[發明專利]多孔介質中流體流動啟動壓力的測量裝置和方法

有效

• 申請號: 201610118107.5
• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN105758582B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 高旺來
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G01L13/00
• 分類號: G01L13/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤

本發明公開了一種多孔介質中流體流動啟動壓力的測量裝置和方法，其中，該方法包括：將多孔介質裝入多孔介質夾持器，利用圍壓泵對多孔介質施加圍壓；利用流體注入設備向多孔介質通入流體，在多孔介質夾持器的進口端建立壓力，當多孔介質夾持器的出口端有流體流出時，關閉多孔介質夾持器的進口閥；利用數據采集設備采集壓力傳感器的壓力隨時間的衰減變化情況，當壓力穩定不變時，確定該穩定的壓力值為多孔介質中流體流動的最小啟動壓力。本發明在多孔介質兩端建立流動壓差，關閉進口閥，采集進口端壓力隨時間的變化情況，根據穩定段確定啟動壓力。該方法能可靠快捷地得到啟動壓力，測量結果不受外在因素影響，準確度較高，且花費時間短。

技術領域

本發明涉及多孔介質中流體滲流和巖層封閉性評價技術領域，尤其涉及一種多孔介質中流體流動啟動壓力的測量裝置和方法。

背景技術

在油氣藏開發過程中，油氣藏蓋層密封性評價、滲流規律研究等過程，都需要了解流體在多孔介質中滲流的最小啟動壓力。現有的啟動壓力確定方法主要為壓差-流量實驗方法，通過測量不同壓差下的流量曲線向壓力軸線性延伸，流量等于0對應的壓力就認為是啟動壓力。

該方法實驗過程存在以下問題：

(1)實驗數據計量誤差、圍壓變化等外在因素都會造成直線斜率變化，從而對線性延伸得到的啟動壓力造成很大誤差；

(2)非牛頓流體、儲層傷害造成的微粒運移等會造成壓差-流量曲線不是直線，造成延伸得到的啟動壓力發生偏差；

(3)實驗需要多個穩定的試驗點，早期由于不知道啟動壓力大小，需要從很小的流量開始進行實驗，實驗周期長。

針對上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明提供了一種多孔介質中流體流動啟動壓力的測量裝置和方法，以至少解決現有的多孔介質中流體流動啟動壓力的測量方法誤差大，實驗周期長的問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種多孔介質中流體流動啟動壓力的測量裝置，包括：多孔介質夾持器，所述多孔介質夾持器的進口端連接至流體注入設備，出口端連接至流體收集設備；所述進口端設有進口閥；所述進口閥與所述進口端之間設置有壓力傳感器；所述多孔介質夾持器還連接至圍壓泵，所述圍壓泵用于維持多孔介質的圍壓，保證流體從所述多孔介質的進口流入，出口流出；所述壓力傳感器連接至數據采集設備，所述數據采集設備用于采集壓力傳感器的壓力隨時間的衰減變化情況，并確定當壓力穩定不變時的壓力值為所述多孔介質中流體流動的最小啟動壓力。

在一個實施例中，在所述流體注入設備與所述多孔介質夾持器構成的驅替管路上連接有流體過濾器，用于對所述流體進行過濾。

在一個實施例中，所述流體注入設備包括：驅替泵以及連接至所述驅替泵的中間容器，所述中間容器還連接至所述多孔介質夾持器的進口端；所述中間容器用于存放流體，所述驅替泵用于驅替所述流體進入所述多孔介質。

在一個實施例中，在所述圍壓泵與所述多孔介質夾持器構成的圍壓管路上連接有圍壓傳感器，所述圍壓傳感器連接至所述數據采集設備，所述數據采集設備還用于采集圍壓傳感器的壓力，并輸出該壓力值。

在一個實施例中，所述流體收集設備為流體體積計量管。

根據本發明的另一個方面，提供了一種多孔介質中流體流動啟動壓力的測量方法，基于上述多孔介質中流體流動啟動壓力的測量裝置實現，所述方法包括：將多孔介質裝入多孔介質夾持器，利用圍壓泵對所述多孔介質施加圍壓；利用流體注入設備向所述多孔介質通入流體，在所述多孔介質夾持器的進口端建立壓力，當所述多孔介質夾持器的出口端有流體流出時，關閉所述多孔介質夾持器的進口閥；利用數據采集設備采集壓力傳感器的壓力隨時間的衰減變化情況，當壓力穩定不變時，確定該穩定的壓力值為多孔介質中流體流動的最小啟動壓力。