[發(fā)明專利]一種巖心抽真空加壓飽和水裝置及方法

在審

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• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111693433A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設計）人: 李安軍;李建路;高峰;張躍;張明哲;于盛鴻;翟瑞濱;侯兆偉;劉春天
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司;大慶油田有限責任公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N5/02;G01N7/10
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 朱培杰

1.一種巖心抽真空加壓飽和水裝置，包括手動計量泵（1）、樣品罐（2），其特征在于：所述手動計量泵（1）出口連接并聯(lián)的樣品罐（2）和環(huán)壓溶液罐（3），其中樣品罐（2）和環(huán)壓溶液罐（3）的出口均連接夾持器（6），夾持器（6）的出口分別連接夾持器出口閥（6-2）和抽真空閥（6-3），其中夾持器出口閥（6-2）連接量筒（11），抽真空閥（6-3）出口連接緩沖瓶（7），所述緩沖瓶（7）出口依次連接干燥塔（8）和真空泵（9）。

2.根據權利要求1所述的巖心抽真空加壓飽和水裝置，其特征在于：所述樣品罐（2）和環(huán)壓溶液罐（3）的出口連接兩個并聯(lián)的夾持器（6）和第二夾持器（12），其中第二夾持器（12）出口分別連接第二夾持器出口閥（12-2）和第二抽真空閥（12-3），其中第二夾持器出口閥（12-2）連接第二量筒（17），第二抽真空閥（12-3）出口連接第二緩沖瓶（13），所述第二緩沖瓶（13）出口依次連接第二干燥塔（14）和第二真空泵（15）。

3.根據權利要求1或2所述的巖心抽真空加壓飽和水裝置，其特征在于：所述樣品罐（2）與夾持器（6）之間的管線上連接飽和壓力表（4），環(huán)壓溶液罐（3）與夾持器（6）之間的管線上連接環(huán)壓表（5）；所述抽真空閥（6-3）出口連接排真空閥（6-4），排真空閥（6-4）出口連接緩沖瓶（7）；所述干燥塔（8）與真空泵（9）之間的管線上連接有真空表（10）。

4.根據權利要求2所述的巖心抽真空加壓飽和水裝置，其特征在于：所述樣品罐（2）與第二夾持器（12）之間的管線上連接飽和壓力表（4），環(huán)壓溶液罐（3）與第二夾持器（12）之間的管線上連接環(huán)壓表（5）；所述第二抽真空閥（12-3）出口連接第二排空閥（12-4），第二排空閥（12-4）出口連接第二緩沖瓶（13）；所述第二干燥塔（14）與第二真空泵（15）之間的管線上連接有第二真空表（16）。

5.一種應用權利要求1所述裝置的巖心抽真空加壓飽和水方法，其特征在于包括以下步驟：

A.測量巖心尺寸，計算巖心幾何體積V；

B. 測量夾持器閥門和管線的死體積V_死；

C. 將巖心放入真空干燥箱，80℃下干燥8小時，使用電子天平稱巖心干重G₁；

D. 將巖心放入巖心夾持器中；

E.用手動計量泵給巖心夾持器施加環(huán)壓，當環(huán)壓表顯示2.0MPa時，停止加壓，關閉環(huán)壓溶液罐進口閥和環(huán)壓溶液罐出口閥；

F.將夾持器進口閥和出口閥關閉；

G.打開抽真空閥，關閉排空閥；

H.啟動真空泵，開始抽真空；

I. 關閉抽真空閥，打開排空閥，然后關閉真空泵；

J.保持飽和壓力表的壓力為起始零點壓力0MPa，手動計量泵至起始零點刻度，記錄手動計量泵上的刻度V₀；

K.打開夾持器進口閥，同時勻速轉動手動計量泵，保持飽和壓力表的壓力維持在0.8~1.0MPa；

M.打開夾持器出口閥，繼續(xù)勻速轉動手動計量泵，保持飽和壓力表壓力在0.8~1.0MPa，并用量筒采集出口端流出液，當流出液體積達到巖心孔隙體積1/3~1/2時，關閉夾持器出口端閥門，記錄量筒體積數V₁；

N.轉動手動計量泵，將飽和壓力表壓力讀數降至起始零點刻度0MPa，同時記錄手動計量泵的刻度V₂；

O. 將巖心從夾持器中取出，使用電子天平稱巖心濕重G₂；

P. 分別采用稱重法和體積法計算巖心孔隙體積V'：

其中稱重法V'= G₂-G₁，

體積法V'=V₂-V₀-V₁-V_死。

6.根據權利要求5所述的巖心抽真空加壓飽和水方法，其特征在于：所述H步中，啟動真空泵，開始抽真空，保持真空表讀數在-0.1MPa下抽空6小時以上。

7.根據權利要求5所述的巖心抽真空加壓飽和水方法，其特征在于：所述K步中，勻速轉動手動計量泵至飽和壓力表維持在0.8~1.0MPa，飽和壓力表壓力在20~30分鐘內不再變化為止。