[發明專利]一種測定滲流啟動壓力梯度的實驗方法

有效

• 申請號: 201811320613.8
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109557010B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 劉文超
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種測定滲流啟動壓力梯度的實驗方法，其特征在于：包括步驟如下：

S1：將由均質液體飽和的巖心(4)放入水平放置的巖心夾持器(5)內，巖心夾持器(5)的出口端封閉，對巖心(4)施加圍壓；

S2：將與步驟1中相同的均質液體從巖心夾持器(5)入口端以恒定流量持續注入巖心(4)，測量巖心夾持器(5)入口端壓力隨時間的變化數據，并監測巖心夾持器(5)出口端壓力隨時間的變化數據，當巖心夾持器(5)出口端的壓力出現變化時停止該次滲流實驗，并同時記錄均質液體從巖心夾持器(5)入口端開始持續注入巖心(4)到巖心夾持器(5)出口端的壓力出現變化為止所持續的時間；

S3：重復S1和S2，對該巖心(4)再進行至少一次的滲流實驗，利用所測得的巖心夾持器(5)入口端壓力隨時間的變化數據和均質液體從巖心夾持器(5)入口端開始持續注入巖心(4)到巖心夾持器(5)出口端的壓力出現變化為止所持續的時間數據，求得該均質液體在該巖心(4)中滲流的啟動壓力梯度；

所述S3中計算巖心(4)中滲流的啟動壓力梯度的理論計算公式為：

α＝ln(λ)

其中，

K_slope為對每次滲流實驗所測得的巖心夾持器入口端的瞬時壓力數據進行線性回歸所分析出的入口端壓力隨時間算術平方根變化的直線斜率；

t^*為均質液體從巖心夾持器入口端開始持續注入巖心到巖心夾持器出口端的壓力出現變化為止所持續的時間；

λ為巖心中滲流的啟動壓力梯度；

L為巖心的長度；

α、β為待定參數；

k為巖心的滲透率；

μ為液體的黏度；

φ_i為巖心的初始孔隙度；

C_t為綜合壓縮系數。

2.根據權利要求1所述的測定滲流啟動壓力梯度的實驗方法，其特征在于：所述S3中每次滲流實驗中以相同的均質液體持續注入該巖心(4)，每次滲流實驗中均質液體的恒定流量均不相同。

3.根據權利要求1所述的測定滲流啟動壓力梯度的實驗方法，其特征在于：所述S1中由均質液體飽和的巖心(4)為巖心經清洗干凈、干燥后，將巖心抽真空，再用均質液體使該巖心飽和，并靜置24小時后的巖心。

4.根據權利要求1所述的測定滲流啟動壓力梯度的實驗方法，其特征在于：所述S1中具體為：通過閥門一(2)控制巖心夾持器(5)入口端的開閉狀態，通過閥門二(9)控制巖心夾持器(5)出口端的開閉狀態，通過高壓注射泵(6)對巖心(4)施加圍壓。

5.根據權利要求1所述的測定滲流啟動壓力梯度的實驗方法，其特征在于：所述S2具體為：打開閥門一(2)，在巖心夾持器(5)入口端連接驅替泵(1)，實現均質液體以恒定流量持續注入巖心(4)；在巖心夾持器(5)入口端安裝壓力傳感器一(3)，測量巖心夾持器(5)入口端壓力隨時間的變化數據，并將數據直接傳輸至計算機(7)；在巖心夾持器(5)出口端安裝壓力傳感器二(8)，監測巖心夾持器(5)出口端壓力隨時間的變化數據，并將數據直接傳輸至計算機(7)。

6.根據權利要求1所述的測定滲流啟動壓力梯度的實驗方法，其特征在于：所述S3中能夠進一步求得該巖心中滲流的壓力波傳導速率，即導壓系數ε＝k·(μφ_iC_t)^-1。