CN103994958A - 一种用于测量超低渗透岩心气渗透率的测量装置及利用该装置的测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及石油开发试验技术领域，具体涉及一种用于测量超低渗透岩心气渗透率的测量装置及利用该装置的测量方法。该装置依次包括氮气瓶、过滤器、稳流罐、压力传感器、岩心夹持器和流量计，各部分通过管路相连，其中压力传感器和岩心夹持器并联设置，所述管路上设有压力调节阀。该装置测试结果精度较高，误差较小；装置结构简单，使用方便，制造成本低；可以防止不必要的干扰如气源毒蛇岩心孔道从而导致岩心渗透率降低等误差的发生。

Description

一种用于测量超低渗透岩心气渗透率的测量装置及利用该装置的测量方法
技术领域
本发明涉及石油开发试验技术领域，具体涉及一种用于测量超低渗透岩心气渗透率的测量装置及利用该装置的测量方法。
背景技术
在油气藏开发中，随着常规中高渗透率油藏资源的日渐枯竭，越来越多的低渗透、超低渗透油藏投入开发，今年来更有致密油气藏和页岩气藏开始投入油气开采。这类油藏的共同特点是渗透率低，开发难度大，目前公认的概念认为：渗透率于50毫达西的油藏，称为低渗透油藏；渗透率低于1毫达西的油藏，称为特低渗透油藏；渗透率低于0.1毫达西的油气藏称为致密油气藏；页岩气藏的渗透率一般小于0.05毫达西。当渗透率小于1毫达西时，液体（水或者油）在岩芯中的流动非常困难，并且由于启动压力的存在，对液测渗透率的测量和对比造成了很大困难，即：液测渗透率的值不是唯一的，与测量的压力梯度等有关，这种非唯一性造成了岩芯渗透率对比中的困难。由于氮气与固体表面的相互作用力较弱，因此氮气气测渗透率是唯一的，便于岩芯的定性和参数对比。
由于渗透率较低，在用传统的气测渗透率装置进行测量时，气体的流量较小，加上浮子流量计的精度也较低，因此造成了渗透率值的误差较大。
发明内容
本发明为了解决目前采用传统的气测渗透率装置进行测量时，渗透率值的误差较大，不能够准确测量岩芯渗透率值的问题，提供一种用于测量超低渗透岩心气渗透率的测量装置及利用该装置的测量方法。
为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于测量超低渗透岩心气渗透率的测量装置，依次包括氮气瓶、过滤器、稳流罐、压力传感器、岩心夹持器和流量计，各部分通过管路相连，其中压力传感器和岩心夹持器并联设置，所述管路上设有压力调节阀。
该装置既可以简单地测量超低渗透岩芯的渗透率，又可以很好的描述低压下，超低渗透岩芯中的渗流特征。
作为优选方案，所述岩心夹持器为两个，一个为待测岩心夹持器，另一个为已知岩心夹持器，两个岩心夹持器与压力传感器均并联，且待测岩心夹持器和已知岩心夹持器后分别设置有用于测试各自流量的流量计。通过设置并联从而对渗透率已知的岩心进行同时测定，可以在后期处理中对渗透率的偏差进行修正，从而进一步提高装置的测试精度。
作为优选方案，所述稳流罐后还串联设有加压泵。加压泵可以根据需要改变装置内的压力，从而改变岩心两端的压力差，通过在不同的压力下对岩心的渗透率进行测试，可以消除偏差，降低外界对测试的影响，提高测试结果的精度。
作为优选方案，所述过滤器由三个不同过滤级别的滤罐组成，三个滤罐过滤固体颗粒物的大小分别为50微米、5微米和0.1微米，使过滤后的氮气中最大固体颗粒直径小于0.1微米。通过三级过滤可以去除氮气中的杂质，降低对测试结果的影响。
作为优选方案，所述流量计与过滤器之间通过管路连接并设有回流泵。回流泵可以在测试过程中将气体返回到装置内，进行二次利用，从而节约了资源。
作为优选方案，所述管路的直径为1-1.5mm。管路的直径大小
一种利用用于测量超低渗透岩心气渗透率的测量装置的测量方法，包括以下步骤：
1）开通氮气，将管路内空气清除干净；
2）将渗透率未知的待测岩心和渗透率已知的已知岩心分别夹持在待测岩心夹持器和已知岩心夹持器上；
3）通过调整加压泵分别采集加压泵加压前后的待测岩心夹持器和已知岩心夹持器两端的压力以及流量计的数据；采集待测岩心夹持器和已知岩心夹持器的体积数据；
4）通过压力数据和流量数据进行技术岩心的渗透率，通过渗透率已知岩心对待测岩心的渗透率进行修正，通过加压泵加压前后的数据进行修正最终确定待测岩心的渗透率。
本发明与现有技术相比，有益效果是：1测试结果精度较高，误差较小；2装置结构简单，使用方便，制造成本低；3防止不必要的干扰如气源毒蛇岩心孔道从而导致岩心渗透率降低等误差的发生。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图中：1氮气瓶，2过滤器，3稳流罐，4压力传感器，5岩心夹持器，51待测岩心夹持器，52已知岩心夹持器，6流量计，7压力调节阀，8加压泵，9回流泵。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。
如果无特殊说明，本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。
实施例1：
一种用于测量超低渗透岩心气渗透率的测量装置，如图1所示，依次包括氮气瓶1、过滤器2、稳流罐3、压力传感器4、岩心夹持器5和流量计6，各部分通过管路相连，其中压力传感器4和岩心夹持器5并联设置，所述管路上设有压力调节阀7。
过滤器2由三个不同过滤级别的滤罐组成，三个滤罐过滤固体颗粒物的大小分别为50微米、5微米和0.1微米，使过滤后的氮气中最大固体颗粒直径小于0.1微米；稳流罐3后还串联设置有加压泵8，岩心夹持器为两个5，一个为待测岩心夹持器51，另一个为已知岩心夹持器52，两个岩心夹持器5与压力传感器4均并联，且待测岩心夹持器51和已知岩心夹持器52后分别设置有用于测试各自流量的流量计6。流量计6与过滤器2之间通过管路连接并设有回流泵9，并通过管路相连；管路的直径为1-1.5mm。
一种利用用于测量超低渗透岩心气渗透率的测量装置的测量方法，包括以下步骤：
1）开通氮气，将管路内空气清除干净；
2）将渗透率未知的待测岩心和渗透率已知的已知岩心分别夹持在待测岩心夹持器51和已知岩心夹持器52上；
3）通过调整加压泵分别采集加压泵加压前后的待测岩心夹持器51和已知岩心夹持器52两端的压力以及流量计的数据；采集待测岩心夹持器51和已知岩心夹持器52的体积数据；
4）通过压力数据和流量数据进行技术岩心的渗透率，通过渗透率已知岩心对待测岩心的渗透率进行修正，通过加压泵8加压前后的数据进行修正最终确定待测岩心的渗透率。

Claims (7)

1.一种用于测量超低渗透岩心气渗透率的测量装置，其特征在于，依次包括氮气瓶（1）、过滤器（2）、稳流罐（3）、压力传感器（4）、岩心夹持器（5）和流量计（6），各部分通过管路相连，其中压力传感器（4）和岩心夹持器（5）并联设置，所述管路上设有压力调节阀（7）。
2.根据权利要求1所述的一种用于测量超低渗透岩心气渗透率的测量装置，其特征在于，所述岩心夹持器为两个（5），一个为待测岩心夹持器（51），另一个为已知岩心夹持器（52），两个岩心夹持器（5）与压力传感器（4）均并联，且待测岩心夹持器（51）和已知岩心夹持器（52）后分别设置有用于测试各自流量的流量计（6）。
3.根据权利要求1所述的一种用于测量超低渗透岩心气渗透率的测量装置，其特征在于，所述稳流罐（3）后还串联设有加压泵（8）。
4.根据权利要求1所述的一种用于测量超低渗透岩心气渗透率的测量装置，其特征在于，所述过滤器（2）由三个不同过滤级别的滤罐组成，三个滤罐过滤固体颗粒物的大小分别为50微米、5微米和0.1微米，使过滤后的氮气中最大固体颗粒直径小于0.1微米。
5.根据权利要求1所述的一种用于测量超低渗透岩心气渗透率的测量装置，其特征在于，所述流量计（6）后的管路与过滤器（2）通过管路连接并设有回流泵（9）。
6.根据权利要求1所述的一种用于测量超低渗透岩心气渗透率的测量装置，其特征在于，所述管路的直径为1-1.5mm。
7.一种利用权利要求1所述的一种用于测量超低渗透岩心气渗透率的测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）开通氮气，将管路内空气清除干净；
2）将渗透率未知的待测岩心和渗透率已知的已知岩心分别夹持在待测岩心夹持器（51）和已知岩心夹持器（52）上；
3）通过调整加压泵分别采集加压泵加压前后的待测岩心夹持器（51）和已知岩心夹持器（52）两端的压力以及流量计的数据；采集待测岩心夹持器（51）和已知岩心夹持器（52）的体积数据；
4）通过压力数据和流量数据进行计算岩心的渗透率，通过渗透率已知岩心对待测岩心的渗透率进行修正，通过加压泵（8）加压前后的数据进行修正最终确定待测岩心的渗透率。
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