[發(fā)明專利]一種用于測量有效孔隙度的裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010980987.3
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN114199737A
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周楓;白俊;沈琿
• 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物探技術(shù)研究院
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;張高潔

本發(fā)明提供一種用于測量有效孔隙度的裝置及方法，其中該裝置包括密閉式巖心夾持器和加壓流體注入裝置。其中，巖心夾持器的進(jìn)液端與加壓流體注入裝置連接，巖心夾持器的出液端通過連接管路與外部連通。本發(fā)明提供的用于測量有效孔隙度的裝置及方法，能夠在X射線CT上進(jìn)行掃描，得到的圖像經(jīng)過處理后可計算出有效孔隙空間，從而滿足了油氣儲層物性研究的需求，為油氣勘探研究提供了有效的檢測方法和檢測手段。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖石物理實驗技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于測量有效孔隙度的裝置及方法。

背景技術(shù)

總孔隙度是指基質(zhì)中總孔隙體積占基質(zhì)總體積的百分比，用％表示，總孔隙度包括持水孔隙度和通氣孔隙度，只能反映在一種基質(zhì)中空氣和水分能夠容納的空間總和，不能反映基質(zhì)中空氣和水分各自容納的空間量。在研究油貯的孔隙度時，所測量的孔隙度為連通的孔隙空間與巖石的總體積之比，即有效孔隙度。

常用的巖樣孔隙度測量方法主要有液體(通常為煤油)飽和稱重法、注氮孔隙度法和核磁共振法等。現(xiàn)有技術(shù)中所有巖樣孔隙度測量方法對于含油巖樣均需要工作人員先對巖樣進(jìn)行洗油、飽和操作，然后進(jìn)行孔隙度測量。但是這些方法都存在缺點(diǎn)：采用飽油法測量巖心孔隙度對巖心會造成不可逆的損傷；注氮孔隙度法中，由于氮?dú)夥肿舆h(yuǎn)遠(yuǎn)小于液體分子，某些孔隙對于氣體是連通的，但對于液體則未必；核磁共振法主要用于測量孔喉半徑，且測量得到的孔隙度偏小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于測量有效孔隙度的裝置及方法，能夠在X射線CT上進(jìn)行掃描，得到的圖像經(jīng)過處理后可計算出有效孔隙空間，從而滿足了油氣儲層物性研究的需求，為油氣勘探研究提供了有效的檢測方法和檢測手段。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種用于測量有效孔隙度的裝置，包括密閉式巖心夾持器和加壓流體注入裝置。其中，巖心夾持器的進(jìn)液端與加壓流體注入裝置連接，巖心夾持器的出液端通過連接管路與外部連通。

根據(jù)本發(fā)明的用于測量有效孔隙度的裝置，通過將巖心夾持器設(shè)置成一個可注入加壓流體的密閉容器，能夠在CT掃描裝置上進(jìn)行掃描，得到的圖像經(jīng)過處理后可計算出有效孔隙空間，從而滿足了油氣儲層物性研究的需求，為油氣勘探研究提供了有效的檢測方法和檢測手段。

對于上述技術(shù)方案，還可進(jìn)行如下所述的進(jìn)一步的改進(jìn)。

根據(jù)本發(fā)明的用于測量有效孔隙度的裝置，在一個優(yōu)選的實施方式中，加壓流體注入裝置包括流體源和手動泵。其中，流體源通過連接管路分別與手動泵和巖心夾持器的進(jìn)液端連接，巖心夾持器的進(jìn)液端分別位于巖心夾持器的頂部和側(cè)部從而便于從軸向和徑向巖心夾持器內(nèi)注入加壓流體。

這種結(jié)構(gòu)形式的加壓流體注入裝置能夠模擬巖心所受的上覆壓力、軸壓和圍壓，既能夠便于對巖心樣品進(jìn)行流體加壓飽和，又能夠模擬巖心所處地層的真實狀態(tài)，從而有效提高測量的準(zhǔn)確性。

進(jìn)一步地，在一個優(yōu)選的實施方式中，手動泵與巖心夾持器的進(jìn)液端之間設(shè)有至少兩組并聯(lián)的高壓流體儲存容器。手動泵的進(jìn)口端和出口端、高壓流體儲存容器的進(jìn)口端和出口端以及巖心夾持器的進(jìn)液端均設(shè)有控制閥門。

這種結(jié)構(gòu)形式的加壓流體注入裝置，便于通過多條支路控制進(jìn)入巖心夾持器內(nèi)的流體壓力和流量，確保整個測量過程的穩(wěn)定性和可調(diào)性，從而有效提高測量效率和精準(zhǔn)性。

進(jìn)一步地，在一個優(yōu)選的實施方式中，巖心夾持器的進(jìn)液端和巖心夾持器的出液端均設(shè)有壓力測量裝置。

通過設(shè)置壓力測量裝置，能夠?qū)崟r獲得進(jìn)液端和出液端的壓力數(shù)據(jù)，并且便于根據(jù)出液端壓力數(shù)據(jù)的變化范圍判斷巖心樣品是否達(dá)到流體飽和。

具體地，在一個優(yōu)選的實施方式中，巖心夾持器包括樣品倉和布置在樣品倉兩端的堵頭，堵頭通過壓帽固定在樣品倉的兩端。