[發明專利]一種出砂實驗測量裝置及其出砂測量方法

有效

• 申請號: 202210534250.8
• 申請日: 2022-05-17
• 公開（公告）號: CN114839351B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 胡書勇;張季;董旭;張佳軼;劉鑫哲
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 石佳

1.一種出砂實驗測量裝置，其特征在于，包括巖心夾持器、對所述巖心夾持器提供圍壓的圍壓施加泵、對所述巖心夾持器提供驅替壓力的高壓氣瓶和低壓氣瓶，所述巖心夾持器包括夾持器殼體、內側固定有巖心的套筒，所述套筒的外周與所述夾持器殼體之間具有密封狀的環形腔體，所述環形腔體與所述圍壓施加泵相連通，所述夾持器殼體開設有分別與所述套筒兩端相連通的進氣口和出氣口，所述進氣口按先后順序且交替連通所述高壓氣瓶和所述低壓氣瓶，所述進氣口連通有可切換導通路徑的第二多通閥，所述高壓氣瓶和所述低壓氣瓶分別連通所述第二多通閥的兩入口，所述出氣口連通有用于調節驅替壓差的回壓閥，且所述回壓閥交替連通有出砂管路和氣體流量計，所述回壓閥的出口連通有可切換導通路徑的第一多通閥，所述出砂管路和所述氣體流量計分別連通所述第一多通閥的兩出口，所述出砂管路和所述氣體流量計分別與所述高壓氣瓶和所述低壓氣瓶相導通，先利用高壓氣瓶進行高壓驅替逐漸進行壓力遞增，在每次進行壓力遞增后，均替換成低壓氣瓶進行低壓驅替，以得到每次壓力提升且高壓驅替后的滲透率，在滲透率發生突變時，得到相應的高壓驅替壓差，所述出砂管路的出口處設有用于實時測量出沙量的稱重機構，所述稱重機構包括稱重天平及設置在其稱重臺上的容納腔體，所述容納腔體與所述出砂管路相連通。

2.根據權利要求1所述的出砂實驗測量裝置，其特征在于，所述回壓閥的入口與所述出氣口相連通，所述回壓閥的出口處設有用于調節其出口壓力的手搖泵。

3.根據權利要求2所述的出砂實驗測量裝置，其特征在于，所述環形腔體內填充有環繞在所述套筒外周側的加壓水流，所述圍壓施加泵為朝所述環形腔體內泵入所述加壓水流的恒速恒壓泵。

4.根據權利要求3所述的出砂實驗測量裝置，其特征在于，所述高壓氣瓶和所述低壓氣瓶與所述第二多通閥之間均設有用于平衡進氣流的中間容器，所述中間容器上設有用于顯示進氣壓力的壓力表。

5.根據權利要求4所述的出砂實驗測量裝置，其特征在于，所述高壓氣瓶配套有對其供氣的儲氣瓶，所述儲氣瓶連通有將其內側氣體加壓至所述高壓氣瓶的高壓泵。

6.根據權利要求5所述的出砂實驗測量裝置，其特征在于，所述低壓氣瓶的出口設有調壓閥，所述調壓閥電連接有對其調節的計算機。

7.一種應用如權利要求1至6任一項所述的出砂實驗測量裝置的出砂測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

驅替前準備：將烘干的巖心放入夾持器殼體內側的套筒中，啟動恒速恒壓泵，將加壓水流泵入所述夾持器殼體與套筒之間的環形腔體中，對所述套筒及所述巖心施加圍壓；

高壓驅替：打開儲氣瓶和高壓泵，在高壓氣瓶內儲存高壓氣體，并設定所述高壓氣瓶對所述巖心的供氣壓力，使用手搖泵調節回壓閥的出口壓力，轉換第一多通閥和第二多通閥，導通所述高壓氣瓶、所述套筒、所述回壓閥和出砂管路；

出砂計量：保持高壓驅替至所需時間，通過稱重天平對出砂稱重，得出出砂量；

低壓驅替：關閉所述高壓氣瓶、所述儲氣瓶和所述高壓泵，將所述手搖泵歸零，打開低壓氣瓶，并通過計算機調節所述低壓氣瓶對所述巖心的供氣壓力，轉換所述第一多通閥和所述第二多通閥，導通所述低壓氣瓶、所述套筒、所述回壓閥和氣體流量計；

氣體流量計量：通過所述氣體流量計得到單位時間內通過所述巖心的氣體流量，并通過達西公式計算得到巖心滲透率；

重復驅替：重復高壓驅替、出砂計量、低壓驅替和氣體流量計量的工序，得到所述巖心出砂臨界生產壓差。