[實用新型]一種模擬低滲透儲層應力敏感測試裝置

有效

• 申請號: 201721380265.4
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN207280877U
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 王香增;趙習森;黨海龍;高濤;朱爭;劉濱;李瑋;暢斌;白璞
• 申請（專利權）人: 陜西延長石油（集團）有限責任公司研究院
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N15/08
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司61220
• 代理人: 賀珊

技術領域

本實用新型涉及的是低滲透油田開發領域評價儲層應力敏感的測試裝置，具體涉及是通過該裝置可以實現同時模擬同一區塊標準巖心、方形巖心和全直徑巖心隨著地層壓力的降低而滲透率的變化過程，為后續開發方案的設計提供重要的基礎收據。

背景技術

低滲透儲層隨開發過程的進行，地層壓力逐漸降低，進而儲層有效應力相應增加，儲層的多孔介質出現彈塑性變形，致使儲層基礎物性發生變化，此過程被定義為滲透率應力敏感性。

目前國內外實驗室常用的測定儲層應力敏感性的方法，主要有變圍壓（模擬儲層的上覆巖石壓力）定內壓（模擬儲層的地層壓力）、定圍壓變內壓。但是現有的實驗裝置不能模擬真實巖心所受應力狀態同時測定標準巖心、方形巖心和全直徑巖心的隨地層壓力降低而出現的滲透率變化過程，而是針對同一區塊的不同巖心逐一測定，操作復雜，實驗周期長，實驗準備工作重復，測定效率低。同時，現有實驗裝置模擬地層壓力變化過程中，很難實現地層高壓環境，且壓力穩定性不易控制，精度不夠，誤差大，達不到模擬的效果。因此，現有的實驗裝置不能準確地評價低滲透儲層的應力敏感性。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種模擬地層高溫高壓條件，同時測定標準巖心、方形巖心和全直徑巖心的應力敏感性的實驗裝置。該裝置能夠高效、準確地還原巖心所處原始應力狀態，完成低滲透儲層的應力敏感性評價，解決了現有裝置實驗周期長，準備工作重復，測定效率低的核心問題，同時也有效解決了地層壓力穩定性不易控制，精度不夠，誤差大的問題。

本實用新型的技術方案在于：

一種模擬低滲透儲層應力敏感測試裝置，包括通過管道依次連接的氮氣瓶以及氣體增壓泵，所述氣體增壓泵之后還連接有三路巖心夾持器測試支路，所述任意一路巖心夾持器測試支路包括巖心夾持器；巖心夾持器入口端與氣體增壓泵連接，巖心夾持器與氣體增壓泵之間還連接有兩路入口端活塞容器，兩路入口端活塞容器共連接有一個第一雙杠驅替泵；出口端分別連接有出口端活塞容器以及流量計；所述巖心夾持器上均設有放空閥，且三路巖心夾持器共連接有一個圍壓追蹤泵；所述三路巖心夾持器分別為全直徑巖心夾持器、標準巖心夾持器以及方形巖心夾持器；其中，三路巖心夾持器以及兩路入口端活塞容器均位于恒溫箱內。

所述的方形巖心夾持器包括筒體以及包括穿過筒體的固定堵頭，固定堵頭中設有方形巖心；固定堵頭外設有方形橡膠皮套，方形橡膠皮套中部內徑小于外側內徑；筒體四周設有加壓閥，筒體內壁與方形巖心四面相對處設有矩形承壓腔體，筒體與矩形承壓腔體之間通過加壓閥連接；所述矩形承壓腔體包括上腔體、下腔體以及連接上腔體與下腔體的橡膠皮套；所述固定堵頭入口端設有可調活動堵頭以及入口閥，固定堵頭出口端設有出口閥。

所述的流量計包括大量程皂泡流量計以及小量程皂泡流量計，所述大量程皂泡流量計與全直徑巖心夾持器連接，標準巖心夾持器以及方形巖心夾持器均連接有一個小量程皂泡流量計。

所述的大量程皂泡流量計量程為200ml，最小刻度為1ml，尺寸為Φ40×600mm；小量程皂泡流量計量程為50ml，最小刻度為0.1ml，尺寸為Φ13×580mm，大量程皂泡流量計以及小量程皂泡流量計的工作溫度均為室溫~40℃。

所述的全直徑巖心夾持器所測全直徑巖心尺寸為Φ100×150mm，標準巖心夾持器所測標準巖心尺寸為Φ25×100mm，方形巖心夾持器所測方形巖心尺寸為100×25×25mm；三路巖心夾持器最高耐壓100MPa，最高耐溫180℃。

所述的恒溫箱為空氣浴恒溫箱，溫度范圍為室溫~200℃，溫度精度±0.1℃。

所述的第一雙杠驅替泵以及第二雙杠驅替泵均為恒速恒壓雙杠驅替泵；最高工作壓力120MPa，恒流范圍：0.00001～16ml/min，流量精度：0.5% ，壓力精度：0.1% FS。

所述的加壓閥包括水平加壓閥以及垂直加壓閥。

本實用新型的技術效果在于：

本實用新型采用四通閥控制全直徑巖心夾持器、標準巖心夾持器以及方形巖心夾持器，同時模擬不同尺度和類型巖心夾持器的地層壓力的變化過程，并通過流量計測定單位時間的流量；同時通過該裝置可同時測定三塊不同尺寸的巖心，減少每塊巖心應力加載重復過程，大幅度提升了測試效率。優選地，提出運用方形巖心夾持器實現了給方形巖心加載四個方向不同圍壓，更精確還原巖心所處原始應力狀態。從根本上解決了現有應力敏感測試裝置在研究低滲透儲層應力敏感性時難以真實還原巖心地層所受的應力狀態問題，使室內實驗分析結果對現場工程應用可參考性更大。

附圖說明