[發明專利]測定鹽穴儲氣庫殘渣空隙利用率的物理模擬裝置及方法

有效

• 申請號: 201611184111.8
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106840995B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 朱華銀;張敏;丁國生;鄭雅麗;武志德;石磊;祁紅林;趙艷杰;張剛雄;魏歡;信朝選
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 張德斌;姚亮

1.一種測定鹽穴儲氣庫殘渣空隙利用率的物理模擬方法，其是采用測定鹽穴儲氣庫殘渣空隙利用率的物理模擬裝置實現的，所述裝置包括：帶刻度的進氣桿(1)、筒體(5)及三腳支架(12)；

其中，所述筒體(5)頂端設有用于密封該筒體(5)的頂蓋(3)及頂帽(4)，該頂帽(4)與頂蓋(3)之間通過卡簧相連接；且頂蓋(3)設有壓實進氣口(2)；

活塞(6)可滑動地設置于筒體(5)內，且活塞(6)上裝有密封圈(7)；

所述帶刻度的進氣桿(1)的頂端穿過頂蓋(3)并設有氣驅進氣口，其底端設置的外螺紋與活塞(6)中心的螺紋孔相連接，且該帶刻度的進氣桿(1)的底端與活塞(6)螺紋孔底面相平齊；

所述筒體(5)底端設有底帽(9)及底托(10)，該底帽(9)與底托(10)之間通過卡簧相連接，且底托(10)設有出水出氣口(11)；

所述筒體(5)置于該三腳支架(12)上，且該三腳支架(12)設有用于使出水出氣口(11)穿過的通孔；

該裝置還包括一可拆卸的氣水分離器，該氣水分離器通過管路與所述出水出氣口(11)相連接；

所述方法包括以下步驟：

步驟一、將過濾層置于筒體中，再裝入浸水后的待測不溶殘渣樣品，密封筒體；打開壓實進氣口并通入氣體，再緩慢打開氣驅進氣口，當該氣驅進氣口有水流出后立刻將其關閉，記錄帶刻度的進氣桿在頂帽上端面處的初始位置刻度；

步驟二、打開底部出水出氣口，通過壓實進氣口持續向筒體中通入氣體，逐漸增大氣體壓力，并記錄不同壓力下帶刻度的進氣桿在頂帽上端面處的位置刻度和累計出水量；當所述帶刻度的進氣桿在1h內不再下降，停止加壓，此時待測不溶殘渣樣品被壓實，該氣體壓力即為壓實壓力，再通過進氣桿進深增加值換算得到壓實樣品高度，進而得到壓實體積；

步驟三、連接氣水分離器，保持步驟二中所述壓實壓力不變，打開氣驅進氣口并通入氣體以進行氣驅，觀察底部出氣口是否有水流出，逐漸增大氣驅壓力，記錄每個氣驅壓力下的累計出水量，并記錄出現第一個氣泡時的壓力值及時間點，該壓力即為突破壓力；

步驟四、當出現第一個氣泡后，保持步驟三中所述突破壓力不變，觀察并記錄每個小時的出水量和出氣量，記錄不出水即連續出氣的時間點，從氣驅開始到連續出氣所流出的水量為氣驅水量，即為殘渣樣品中可利用的空隙體積。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述筒體(5)為鋼制筒體。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該裝置還包括一用于收集從出水出氣口(11)所流出水的量筒。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟一中在筒體裝入浸水后的待測不溶殘渣樣品后，再向筒體中裝入砂巖過濾層。

5.根據權利要求1或4所述的方法，其特征在于，步驟一中所述過濾層為滲透率為100毫達西以上的過濾層。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述過濾層為砂巖過濾層。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟一中壓實進氣口通入的所述氣體的壓力為0.01-0.1MPa。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述氣體為非可燃氣體。

9.根據權利要求1或8所述的方法，其特征在于，所述氣體包括氮氣或空氣。

10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟二中所述逐漸增大氣體壓力包括以下步驟：

從氣體壓力為0.1-1.0MPa開始，每1-3小時增加0.1-1.0MPa，且壓實壓力不超過10MPa。

11.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟三中氣驅進氣口通入的所述氣體的壓力為0.01-0.5MPa。