[實用新型]一種多孔材料的毛細管壓力曲線測試設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201822075657.0
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN209992418U
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊培強;韓芊;蔡清;張英力;吳飛;楊翼
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州紐邁分析儀器股份有限公司
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08;G01N1/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種多孔材料的毛細管壓力曲線測試設(shè)備，用來測量巖石等多孔材料的毛細管壓力曲線。通過對多孔材料進行離心操作，多孔材料在離心機中的安放方式使得樣品不同位置受到不同大小的離心力，即樣品不同位置的孔隙中流體受到了不同大小的毛細管壓力。再通過磁共振成像技術(shù)，對多孔介質(zhì)樣品中的不同位置的流體飽和度進行定位測量，毛細管壓力和流體飽和度最終構(gòu)成樣品的毛細管壓力曲線。本實用新型測量毛細管壓力曲線既快速精確又廉價，值得推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種多孔材料的毛細管壓力曲線測試設(shè)備，屬核磁共振技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

毛細管壓力曲線是多孔材料的常規(guī)物性參數(shù)量，尤其是在石油工業(yè)中，儲層巖石的毛細管壓力曲線為評估儲層開發(fā)價值提供了決定性的依據(jù)。

儲層巖石的四個特征特性參數(shù)是孔隙度、滲透率、儲層巖石的原位含油飽和度和毛細管壓力曲線。在這四個參數(shù)中，毛細管壓力曲線具有很高的行業(yè)價值，它是評估儲層經(jīng)濟價值及其它儲層相關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)，是影響儲層流體分布以及石油采收效果的關(guān)鍵性因素。毛細管壓力是指巖石本身對潤濕性液體（通常指水）和非潤濕性液體（通常指油）的作用，它與潤濕性、流體密度和孔隙幾何形態(tài)緊密相關(guān)（Dullien，1979），并直接影響了儲層孔隙中的多重流體分布。

毛細管壓力的測量方法有壓汞法、半滲透隔板法和傳統(tǒng)離心機法。壓汞法速度較快，但對樣品有破壞性，并且汞、真空與樣品形成的體系并不能很好地體現(xiàn)真實儲層體系的潤濕性。半滲透隔板法雖然是一種測量直接、結(jié)果精確的方法，但是這種方法極其耗時，其一個壓力點的平衡時間可長達一個星期甚至一個月。

傳統(tǒng)離心機法利用離心力來定量表征毛細管壓力，而用稱重法來計量流體飽和度（Hassler&Brunner,1945;Burdine,1953）。此方法在石油行業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，在專業(yè)人員中也有很高的認可程度。傳統(tǒng)離心機法需要利用專門特制的離心機，然后進行一系列不同轉(zhuǎn)速的離心操作。樣品旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的促使孔隙排空的離心力即對應(yīng)一個毛細管壓力，計量流體的排出量與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系可以對應(yīng)毛細管壓力與流體飽和度之間的變化關(guān)系，即毛細管壓力曲線進行測量。

雖然傳統(tǒng)的離心機法在專業(yè)人員中已經(jīng)獲得了很高的認可程度，但這個方法在其理論基礎(chǔ)和實驗手段方面目前都存在一定的問題。傳統(tǒng)離心機法對實驗數(shù)據(jù)的解釋需要一定的假設(shè)條件：（1）離心力場呈線性分布；（2）不考慮重力的影響；（3）巖心底部的毛細管壓力假設(shè)為0。事實上，這些假設(shè)在測試時導(dǎo)致的誤差是不能忽略的，而且這三個假設(shè)理論上也不能同時滿足。第一個假設(shè)要求較短的樣品和較長的離心半徑。如果需要滿足第二個假設(shè)，重力相對離心力較小，實驗就需要較高的轉(zhuǎn)速，但此時第三個假設(shè)便不成立。而當(dāng)巖心底部毛細管壓力可視作為0時，樣品則需要較低的轉(zhuǎn)速，而此時重力對離心力的影響便不能忽略。此外，對于某些巖石，其孔隙結(jié)構(gòu)在高速離心力下會發(fā)生改變，從而改變其固有的毛細管壓力曲線。

除了上述不足之外，利用傳統(tǒng)離心機法測量一條完整的毛細管壓力曲線的過程非常耗時，而且對實驗設(shè)備的要求也較高。一般來說，一條完整的毛細管壓力曲線需要變換大約15次離心轉(zhuǎn)速，這可能需要數(shù)天的實驗時間。另外，實驗所需的離心機必須能夠在大范圍內(nèi)對轉(zhuǎn)速進行精確的控制，這就提高了專用離心機的造價。這類實驗同時還需要特殊的樣品容器和測量儀器來收集和測量排出液體。

因此，如何克服上述問題，找到一種既精確高效又經(jīng)濟的測量多孔材料毛細管壓力曲線的設(shè)備，成了本領(lǐng)域研究的難點。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供了一種測量巖石等多孔材料的毛細管壓力曲線的設(shè)備，以達到測量毛細管壓力曲線既快速精確又廉價的目的。