[發(fā)明專利]仿電橋免測流量式巖心滲透率跨級測量方法及其裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410477803.6
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN104237101B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉金玉;王殿生;王玉斗;于磊;梁燕旋;趙永欣;萬宜來;張嗣鉑;王新偉;邸超氚;王孟沖;徐立;澤仁拉姆
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種滲透率測量技術(shù)，特別是涉及一種仿電橋免測流量式巖心滲透率跨級測量裝置和仿電橋免測流量式巖心滲透率跨級測量方法。

背景技術(shù)

在傳統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)流方法測量巖心滲透率實驗中，流量的精確測量常常是個難點，尤其是在低滲、特低滲、致密巖心驅(qū)替實驗過程中，或驅(qū)替環(huán)境比較苛刻時，流量的測量精度更加難以保證，甚至有時無法測量，從而導(dǎo)致巖心滲透率等參數(shù)的測量存在較大誤差或無法測量。比如致密儲層巖石滲透率的測定，其液體流量十分微小，對于滲透率為1×10^-3μm²的標(biāo)準(zhǔn)巖心,在驅(qū)替壓力高達40MPa時,流量僅為0.8ml/min左右(假設(shè)液體為蒸餾水)；當(dāng)巖心滲透率更低時，流量將更加微小，目前通用的流量計，如電磁流量計、渦輪流量計、質(zhì)量流量計等，都因量程過大而無法應(yīng)用。又比如高溫高壓下，尤其是高溫的存在，使得巖心驅(qū)替過程中驅(qū)出流體存在氣液兩相,目前驅(qū)出流體多采用敞口小量筒直接計量，這樣氣相的捕獲和計量就無法實現(xiàn)；另外在高溫下，液體易揮發(fā)，因此液體的計量也誤差較大。

測量巖心滲透率的巖心驅(qū)替實驗裝置，比如FS-II型覆壓孔滲測定儀，一般由單個巖心夾持器，以及壓力泵、壓力表和管閥件等組成，并且這些巖心驅(qū)替實驗裝置都包括計量系統(tǒng)，即包括各種流量計。

巖心驅(qū)替實驗的最終測量對象為滲透率，而流體流量只是中間測量物理量，由于目前相關(guān)流量測量問題難以解決，因此如何在避免測量流體流量的前提下實現(xiàn)對滲透率的測量，并能保證一定的測量精度，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種巖心滲透率測量裝置，該裝置無需測量流體流量就可實現(xiàn)對巖心滲透率的測量，并能保證一定的測量精度。在提供上述巖心滲透率測量裝置的基礎(chǔ)上，還提供一種巖心滲透率測量方法。

本發(fā)明提供的仿電橋免測流量式巖心滲透率跨級測量裝置包括一個用來往巖心夾持器中注入驅(qū)替液的壓力泵，一個指示待測兩點壓強是否平衡的壓差計，一個用來收集驅(qū)出流體的容器，四個巖心夾持器，四個三通和多條用來連接上述各部分的導(dǎo)管。其中四個巖心夾持器和一個壓差計仿照惠斯通電橋方式通過三通和導(dǎo)管連接起來，處在兩個比例臂上的巖心夾持器里面放置滲透率已知的標(biāo)準(zhǔn)巖心，比較臂上的巖心夾持器內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)巖心的滲透率可調(diào)，測量臂上的巖心夾持器內(nèi)用來放置待測巖心，壓差計通過導(dǎo)管連接在“橋”上。壓力泵通過導(dǎo)管與第二條對角線(非“橋”路)的一端相連，收集容器通過導(dǎo)管與第二條對角線的另一端相連。

本發(fā)明還提供一種仿電橋免測流量式巖心滲透率跨級測量方法：首先根據(jù)待測巖心滲透率的估計值為兩個比例臂上的巖心夾持器和比較臂上的巖心夾持器選取標(biāo)準(zhǔn)巖心；然后仿照惠斯通電橋組裝測量裝置，將四塊巖心分別放在四個巖心夾持器中，并施加環(huán)壓，開啟壓力泵打壓，進行驅(qū)替實驗，驅(qū)出流體流入收集容器；驅(qū)替過程中，不斷調(diào)整比較臂上巖心夾持器內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)巖心的滲透率，使得壓差計指針指零，即待測兩點壓強達到平衡；最后將平衡時比較臂上巖心夾持器內(nèi)的巖心滲透率，以及兩個比例臂上巖心夾持器內(nèi)的巖心滲透率代入公式計算得到待測巖心的滲透率。

優(yōu)選兩個比例臂和比較臂上的三個巖心為滲透率測量精度較高的中滲砂巖，其滲透率大小范圍為50～500×10^-3μm²。

優(yōu)選通過調(diào)節(jié)比較臂上巖心夾持器的環(huán)壓來改變其內(nèi)置巖心的滲透率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明仿電橋免測流量式巖心滲透率跨級測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；(見圖1)

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細(xì)描述：