定的壓力，待反應釜內(nèi)溫度穩(wěn)定后若由于注入氣體溫度的升高導致壓力升高，緩慢放出反應釜內(nèi)的氣體直至壓力達到規(guī)定的數(shù)值；

步驟四、保持反應釜內(nèi)的壓力和溫度不變，靜置72小時；

步驟五、將全部泄壓時間等分成60個時間段，根據(jù)P-R方程算出不同泄壓時間后反應釜內(nèi)的氣體摩爾數(shù)以及每個泄壓時間段內(nèi)反應釜應排出的氣體體積；

P-R方程表達式為：

??????????????????????

其中：

?????????????????????????????

????????????????????????

????????????????????????

???????????????????????

??????????????????

式中：P為流體壓力，MPa，；R為通用氣體常數(shù)，8.314；T為絕對溫度，K；V為氣體摩爾體積，cm³/mol；T_c為臨界溫度，K；P_c為臨界壓力，MPa；T_t為對比溫度，；為偏心因子；

對于二氧化碳，=0.225，P_c=7.377MPa，T_c=304.13K，則：

進行整理可得：

?????????????????

其中：；

步驟六、根據(jù)步驟五得到的每個泄壓時間段內(nèi)反應釜應排出的氣體體積，在60個時間段的初始時刻設(shè)定ISCO泵的退泵流量，從而保證較為恒定的泄壓速度；

步驟七、泄壓實驗完成后將封隔器膠件從反應釜中取出，干燥后觀察膠件表面形貌，并應用橡膠拉伸壓縮試驗機進行相應的拉伸、壓縮性能測試。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CO₂注氣井泄壓對封隔器膠件性能的影響測試方法，其特征在于：所述的步驟六中ISCO泵的退泵流量的計算方法為，反應釜內(nèi)的氣體容積為V，在T₁時刻反應釜內(nèi)壓力為P₁，此時的氣體摩爾數(shù)為,其中，由于實驗過程中溫度保持不變即，根據(jù)P-R方程算出此時的；在T₂時刻反應釜內(nèi)壓力為P₂，此時的氣體摩爾數(shù)為,其中，根據(jù)P-R方程算出此時的；則在T₁-T₂時間段內(nèi)應排出的氣體體積，該時間段內(nèi)ISCO泵的退泵流量，通過在T₁時刻設(shè)定ISCO泵的退泵流量為，即可實現(xiàn)泄壓速度的穩(wěn)定。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的CO₂注氣井泄壓對封隔器膠件性能的影響測試方法，其特征在于：所述的啞鈴形封隔器膠件的厚度2.5mm，寬度4mm，標距25mm；圓柱形封隔器膠件的直徑10mm，高度10mm。