CN102841046B - 测量岩石孔隙度的方法以及测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种测量岩石孔隙度的装置，该装置包括活塞式高压饱和容器、饱和溶液瓶和加压泵，所述的活塞式高压饱和容器具有中空的圆柱形腔体；圆柱形腔体具有顶盖和底盖，顶盖的一个接口与饱和溶液瓶的底部出口相连，底盖的一个接口与加压泵相连，并且圆柱形腔体内设置有能够上下运动的活塞。采用本发明的装置，所述的加压泵可以固定使用腐蚀性小的传送介质，延长了加压泵的使用寿命，减少了泵的清洗和更换液体的工作量；并且本发明的装置操作灵活、简单方便。

Description

测量岩石孔隙度的方法以及测量装置

技术领域

本发明涉及一种测量装置和测量方法，更具体地说，本发明涉及一种石油行业中岩心孔隙率测量用的测量岩石孔隙度的装置。

背景技术

岩石孔隙度又称为岩石孔隙率，是衡量岩石中所含孔隙体积多少的一种参数。岩石孔隙率可分为总孔隙率和有效孔隙率。岩石总孔隙率是岩样中所有连通与不连通的孔隙的总体积与岩样的外表总体积的百分比。岩石有效孔隙率则指的是岩样中相互连通的孔隙体积与岩石外表总体积的百分比。岩心分析实验室所测定的岩石孔隙率通常均为岩石的有效孔隙率。

随着油田勘探开发的不断深入，面临的低孔、低渗、低丰度的储层越来越多，致密储层岩心样品抽空、饱和环节越来越成为影响岩心孔隙率测试的关键因素之一。目前，为了能让测试介质更好地渗入到岩石的有效孔隙中去，越来越多的实验室在传统的饱和煤油法孔隙率测试技术的基础上，发展了饱和乙醇法孔隙率测试技术。但是由于乙醇流入真空泵与真空泵油混合会极大改变真空泵油的特性，影响孔隙率测试抽空装置的真空度。现有的加压泵设计的装置，由于加压液体直接进入到岩心的饱和液体中，所以加压泵的传送介质受限，不能固定使用一种腐蚀性小的液体而只能使用岩心的饱和液体作为传递介质，以避不同液体的进入容器相互混合、污染，影响岩心实验。在每次饱和不同性质的岩心时，加压泵都要排掉原有液体、反复清洗，再装入要饱和的液体。这样做工作量大，比较麻烦，费时费力，而且也不经济，极易造成资源浪费。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的第一方面在于提供一种测量岩石孔隙度的装置，其通过使用活塞式高压饱和容器，将高压饱和容器分为上下两个独立部分，上部分装岩心和饱和液，下部分用来存放加压泵加压时压入的液体，就能够满足不同性质岩心加压饱和的要求，不再需要更换加压传送介质的测量岩石孔隙度的装置。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种测量岩石孔隙度的装置，该装置包括：活塞式高压饱和容器、饱和溶液瓶和加压泵，所述的活塞式高压饱和容器具有中空的圆柱形腔体；圆柱形腔体具有顶盖和底盖，顶盖的一个接口与饱和溶液瓶的底部出口相连，底盖的一个接口与加压泵相连，并且圆柱形腔体内设置有能够上下运动的活塞；所述的测量岩石孔隙度的装置还包括缓冲瓶，所述缓冲瓶依次通过第2三通、第5阀门与饱和溶液瓶的上部接口连接；所述缓冲瓶依次通过第2三通、第3三通、第3阀门与活塞式高压饱和容器顶盖的一个接口连接；所述第3三通的另一个接口连接第4阀门，第4阀门上连接有真空表；所述的测量岩石孔隙度的装置还包括真空泵，所述的真空泵通过第1三通与缓冲瓶的上部接口连接；并且所述第1三通的另一个接口与第7阀门连接；所述活塞式高压饱和容器底盖的一个接口依次通过第5三通和第8阀门与加压泵相连；并且所述的第5三通的另一端与第9阀门连接；所述活塞式高压饱和容器顶盖的一个接口依次通过第4三通、第2阀门与饱和溶液瓶的底部出口相连；并且所述的第4三通的另一个接口与第1阀门连接，第1阀门上设置有压力计。

作为优选地，所述的测量岩石孔隙度的装置中，使用的测量介质为煤油或者乙醇。

作为优选地，所述的测量岩石孔隙度的装置中，所述的测量介质为乙醇，并且其中添加有占乙醇质量0.2-0.5wt％的酒石酸。

本发明的第二方面在于提供一种测量岩石孔隙度的方法，所述的方法采用乙醇作为测量介质。

作为优选地，所述的方法，采用上述装置测量。

本发明的工作原理：本发明所述的活塞式高压饱和容器内设有活塞，将容器分为上下两个独立空间，抽空饱和的岩心位于活塞上部，加压泵将液体压入活塞下部分空间，使活塞向上运动，缩小活塞上部分饱和液体所占的容积，使液体的内部压力增大，达到加压饱和的目的。

本发明的有益效果：采用活塞式高压饱和容器后，加压泵可以固定使用腐蚀性小的传送介质，延长了加压泵的使用寿命，减少了泵的清洗和更换液体的工作量。实验操作灵活、简单方便。

附图说明

图1为实施例1所述的测量岩石孔隙度的装置的结构示意图。

图中各附图标记所表示的含义分别为：1-活塞式高压饱和容器、2-饱和溶液瓶、3-缓冲瓶、4-真空泵、5-真空表、6-压力计、7-加压泵、8-底盖、9-活塞、10-样品杯、11-顶盖、12-第1阀门，13-第2阀门，14-第3阀门，15-第4阀门，16-第5阀门，17-第6阀门，18-第7阀门，24-第8阀门，25-第9阀门，19-第1三通，20-第2三通，21-第3三通，22-第4三通，23-第5三通。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案作进一步的阐述：

如附图1所示，本实施例涉及一种测量岩石孔隙度的装置包括活塞式高压饱和容器1、饱和溶液瓶2、缓冲瓶3、真空泵4、真空表5、压力计6、加压泵7；所述的活塞式高压饱和容器1具有中空的圆柱形腔体；圆柱形腔体具有顶盖11和底盖8，顶盖11的一个接口与饱和溶液瓶2的底部出口相连，底盖的一个接口与加压泵7相连，并且圆柱形腔体内设置有能够上下运动的活塞9，活塞9上放置有样品杯10。所述缓冲瓶依次通过第2三通20、第5阀门16与饱和溶液瓶2的上部接口连接；所述缓冲瓶3依次通过第2三通20、第3三通21、第3阀门14与活塞式高压饱和容器顶盖11的一个接口连接；所述第3三通21的另一个接口连接第4阀门15，第4阀门15上连接有真空表5。所述的真空泵通过第1三通19与缓冲瓶3的上部接口连接；并且所述第1三通19的另一个接口与第7阀门18连接。所述活塞式高压饱和容器1底盖8的一个接口依次通过第5三通23和第8阀门24与加压泵7相连；并且所述的第5三通23的另一端与第9阀门25连接。所述活塞式高压饱和容器1顶盖11的一个接口依次通过第4三通22、第2阀门13与饱和溶液瓶2的底部出口相连；并且所述的第4三通22的另一个接口与第1阀门12连接，第1阀门12上设置有压力计。

本发明的装置可以使用的测量介质为煤油或者乙醇；并且在乙醇，并且在乙醇中添加有占乙醇质量0.2-0.5wt％的酒石酸，还能进一步提高加压泵的使用寿命15％-25％。

本实施例所述的测量岩石孔隙度的装置的具体操作步骤如下：

1.打开活塞式高压饱和容器1的上盖11，关闭阀门24，打开阀门25，将活塞9压到容器最底部；

2.将装有岩心的样品杯10放入容器内的活塞9上，拧紧上盖11；

3.关闭所有的阀门，把饱和溶液装入饱和液体瓶2中；

4.打开阀门14、15、16，启动真空泵4，抽空高压饱和容器1的上部空间和饱和溶液瓶2，抽除岩心和饱和液体中的气体；

5.达到规定的真空度和时间后，关闭阀门16，打开阀门13、17，向高压饱和容器1内吸入饱和液体；

6.同时观察缓冲瓶3，如缓冲瓶内由液体流出说明高压饱和容器1已满，立即关闭阀门13、17，接续对高压饱和容器1抽空；

7.抽空一段时间后，关闭阀门14，打开阀门18放空，关闭真空泵4；

8.打开阀门12、24，启动加压泵7对容器下部分加压，使活塞9向上运动，对饱和液体加压，同时观察压力表6，达到预定压力后停止加压进入保压过程，由于液体压缩系数小，活塞向上移动距离很小，不会对样品杯内的岩心造成挤压；

9.保压一段时间后，加压泵退压，使活塞9向下运动，对饱和液体泄压，直至压力表6读数归零；

10.打开阀门14，使高压饱和容器1与大气相通，打开上盖11，取出岩样杯及岩心，进行下一步实验。

本发明不局限于上述实施方式，不论在其形状或结构上作任何变化，凡是利用类似于活塞式高压饱和容器作为抽空加压饱和容器，只要不偏离本发明所限定的保护范围，均应包括在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种测量岩石孔隙度的装置，该装置包括：活塞式高压饱和容器、饱和溶液瓶和加压泵，所述的活塞式高压饱和容器具有中空的圆柱形腔体；圆柱形腔体具有顶盖和底盖，顶盖的一个接口与饱和溶液瓶的底部出口相连，底盖的一个接口与加压泵相连，并且圆柱形腔体内设置有能够上下运动的活塞；所述的测量岩石孔隙度的装置还包括缓冲瓶，所述缓冲瓶依次通过第2三通、第5阀门与饱和溶液瓶的上部接口连接；所述缓冲瓶依次通过第2三通、第3三通、第3阀门与活塞式高压饱和容器顶盖的一个接口连接；所述第3三通的另一个接口连接第4阀门，第4阀门上连接有真空表；所述的测量岩石孔隙度的装置还包括真空泵，所述的真空泵通过第1三通与缓冲瓶的上部接口连接；并且所述第1三通的另一个接口与第7阀门连接；所述活塞式高压饱和容器底盖的一个接口依次通过第5三通和第8阀门与加压泵相连；并且所述的第5三通的另一端与第9阀门连接；所述活塞式高压饱和容器顶盖的一个接口依次通过第4三通、第2阀门与饱和溶液瓶的底部出口相连；并且所述的第4三通的另一个接口与第1阀门连接，第1阀门上设置有压力计；其中，所述活塞将所述活塞式高压饱和容器分为上下两个独立空间，抽空饱和的岩心位于活塞上部，加压泵将液体压入活塞下部空间，使活塞向上运动，缩小活塞上部分饱和液体所占的容积，使液体的内部压力增大，达到加压饱和的目的。

2.权利要求1所述的测量岩石孔隙度的装置，其特征在于：使用的测量介质为乙醇，并且其中添加有占乙醇质量0.2-0.5wt％的酒石酸。

3.一种测量岩石孔隙度的方法，其特征在于：使用权利要求1所述的测量岩石孔隙度的装置进行测量；且所述的测量介质为乙醇，其中添加有占乙醇质量0.2-0.5wt％的酒石酸；而且所述方法包括以下步骤：

(1)打开活塞式高压饱和容器的上盖，关闭第8阀门，打开第9阀门，将活塞压到容器最底部；

(2)将装有岩心的样品杯放入容器内的活塞上，拧紧上盖；

(3)关闭所有的阀门，把饱和溶液装入饱和液体瓶2中；

(4)打开第3、第4和第5阀门，启动真空泵，抽空高压饱和容器的上部空间和饱和溶液瓶，抽除岩心和饱和液体中的气体；

(5)达到规定的真空度和时间后，关闭第5阀门，打开第2和第6阀门向高压饱和容器内吸入饱和液体；

(6)同时观察缓冲瓶，如缓冲瓶内由液体流出说明高压饱和容器已满，立即关闭第2和第6阀门，接续对高压饱和容器抽空；

(7)抽空一段时间后，关闭第3阀门，打开第7阀门放空，关闭真空泵；

(8)打开第1和第8阀门，启动加压泵对容器下部分加压，使活塞向上运动，对饱和液体加压，同时观察压力表，达到预定压力后停止加压进入保压过程，由于液体压缩系数小，活塞向上移动距离很小，不会对样品杯内的岩心造成挤压；

(9)保压一段时间后，加压泵退压，使活塞向下运动，对饱和液体泄压，直至压力表读数归零；

(10)打开第8阀门，使高压饱和容器与大气相通，打开上盖，取出岩样杯及岩心，进行下一步实验。