本發(fā)明屬于巖石物理實(shí)驗(yàn)測(cè)量裝置中的大直徑巖心(隔板法)毛管壓力曲線及束縛水飽和度測(cè)量裝置。
背景技術(shù):
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隨著油氣勘探的深入和勘探技術(shù)的進(jìn)步,非均質(zhì)性儲(chǔ)層已成為油氣勘探的目的層位,基于該類儲(chǔ)層巖性、物性、孔隙結(jié)構(gòu)、非均質(zhì)性等的特殊地球物理性質(zhì),大直徑巖心巖石物理實(shí)驗(yàn)分析技術(shù)的研究與開展成為必然。毛管壓力曲線及束縛水飽和度是研究?jī)?chǔ)層物性、孔隙結(jié)構(gòu)特征的重要參數(shù)。然而適用于小直徑巖心毛管壓力曲線、束縛水飽和度的測(cè)量,對(duì)大直徑巖心由于巖樣尺寸問題就不適用了。因此,為解決大直徑巖心毛管壓力曲線及束縛水飽和度的實(shí)驗(yàn)測(cè)量,有必要研制適用于大直徑巖心毛管壓力曲線及束縛水飽和度測(cè)量裝置。
國(guó)內(nèi)關(guān)于大直徑巖心毛管壓力曲線及束縛水飽和度測(cè)量裝置的專利還未見報(bào)道。與之相似的發(fā)明專利是“一種儲(chǔ)層巖心中約束束縛水飽和度的測(cè)定裝置及方法”,專利公開號(hào)CN103278418A。該發(fā)明提供了一種儲(chǔ)層巖心中約束束縛水飽和度的測(cè)定裝置,適用小直徑(2.5cm)巖心,采用高壓氮?dú)怛?qū)替,恒溫箱控溫,耐壓70MPa,耐溫150℃,但是該發(fā)明裝置,不適用于大直徑巖心,不能提供毛管壓力曲線數(shù)據(jù)。另外,專利公開號(hào)分別為CN102519831A、CN202583323U和CNIO2621034A的發(fā)明專利“半透隔板巖心毛管壓力電阻率測(cè)量裝置”、“ 一種用于半滲透隔板法毛管壓力電阻率聯(lián)測(cè)的夾持器”和“高溫高壓條件下油藏毛管壓力曲線測(cè)定儀”,三者均能測(cè)量毛管壓力曲線,但是前兩者主要以電阻率測(cè)量為主,因?yàn)橐獪y(cè)量電阻率,設(shè)計(jì)復(fù)雜;后一種適用于測(cè)量?jī)?chǔ)層條件下毛管壓力曲線,設(shè)計(jì)也較為復(fù)雜;并且三種裝置均適用于小直徑(2.5cm)巖心,對(duì)大直徑巖心無(wú)能為力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明的目的是為解決以上技術(shù)問題,提供一種實(shí)現(xiàn)大直徑巖心毛管壓力曲線及束縛水飽和度的大直徑巖心毛管壓力曲線及束縛水飽和度測(cè)量裝置。
大直徑巖心毛管壓力曲線及束縛水飽和度測(cè)量裝置技術(shù)方案是:包括上堵頭、上壓帽、夾持器筒體、巖心室、半滲隔板、壓力平衡膠墊、下堵頭和壓力平衡管線;其中,上堵頭為T形結(jié)構(gòu),其凸出部分軸向設(shè)有加壓通孔,其圓柱體部分與夾持器筒體密封插接配合,上壓帽通過螺紋與夾持器筒體外部連接后將上堵頭固定在夾持器筒體上端部,下堵頭通過外螺紋與夾持器筒體密封連接,并在其軸向?qū)喜款A(yù)制臺(tái)階,半滲隔板、壓力平衡膠墊被夾持固定在下堵頭與夾持器筒體的臺(tái)階處,下堵頭設(shè)有出液口通孔和壓力平衡通孔,壓力平衡管線連接在上堵頭的加壓通孔和下堵頭的壓力平衡通孔之間,出液口接計(jì)量接收裝置,巖心室放置夾持器筒體內(nèi)的半滲隔板和壓力平衡膠墊上面。
上述方案進(jìn)一步包括:下堵頭的出液口通孔設(shè)在下堵頭的軸心處,并沿通孔的周邊設(shè)有環(huán)形凹槽。
上堵頭、下堵頭與夾持器筒體結(jié)合部設(shè)有高壓密封圈。
整個(gè)測(cè)量裝置采用高強(qiáng)度金屬材料,耐壓效果好,通過上堵頭、上壓帽、下堵頭和密封圈進(jìn)行密封。半滲隔板采用特制尼龍材料,確保驅(qū)替過程只通過潤(rùn)濕相。
驅(qū)替過程中上、下端堵頭同時(shí)連接壓力相等的氣源氣體,確保半滲隔板兩端壓力平衡,以保護(hù)半滲隔板。
本發(fā)明的測(cè)量裝置,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于操作和使用;整個(gè)裝置采用高強(qiáng)度金屬材料,耐壓效果好;巖心室放置巖心,半滲隔板和篩網(wǎng),篩網(wǎng)作用為確保半滲隔板下端壓力分布均勻,保護(hù)隔板。實(shí)現(xiàn)了大直徑巖樣束縛水飽和度的測(cè)量,結(jié)果穩(wěn)定準(zhǔn)確。為大直徑巖心巖石物理實(shí)驗(yàn)研究和巖石物理參數(shù)的確定奠定了基礎(chǔ)。
附圖說明
圖1為大直徑巖心毛管壓力曲線及束縛水飽和度測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖中,1上堵頭, 2上壓帽,3密封圈,4夾持器筒體,5巖心室,6密封圈,7半滲隔板,8壓力平衡膠墊,9下堵頭,10,出液口,11壓力平衡管線。
具體實(shí)施方式
參照附圖1,大直徑巖心毛管壓力曲線及束縛水飽和度測(cè)量裝置包括上堵頭1、上壓帽2、夾持器筒體4、巖心室5、半滲隔板7、壓力平衡膠墊8、下堵頭9和壓力平衡管線11。
其中,上堵頭1為T形結(jié)構(gòu),其凸出部分軸向設(shè)有加壓通孔,其圓柱體部分與夾持器筒體密封插接配合,上壓帽2通過螺紋與夾持器筒體4外部連接后將上堵頭1固定在夾持器筒體4上端部,下堵頭9通過外螺紋與夾持器筒體4密封連接,并在其軸向?qū)喜款A(yù)制臺(tái)階,半滲隔板7、壓力平衡膠墊8被夾持固定在下堵頭9與夾持器筒體4的臺(tái)階處,下堵頭9設(shè)有出液口通孔和壓力平衡通孔,壓力平衡管線11連接在上堵頭1的加壓通孔和下堵頭9的壓力平衡通孔之間,出液口10接計(jì)量接收裝置,巖心室5放置夾持器筒體內(nèi)的半滲隔板7和壓力平衡膠墊8上面。
下堵頭9的出液口通孔設(shè)在下堵頭9的軸心處,并沿通孔的周邊設(shè)有環(huán)形凹槽,凹槽優(yōu)選球面凹槽。
為了提高密封性,在上堵頭1、下堵頭9與夾持器筒體4結(jié)合部設(shè)有高壓密封圈3和6。
本裝置實(shí)現(xiàn)直徑≤9.0cm巖樣的束縛水飽和度測(cè)量,驅(qū)替壓力最高可達(dá)10MPa。
使用時(shí),將巖心裝入巖心室2,打開氣源控制系統(tǒng),設(shè)定驅(qū)替壓力階梯,驅(qū)替巖樣中可動(dòng)水,實(shí)現(xiàn)大直徑巖心毛管壓力曲線及束縛水飽和度的測(cè)量。