一種毛管壓力的應(yīng)力敏感性測試裝置及方法
【專利摘要】一種毛管壓力的應(yīng)力敏感性測試裝置及方法，該裝置主要由加壓系統(tǒng)、夾持器、圍壓系統(tǒng)、加壓計量系統(tǒng)、恒溫箱、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與壓差計組成，所述夾持器連接圍壓系統(tǒng)、加壓系統(tǒng)和加壓計量系統(tǒng)，夾持器中裝有巖樣，兩端有端蓋，位于上端端蓋內(nèi)的上端柱塞連接上端鎖緊閥，位于下端端蓋內(nèi)的下端柱塞有一凹槽，該凹槽內(nèi)有半滲透隔板，所述上端柱塞和下端柱塞連接壓差計；加壓系統(tǒng)、圍壓系統(tǒng)、加壓計量系統(tǒng)、壓差計分別與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連。本發(fā)明原理可靠，操作簡便，可完成同一塊巖樣在同一圍壓下不同驅(qū)替壓力的整個測試流程和不同圍壓下同一驅(qū)替壓力的整個測試流程的半滲透隔板毛管壓力測試，進而研究毛管壓力的應(yīng)力敏感性。
【專利說明】一種毛管壓力的應(yīng)力敏感性測試裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及巖石毛管壓力技術(shù)，尤其涉及一種毛管壓力的應(yīng)力敏感性測試裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往對應(yīng)力敏感性研究主要集中在孔隙度和滲透率上，對毛管壓力的應(yīng)力敏感性研究很少，主要是因為受到實驗設(shè)備的限制。毛管壓力的應(yīng)力敏感性體現(xiàn)在巖石微觀孔隙結(jié)構(gòu)的變化上，對巖石孔隙結(jié)構(gòu)變化規(guī)律的研究能加深孔隙度、滲透率應(yīng)力敏感性研究的認識，同時能對儲層評價及保護技術(shù)方案設(shè)計等提供參考。
[0003]常規(guī)測定毛管壓力曲線的室內(nèi)實驗方法主要有:壓汞法、離心法、半滲透隔板法。壓汞法包括四面進汞和單面進汞，四面進汞與實際地下油層情況不符；單面進汞可以實現(xiàn)不同圍壓下的汞驅(qū)替實驗，但實驗后巖樣受到污染，不能重復(fù)使用，無法實現(xiàn)同一塊巖樣的應(yīng)力敏感性實驗研究；壓汞實驗所用的驅(qū)替介質(zhì)(汞)有毒，危害健康。離心法和常規(guī)半滲透隔板法驅(qū)替壓力低，無法滿足生產(chǎn)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種毛管壓力的應(yīng)力敏感性測試裝置，該裝置使用半滲透隔板法測試巖石毛管壓力，可實現(xiàn)毛管壓力在驅(qū)替和吸入兩個過程的應(yīng)力敏感性測試。
[0005]本發(fā)明的另一目的還在于提供應(yīng)用上述裝置測試毛管壓力的應(yīng)力敏感性的方法，該方法原理可靠，操作簡便，可完成同一塊巖樣在恒定溫度條件下、同一圍壓下不同驅(qū)替壓力的整個測試流程和同一塊巖樣在恒定溫度條件下、不同圍壓下同一驅(qū)替壓力的整個測試流程的半滲透隔板毛管壓力測試，進而研究毛管壓力的應(yīng)力敏感性。
[0006]為達到以上技術(shù)目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。
[0007]—種毛管壓力的應(yīng)力敏感性測試裝置，主要由加壓系統(tǒng)、夾持器、圍壓系統(tǒng)、加壓計量系統(tǒng)、恒溫箱、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與壓差計組成。所述夾持器連接圍壓系統(tǒng)，夾持器上端連接加壓系統(tǒng)，下端連接加壓計量系統(tǒng)；所述夾持器中裝有巖樣，所述巖樣與夾持器的外殼之間有橡膠套，所述夾持器兩端有端蓋，位于上端端蓋內(nèi)的上端柱塞連接上端鎖緊閥，位于下端端蓋內(nèi)的下端柱塞有一凹槽，該凹槽內(nèi)有半滲透隔板，所述上端柱塞和下端柱塞連接壓差計，所述半滲透隔板與下端柱塞凹槽、下端柱塞與外殼之間均有密封圈；所述夾持器、圍壓系統(tǒng)、加壓計量系統(tǒng)、壓差計均位于恒溫箱內(nèi)；所述加壓系統(tǒng)、圍壓系統(tǒng)、加壓計量系統(tǒng)、壓差計分別與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。
[0008]所述恒溫箱用于控制溫度，減少流體的體積變化量，使得計量更準確；同時能排除溫度對毛管壓力的應(yīng)力敏感性影響。
[0009]所述圍壓系統(tǒng)用于給巖樣施加法向應(yīng)力，從而模擬不同的地層上覆壓力。
[0010]所述加壓系統(tǒng)和加壓計量系統(tǒng)分別給巖樣兩端加載一定的壓力，使巖樣兩端獲得不同的壓差，壓差由小到大加載，同時加壓計量系統(tǒng)計量半滲透隔板出口端的水量，以完成實驗。[0011]所述壓差計用于實時監(jiān)測并記錄夾持器兩端的壓差，防止壓差超過半滲透隔板的非濕相突破壓力。
[0012]所述下端柱塞凹槽用于保護半滲透隔板，防止半滲透隔板在高圍壓下被壓壞。
[0013]所述半滲透隔板為PcMax plates (非濕相突破壓力lOMPa)，在壓差未超過隔板的突破壓力之前，隔板只能允許濕相通過，而不能通過非濕相。
[0014]利用上述裝置測試毛管壓力的應(yīng)力敏感性的方法，依次包括以下步驟:
[0015](I)將干燥清潔的半滲透隔板抽真空并用地層水飽和；
[0016](2)將巖樣洗油，烘干，稱重為叫，測量其直徑D、長度L、常規(guī)孔隙度Φ、滲透率K，計算孔隙體積Vplfe ([I]何更生，唐海.油層物理[M].北京:石油工業(yè)出版社，2011:35-37):
[0017]
【權(quán)利要求】
1.一種毛管壓力的應(yīng)力敏感性測試裝置，主要由加壓系統(tǒng)(10)、夾持器(20)、圍壓系統(tǒng)(30)、加壓計量系統(tǒng)(40)、恒溫箱(50)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(60)與壓差計(70)組成，其特征在于，所述夾持器(20)連接圍壓系統(tǒng)(30)，夾持器上端連接加壓系統(tǒng)(10)，下端連接加壓計量系統(tǒng)(40);所述夾持器中裝有巖樣(22)，所述巖樣與夾持器的外殼(21)之間有橡膠套(23)，所述夾持器兩端有端蓋(26)，位于上端端蓋內(nèi)的上端柱塞(28)連接上端鎖緊閥(29)，位于下端端蓋內(nèi)的下端柱塞(27)有一凹槽，該凹槽內(nèi)有半滲透隔板(24)，所述上端柱塞(28)和下端柱塞(27)連接壓差計(70)，所述半滲透隔板與下端柱塞凹槽、下端柱塞與外殼之間均有密封圈(25);所述夾持器(20)、圍壓系統(tǒng)(30)、加壓計量系統(tǒng)(40)、壓差計(70)均位于恒溫箱(50)內(nèi)；所述加壓系統(tǒng)(10)、圍壓系統(tǒng)(30)、加壓計量系統(tǒng)(40)、壓差計(70)分別與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(60)相連。
2.利用權(quán)利要求1所述的裝置測試毛管壓力的應(yīng)力敏感性的方法，依次包括以下步驟: (1)將干燥清潔的半滲透隔板抽真空并用地層水飽和； (2)將巖樣洗油，烘干，稱重為mi，測量其直徑D、長度L、常規(guī)孔隙度Φ、滲透率K，計算孔隙體積Vplfe:
【文檔編號】G01N3/08GK103698216SQ201410001805
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】陶正武, 李閩, 董升良, 肖文聯(lián), 劉全穩(wěn), 楊宇睿, 唐雁冰 申請人:西南石油大學(xué)