[發(fā)明專利]測量多孔介質(zhì)中流體飽和壓力和滲流能力的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810279364.6
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN110320138B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周霞;倫增珉;呂成遠(yuǎn);王銳;王海濤;王欣;胡偉;楊陽;李文紅;周冰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院
• 主分類號(hào): G01N15/08
• 分類號(hào): G01N15/08
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務(wù)所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

本發(fā)明提供了一種測量多孔介質(zhì)中流體飽和壓力和滲流能力的裝置及方法，該裝置包括：高溫高壓巖心夾持器、雙向活塞泵、體積調(diào)節(jié)裝置、壓力采集裝置及壓差采集裝置；其中，體積調(diào)節(jié)裝置包括腔室及活塞，活塞一側(cè)為有效腔室，活塞能夠在腔室內(nèi)移動(dòng)，調(diào)節(jié)有效腔室的體積；其中，待測液經(jīng)由有效腔室流入雙向活塞泵，雙向活塞泵使待測液流經(jīng)高溫高壓巖心夾持器內(nèi)的巖心樣品；壓力采集裝置用于采集待測液所受的實(shí)時(shí)壓力，壓差采集裝置的壓力采集端設(shè)置于高溫高壓巖心夾持器的兩側(cè)，用于檢測待測液流經(jīng)巖心樣品前后的壓力差。該裝置能夠準(zhǔn)確測量多孔介質(zhì)中流體飽和壓力和滲流能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油天然氣勘探開發(fā)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種測量多孔介質(zhì)中流體飽和壓力和滲流能力的裝置及方法。

背景技術(shù)

在油氣藏開發(fā)領(lǐng)域，流體飽和壓力指地層條件下，當(dāng)壓力下降到使氣體開始從液相中分離出來時(shí)的壓力。對于油藏而言，飽和壓力通常稱為泡點(diǎn)壓力，對于凝析氣藏，飽和壓力通常稱為露點(diǎn)壓力。飽和壓力是流體物性發(fā)生變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，在飽和壓力前后，流體的氣油比、體積系數(shù)、壓縮系數(shù)、粘度等都會(huì)發(fā)生明顯變化，從而影響流體在多孔介質(zhì)中的流動(dòng)能力。另外飽和壓力還是單相流動(dòng)或多相流動(dòng)的分界點(diǎn)，不考慮水的流動(dòng)，低于飽和壓力，會(huì)由油或氣單相流動(dòng)變?yōu)橛蜌鈨上酀B流，增加滲流阻力，所以飽和壓力的確定是油氣藏流體相態(tài)實(shí)驗(yàn)的重要測定內(nèi)容。通常，油氣藏?zé)N類流體的飽和壓力測定大多是在沒有多孔介質(zhì)的PVT筒中或通過PV關(guān)系實(shí)驗(yàn)獲得的，有人認(rèn)為多孔介質(zhì)對相態(tài)的影響是可以忽略的。但嚴(yán)格意義上講，滲流過程發(fā)生在地下多孔介質(zhì)中，流體與儲(chǔ)層介質(zhì)間會(huì)發(fā)生相互作用。所以也有學(xué)者研究認(rèn)為多孔介質(zhì)的存在肯定會(huì)對多孔介質(zhì)的相態(tài)產(chǎn)生影響。Terbni和Zadorasl的研究結(jié)果表明，有多孔介質(zhì)存在時(shí)，凝析氣的露點(diǎn)壓力比常規(guī)PVT筒中測得的露點(diǎn)壓力高l％-15％；Tindy和Ryanal用實(shí)驗(yàn)研究原油在多孔介質(zhì)中的飽和壓力時(shí)發(fā)現(xiàn)，有多孔介質(zhì)比無介質(zhì)時(shí)原油的飽和壓力高百分之幾。嚴(yán)格地講，凝析油氣體系相平衡過程和滲流過程發(fā)生在地下多孔介質(zhì)中，流體與儲(chǔ)層介質(zhì)問會(huì)發(fā)生相互作用。由于儲(chǔ)層顆粒細(xì)、孔隙小，使儲(chǔ)層介質(zhì)具有巨大的比面積，流體與儲(chǔ)層介質(zhì)間存在多種界面，界面現(xiàn)象極為突出。進(jìn)而界面張力、吸附、潤濕、毛細(xì)管壓力等作用均會(huì)對流體在儲(chǔ)層孔隙介質(zhì)中的分布、滲流產(chǎn)生巨大影響。所以測定多孔介質(zhì)中流體的飽和壓力和由于發(fā)生相態(tài)變化對流體流動(dòng)的影響對于油氣藏開發(fā)具有重要意義。

目前有學(xué)者對流體在多孔介質(zhì)中的飽和壓力和相態(tài)特征的測定方法進(jìn)行了研究。有研究者在實(shí)驗(yàn)室采用在常規(guī)PVT筒中填充微玻璃球、石英砂以及石英砂和粘土、高嶺石混配多孔介質(zhì)等方法，重點(diǎn)研究了多孔介質(zhì)對烴類流體初始凝析壓力、反凝析油量的影響以及氣態(tài)單烴的吸附等問題。但本方法的缺點(diǎn)在于定性的結(jié)論多，定量化的結(jié)果少，其原因在于對飽和壓力等關(guān)鍵參數(shù)測定的準(zhǔn)確性不夠。用于介質(zhì)中凝析油氣流體相態(tài)測試的新方法的研究與應(yīng)用十分活躍，主要包括：微波技術(shù)、核磁共振技術(shù)、伽馬射線技術(shù)、超聲波測試技術(shù)和其它各種CT技術(shù)等。但這些方法都存在分辨率低、測試精度差，儀器設(shè)備昂貴，操作復(fù)雜等不足，所以均未得到推廣應(yīng)用。

從發(fā)展趨勢看，有關(guān)多孔介質(zhì)中流體相態(tài)特征研究的進(jìn)一步發(fā)展方向是使研究條件更接近于油氣藏地層條件，以使其能更好地為油氣藏工程服務(wù)，同時(shí)尋求新的實(shí)驗(yàn)觀察手段，把多孔介質(zhì)與相態(tài)變化(飽和壓力)及流體流動(dòng)結(jié)合起來。

因此，有必要研發(fā)一種可以快速地對石油天然氣等油氣藏流體在巖石等多孔介質(zhì)中的飽和壓力等相態(tài)行為參數(shù)進(jìn)行測定，并同時(shí)評(píng)價(jià)流體在多孔介質(zhì)中的滲流能力的測量多孔介質(zhì)中流體飽和壓力和滲流能力的裝置及方法。

發(fā)明內(nèi)容