[發(fā)明專利]一種水合物巖心滲透率雙測(cè)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010787186.5
• 申請(qǐng)日: 2020-08-07
• 公開（公告）號(hào): CN111735751B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李清平;魏納;鄭利軍;崔振軍;呂鑫;龐維新;黃婷;葛陽;樊奇;李海濤;徐漢明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)海洋石油集團(tuán)有限公司;中海油研究總院有限責(zé)任公司;西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N15/08
• 分類號(hào): G01N15/08
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 王胥慧

1.一種水合物巖心滲透率雙測(cè)方法，其特征在于，包括以下內(nèi)容：

設(shè)置水合物巖心滲透率雙測(cè)裝置，包括水合物巖心制備系統(tǒng)、氣液管線系統(tǒng)、滲透率液測(cè)系統(tǒng)、溫壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；

所述水合物巖心制備系統(tǒng)的進(jìn)口連接所述氣液管線系統(tǒng)，所述水合物巖心制備系統(tǒng)用于制備水合物巖心，所述氣液管線系統(tǒng)用于向所述水合物巖心制備系統(tǒng)注入氣體或液體；所述水合物巖心制備系統(tǒng)的出口連接所述滲透率液測(cè)系統(tǒng)，所述滲透率液測(cè)系統(tǒng)用于測(cè)定液體注入水合物巖心后的剩余質(zhì)量；

所述控制系統(tǒng)分別電連接所述水合物巖心制備系統(tǒng)、氣液管線系統(tǒng)、滲透率液測(cè)系統(tǒng)和溫壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述溫壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水合物巖心制備、氣測(cè)以及液測(cè)過程中所述水合物巖心制備系統(tǒng)的溫度和壓力，所述控制系統(tǒng)用于根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的溫度和壓力以及液體注入水合物巖心后的剩余質(zhì)量，確定水合物巖心的氣測(cè)滲透率和液測(cè)滲透率；

所述水合物巖心制備系統(tǒng)包括制備釜罐、制備釜蓋、鋼制網(wǎng)架、釜底控壓閥和釜底輸出管；

所述制備釜罐為頂部開口的罐狀結(jié)構(gòu)，所述制備釜罐的頂部設(shè)置有所述制備釜蓋，所述制備釜罐的下部插設(shè)有用于放置待測(cè)巖心的所述鋼制網(wǎng)架；所述制備釜罐的底部?jī)蓚?cè)向下延伸有制備釜側(cè)壁，所述制備釜罐底部與所述制備釜側(cè)壁之間的容置空間用于放置所述滲透率液測(cè)系統(tǒng)；所述制備釜罐的底部中心設(shè)置有所述釜底輸出管，所述釜底輸出管上設(shè)置有所述釜底控壓閥；

所述釜底控壓閥還電連接所述控制系統(tǒng)；

所述氣液管線系統(tǒng)包括水槽、氣瓶、注水泵、制冷機(jī)、注氣閥、注水閥、增壓泵、液體流量調(diào)節(jié)器、氣體流量調(diào)節(jié)器、液體流量計(jì)、氣體流量計(jì)、注液入口閥和注氣入口閥；

所述水槽依次通過所述注水泵、制冷機(jī)和注水閥連接所述增壓泵，所述氣瓶依次通過所述制冷機(jī)和注氣閥連接所述增壓泵，所述增壓泵的出口分別連接所述液體流量調(diào)節(jié)器和氣體流量調(diào)節(jié)器的進(jìn)口，所述液體流量調(diào)節(jié)器的出口依次通過所述液體流量計(jì)和注液入口閥連接所述制備釜蓋，所述氣體流量調(diào)節(jié)器的出口依次通過所述氣體流量計(jì)和注氣入口閥連接所述制備釜蓋，所述液體流量調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)進(jìn)入所述制備釜罐內(nèi)液體的流量，所述氣體流量調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)進(jìn)入所述制備釜罐內(nèi)氣體的流量，所述液體流量計(jì)用于測(cè)量進(jìn)入所述制備釜罐內(nèi)液體的流量，所述氣體流量計(jì)用于測(cè)量進(jìn)入所述制備釜罐內(nèi)氣體的流量；

所述注水泵制冷機(jī)、增壓泵、液體流量調(diào)節(jié)器、氣體流量調(diào)節(jié)器、液體流量計(jì)和氣體流量計(jì)還分別電連接所述控制系統(tǒng)；

所述方法包括：

1)將待制備巖心放入水合物巖心制備系統(tǒng)，通過氣液管線系統(tǒng)向水合物巖心制備系統(tǒng)內(nèi)通入氣體，制備水合物巖心，具體過程為：

1.1)將待制備巖心放置在制備釜罐內(nèi)的鋼制網(wǎng)架上，關(guān)閉注液入口閥；

1.2)控制系統(tǒng)設(shè)定增壓泵的壓力值，控制釜底控壓閥關(guān)閉以及制冷機(jī)、注氣閥、氣體流量調(diào)節(jié)器和注氣入口閥開啟；

1.3)控制系統(tǒng)控制氣瓶打開，甲氣瓶?jī)?nèi)的氣體依次經(jīng)制冷機(jī)和增壓泵進(jìn)行制冷和增壓；

1.4)控制系統(tǒng)根據(jù)氣體流量計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的氣體流量以及預(yù)先設(shè)定的氣體流量閾值，控制氣體流量調(diào)節(jié)器的開度，調(diào)節(jié)進(jìn)入制備釜罐內(nèi)的氣體，以制備得到不同飽和度的水合物巖心；

1.5)第二溫度傳感器和第三壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)制備釜罐底部與制備釜側(cè)壁之間容置空間的溫度和壓力；

2)氣液管線系統(tǒng)向水合物巖心制備系統(tǒng)內(nèi)通入氣體進(jìn)行氣測(cè)，溫壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)過程中水合物巖心制備系統(tǒng)的溫度和壓力，控制系統(tǒng)根據(jù)氣液管線系統(tǒng)通入氣體的流量和溫壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，測(cè)定水合物巖心的氣測(cè)滲透率，具體過程為：

2.1)關(guān)閉注氣閥和注氣入口閥，停止注氣，并設(shè)定增壓泵的壓力值大于第一壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的壓力值，設(shè)定釜底控壓閥的打開壓力值大于制備釜罐內(nèi)的壓力值且低于增壓泵的壓力值；

2.2)在氣體測(cè)定水合物巖心滲透率前，打開注氣閥和注氣入口閥，氣體流量計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)注入制備釜罐內(nèi)氣體的流量，氣體進(jìn)入制備釜罐內(nèi)的水合物巖心；

2.3)當(dāng)?shù)谝粔毫鞲衅鲗?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的壓力達(dá)到釜底控壓閥的打開壓力值時(shí)，控制系統(tǒng)控制釜底控壓閥打開，氣體離開制備釜罐；

2.4)當(dāng)?shù)谌龎毫鞲衅鲗?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的壓力達(dá)到設(shè)定的增壓泵壓力值時(shí)，控制系統(tǒng)控制氣瓶關(guān)閉，停止注氣；

2.5)第一壓力傳感器、第三壓力傳感器和氣體流量計(jì)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，得到水合物巖心的氣測(cè)滲透率；

3)氣液管線系統(tǒng)向水合物巖心制備系統(tǒng)內(nèi)通入液體進(jìn)行液測(cè)，溫壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)過程中水合物巖心制備系統(tǒng)的溫度和壓力，控制系統(tǒng)根據(jù)氣液管線系統(tǒng)通入液體的流量和溫壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，測(cè)定水合物巖心的液測(cè)滲透率，具體過程為：

3.1)控制系統(tǒng)控制注氣閥和注氣入口閥關(guān)閉，停止注氣，并設(shè)定增壓泵的壓力值大于第一壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的壓力值，釜底控壓閥的打開壓力值大于制備釜罐內(nèi)的壓力值且低于增壓泵的壓力值；

3.2)在液體測(cè)定水合物巖心滲透率前，控制系統(tǒng)控制注水泵、制冷機(jī)和增壓泵啟動(dòng)，再打開注水閥和注液入口閥，水槽內(nèi)的液體依次通過制冷機(jī)和增壓泵進(jìn)行制冷和增壓；

3.3)增壓后的液體依次通過液體流量調(diào)節(jié)器、液體流量計(jì)和注液入口閥進(jìn)入制備釜罐內(nèi)的水合物巖心，液體流量調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)注入制備釜罐內(nèi)液體的流量和壓力，液體流量計(jì)測(cè)量注入制備釜罐內(nèi)液體的流量；

3.4)當(dāng)?shù)谝粔毫鞲衅鞑杉膲毫_(dá)到釜底控壓閥的打開壓力值時(shí)，控制系統(tǒng)控制釜底控壓閥打開，液體進(jìn)入液體收集器；

3.5)電子秤測(cè)量液體收集器的質(zhì)量變化，當(dāng)液體收集器的質(zhì)量達(dá)到預(yù)先設(shè)定的質(zhì)量閾值時(shí)關(guān)閉注水泵，停止注液；

3.6)電子秤和液體流量計(jì)將測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，得到水合物巖心的液測(cè)滲透率。