[發(fā)明專利]一種非常規(guī)巖心超低滲透率的全自動測試方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410067099.7
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN103868839A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳掌星;王志高;唐俊杰;黃海平;劉成林;李宗星
• 申請（專利權(quán)）人: 王志高;唐俊杰
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 北京瑞恒信達知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11382
• 代理人: 苗青盛

1.一種非常規(guī)巖心滲透率的全自動測試方法，包括：

步驟1，取樣巖心，裝入巖心夾持器，布置外圍環(huán)境和壓力；

步驟2，獲取樣品的初始參數(shù)，進行自動測試；

步驟3，獲取衰減曲線，計算滲透率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟1包括：

將待測試巖心裝入巖心夾持器中，接通外圍氣路；

準備外圍環(huán)境，對設(shè)備進行加壓，待壓力快飽和時，停止加壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟2包括：

根據(jù)待測試樣品的實際參數(shù)，初始化實驗條件；

自動化測試；其中，自動化測試包括：樣品浸泡、制造差壓、數(shù)據(jù)點記錄、結(jié)果曲線生成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟3包括：

對實驗結(jié)果曲線進行調(diào)整和擬合，選擇最佳的衰減曲線，自動計算出滲透率。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，步驟3進一步包括：

確定上下游的壓力差，描述壓力差變化關(guān)系為時間相關(guān)一元函數(shù)；

基于上下游空腔體積、脫氣面積流涕黏度參數(shù)，根據(jù)上下游的氣體容量比率因子，確定滲透率。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，滲透率K為：

k=-s1μLcgf1A(1/Vu+1/Vd).]]>

其中，s₁為衰減曲線的斜率；u為流體黏度;L為無巖樣長度；Cg為巖芯樣品的空隙流體壓縮系數(shù);A為脫氣面積；Vu、Vd為上游和下游空腔室體積；f1=θ12/a+b,;]]>

其中，θ₁為第一突破系數(shù)，a和b為儀器上下游的氣體容量比率因子。

7.一種非常規(guī)巖心滲透率的全自動測試系統(tǒng)，包括氣體傳輸與控制模塊、巖芯夾持模塊、數(shù)據(jù)自動采集和控制模塊以及數(shù)據(jù)分析模塊；

其中，氣路傳輸與控制模塊用于為巖芯制造差壓和進行氣路傳輸；巖芯夾持模塊用于夾持待測巖芯；數(shù)據(jù)自動采集和控制模塊，用于環(huán)境壓力、溫度和線路壓力的數(shù)據(jù)采集，并且根據(jù)采集數(shù)據(jù)調(diào)控氣控閥的開關(guān)；數(shù)據(jù)分析模塊，用于系統(tǒng)總控、數(shù)據(jù)分析和計算滲透率。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，氣路傳輸與控制模塊包括布置在巖芯外部的多個氣控閥、管線和多個傳感器，通過該多個自動控制閥和壓力傳感器獲取或者布置巖芯的壓差；氣路傳輸與控制模塊備有額外的氣室，用于測量高滲透率。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，巖芯夾持模塊配有三軸向加載的鈦合金巖心夾持器，用于分別控制軸壓和圍壓，模擬油氣井地層上覆壓力。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，該數(shù)據(jù)分析模塊包括電路控制子模塊、實時數(shù)據(jù)分析子模塊以及數(shù)據(jù)備份和恢復子模塊；

其中，電路控制子模塊，用于與硬件測試系統(tǒng)交互，根據(jù)不同的測試條件來自動控制硬件氣路，制造測試環(huán)境和條件；其中，實時數(shù)據(jù)分析子模塊，用于對當前進行中的測試數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析，計算滲透率；其中，數(shù)據(jù)備份和恢復子模塊，用于對測試數(shù)據(jù)進行記錄統(tǒng)計、備份恢復；

其中，實時數(shù)據(jù)分析子模塊進一步用于：確定上下游的壓力差，描述壓力差變化關(guān)系為時間相關(guān)一元函數(shù)；基于上下游空腔體積、脫氣面積流涕黏度參數(shù)，根據(jù)上下游的氣體容量比率因子，確定滲透率。