CN103278430A

CN103278430A - 一种低渗岩心启动压力梯度测试装置

Info

Publication number: CN103278430A
Application number: CN2013101952712A
Authority: CN
Inventors: 陈志明; 汪伟英; 刘冰; 蔡雨桐; 欧阳云丽; 科文丽
Original assignee: Yangtze University
Current assignee: Yangtze University
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2013-09-04

Abstract

本发明涉及一种低渗岩心启动压力梯度测试装置，属油气勘探开发过程中油气层评价方法技术领域，其特征在于在支架（7）的上端套装有活动钢杆（4）；在活动钢杆（4）的顶端安装有水平钢杆（1），在支架（7）上安装有转盘（13），钢丝拉绳（8）的一端安装在转盘（13）上，另一端经过三个定滑轮（2）和一个动滑轮（9）安装在水平钢杆（1）上；储液罐（10）置于载液台（11）中，在储液罐（10）的底端连接有橡胶管（12）与中间容器（14）的底端相连通；中间容器（14）的顶端设有开口，连接有管线（19）与岩心夹持器（16）的一端相连接。本发明通过不断提高储液罐的液面高度，提供连续的注入压力，就可测量出低渗岩心的启动压力梯度，具有结构简单合理、使用方便、测量精度高、经济实用的特点。

Description

一种低渗岩心启动压力梯度测试装置

技术领域：

本发明涉及一种低渗岩心启动压力梯度测试装置，属油气勘探开发过程中油气层评价方法技术领域。

背景技术：

在低渗透油藏开发过程中，启动压力梯度对油藏的开发效果会产生很大的影响。因此，对低渗岩石启动压力梯度的研究具有十分重要的意义。

启动压力梯度的研究是一项非常精细而繁重的工作，目前还没有完善的研究方法。在缺乏完善研究方法的情况下，相同的低渗岩样往往会得到不同的启动压力梯度，实验数据的可靠性得不到保证，且大量低渗油藏的疑难问题尚未解决，如单井产量低、压力下降快等，这就对我国低渗油藏的开发产生极大的不利。目前，许多学者在实验的基础上，对低渗岩石的启动压力梯度进行了研究。现应用较为普遍的是“压差—流量”法和毛细管平衡法，其使用的泵源为N₂瓶、平流泵或高精度泵。

但是，启动压力梯度的测试需要极小的流速条件，上述泵源的流速都过大，不是理想的泵源，使用其进行启动压力梯度的测量必然会降低实验的准确性。另外，实验压差主要由压力表计量，而目前压力表的最小刻度为500Pa，压差间隔大，无法实现压差连续，不能得到足够多的具有代表性的数据，且压差要求稳定时间很长，非常耗费时间和精力，使数据精度无法得到保证，造成较大误差，不能满足实际要求。

发明内容：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种低渗岩心启动压力梯度测试装置，通过不断提高储液罐的液面高度，提供连续的注入压力，精确测量出低渗岩心的启动压力梯度，具有结构简单合理、使用方便、测量精度高、经济实用的特点。

本发明是通过如下技术方案来实现上述目的的。

在一种低渗岩心启动压力梯度测试装置的结构中，设置有水平钢杆、定滑轮、刻度尺、活动钢杆、固紧螺丝、卡紧螺丝、支架、钢丝拉绳、动滑轮、储液罐、载液台、橡胶管、转盘、中间容器、底座、岩心夹持器、围压泵、低渗岩心、管线、量筒；支架安装在底座上，在支架的上端套装有活动钢杆；活动钢杆可以在支架中上下滑动，并通过固紧螺丝将其固定；在活动钢杆的顶端安装有水平钢杆，在支架旁平行安装有刻度尺；在支架上安装有转盘，转盘可以旋转，并通过卡紧螺丝将其卡紧；钢丝拉绳的一端安装在转盘上，另一端经过三个定滑轮和一个动滑轮安装在水平钢杆上；载液台悬挂安装在动滑轮的下方，储液罐置于载液台中，在储液罐的底端连接有橡胶管；橡胶管的下端与中间容器的底端相连通；中间容器的顶端设有开口，连接有管线，管线的另一端与岩心夹持器的一端相连接；岩心夹持器另一端的管线的出口位于量筒的上方；在岩心夹持器的内部装有低渗岩心，在外侧接有围压泵。

本发明与现有的技术相比，通过不断提高储液罐的液面高度，提供连续的注入压力，就可测量出低渗岩心的启动压力梯度，液面高度可精确到1mm，启动压力的测量可精确到10Pa，比常规方法精度提高了50倍，具有结构简单合理、使用方便、测量精度高、经济实用的特点。

附图说明:

图1为本发明的总体结构示意图。

在图中:1.水平钢杆、2.定滑轮、3.刻度尺、4.活动钢杆、5.固紧螺丝、6.卡紧螺丝、7.支架、8.钢丝拉绳、9.动滑轮、10.储液罐、11.载液台、12.橡胶管、13.转盘、14.中间容器、15.底座、16.岩心夹持器、17.围压泵、18.低渗岩心、19.管线、20.量筒。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明一种低渗岩心启动压力梯度测试装置由水平钢杆1、定滑轮2、刻度尺3、活动钢杆4、固紧螺丝5、卡紧螺丝6、支架7、钢丝拉绳8、动滑轮9、储液罐10、载液台11、橡胶管12、转盘13、中间容器14、底座15、岩心夹持器16、围压泵17、低渗岩心18、管线19、量筒20组成；支架7安装在底座15上，在支架7的上端套装有活动钢杆4；活动钢杆4可以在支架7中上下滑动，并通过固紧螺丝5将其固定；在活动钢杆4的顶端安装有水平钢杆1，在支架7旁平行安装有刻度尺3；在支架7上安装有转盘13，转盘13可以旋转，并通过卡紧螺丝6将其卡紧；钢丝拉绳8的一端安装在转盘13上，另一端经过三个定滑轮2和一个动滑轮9安装在水平钢杆1上；载液台11悬挂安装在动滑轮9的下方，储液罐10置于载液台11中，在储液罐10的底端连接有橡胶管12；橡胶管12的下端与中间容器14的底端相连通；中间容器14的顶端设有开口，连接有管线19，管线19的另一端与岩心夹持器16的一端相连接；岩心夹持器16另一端的管线19的出口位于量筒20的上方；在岩心夹持器16的内部装有低渗岩心18，在外侧接有围压泵17。

采用本发明测量低渗岩心的启动压力梯度，可按如下步骤进行：

（1）、将低渗岩心18洗净后，放于恒温箱（60°C）中烘干（12h），然后称重，并测量其长度L和气测渗透率。

（2）、将处理后的低渗岩心18样品置于高压容器内，启动真空泵抽真空（12h），使其饱和实验盐水。

（3）、将饱和实验盐水的低渗岩心18样品装入岩心夹持器16中，用围压泵17模拟油藏条件施加围压；在储液罐10、橡胶管12和中间容器14中注入实验盐水。

（4）、在测量前，调节储液罐10的高度，使储液罐10的液面高度与岩心夹持器16末端的高度一致，使低渗岩心18两端的压差为0，并记下此时储液罐10的液面高度值h₁。

（5）、在测量时，通过转盘13以1mm的间隔逐渐提升储液罐10的高度，每上升1mm的间隔，稳定一段时间，使储液罐10的液面高度逐渐上升。在提升储液罐10时，观察岩心夹持器16出口端管线19中的液面情况；在液柱压力达到启动压力前，岩心夹持器16出口端管线19中的液面不会发生流动；在达到启动压力后，岩心夹持器16出口端管线19中的液面开始流动；在岩心夹持器16出口端管线19中的液面刚开始流动的时刻，记下此时储液罐10的液面高度值h₂。

（6）、在测量完成后，根据实验的记录数据，计算出低渗岩心18的启动压力梯度，计算公式(1)为：

GradP = \frac{ρg (h_{2} - h_{1})}{L} \times 10^{- 4} - - - (1)

其中：GradP：为启动压力梯度，MPa/m；

ρ：为实验盐水密度，g/cm³；

g：为重力加速度，m/s²；

h₁：：为初始储液罐的液面高度值，mm；

h₂：为液面流动瞬间的储液罐的液面高度值，mm；

L：为岩心长度，cm。

Claims

1.一种低渗岩心启动压力梯度测试装置，由水平钢杆（1）、定滑轮（2）、刻度尺（3）、活动钢杆（4）、固紧螺丝（5）、卡紧螺丝（6）、支架（7）、钢丝拉绳（8）、动滑轮（9）、底座（15）、管线（19）、量筒（20）组成；其特征在于在其结构中设置有储液罐（10）、载液台（11）、橡胶管（12）、转盘（13）、中间容器（14）、岩心夹持器（16）、围压泵（17）、低渗岩心（18）；支架（7）安装在底座（15）上，在支架（7）的上端套装有活动钢杆（4）；在活动钢杆（4）的顶端安装有水平钢杆（1），在支架（7）旁平行安装有刻度尺（3）；在支架（7）上安装有转盘（13），转盘（13）可以旋转，并通过卡紧螺丝（6）将其卡紧；钢丝拉绳（8）的一端安装在转盘（13）上，另一端经过三个定滑轮（2）和一个动滑轮（9）安装在水平钢杆（1）上；载液台（11）悬挂安装在动滑轮（9）的下方，储液罐（10）置于载液台（11）中，在储液罐（10）的底端连接有橡胶管（12）；橡胶管（12）的下端与中间容器（14）的底端相连通；中间容器（14）的顶端设有开口，连接有管线（19），管线（19）的另一端与岩心夹持器（16）的一端相连接；岩心夹持器（16）另一端的管线（19）的出口位于量筒（20）的上方；在岩心夹持器（16）的内部装有低渗岩心（18）。

2.根据权利要求1所述的一种低渗岩心启动压力梯度测试装置，其特征在于活动钢杆（4）可以在支架（7）中上下滑动，并通过固紧螺丝（5）将其固定。

3.根据权利要求2所述的一种低渗岩心启动压力梯度测试装置，其特征在于在岩心夹持器（16）的外侧接有围压泵（17）。