CN104634694A - 一种测量非均质砂岩高速注气过程中损失气体的实验装置 - Google Patents

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王金凯
谢俊
张金亮
张龙龙
孙喜辉
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Abstract

本发明公开了一种测量非均质砂岩高速注气过程中损失气体的实验装置，它包括气泵、中间容器、实验气体装置、岩心夹持器、气水分离器、气体储存器、液体储存器，所述气泵与中间容器连接，所述实验气体装置通过注气管道与岩心夹持器的进气端连接，所述中间容器的末端与注气管道连接，所述与岩心夹持器进气端连接的注气管道上设有压力传感器I，所述岩心夹持器的出气端通过压力传感器II与气水分离器连接，所述气水分离器的末端上分别连接气体储存器、液体储存器，所述气体储存器、液体储存器上分别连接微计量装置，所述压力传感器I、压力传感器II的末端均与个人计算器连接，所述岩心夹持器的进气端设置于岩心夹持器的上端，出气端设置于岩心夹持器的下端。

Description

一种测量非均质砂岩高速注气过程中损失气体的实验装置
技术领域
本发明属于实验装置，具体涉及一种测量非均质砂岩高速注气过程中损失气体的实验装置。
背景技术
传统的测定砂岩高速注气过程中损失气体的装置，通常采用圆柱型的面状注气，装置通常由一个注气装置、岩心和收集气体装置组成，这种装置只能测定高速注气过程中砂岩中是否损失气体，无法给出高速注气过程中的具体损失量。因此，设计一种能够测量出砂体高速注气过程中具体的气体损失量的新型实验装置，对于非均质砂岩地下储气的高强度注采研究有着深远意义。
发明内容
为了克服现有技术领域存在的上述问题，本发明的目的在于，提供一种测量非均质砂岩高速注气过程中损失气体的实验装置，解决传统的测定砂岩高速注气过程中损失气体的装置无法给出高速注气过程中的具体损失量的问题。
本发明提供的一种测量非均质砂岩高速注气过程中损失气体的实验装置，它包括气泵、中间容器、实验气体装置、岩心夹持器、气水分离器、气体储存器、液体储存器，所述气泵与中间容器连接，所述实验气体装置通过注气管道与岩心夹持器的进气端连接，所述中间容器的末端与注气管道连接，所述与岩心夹持器进气端连接的注气管道上设有压力传感器I，所述岩心夹持器的出气端通过压力传感器II与气水分离器连接，所述气水分离器的末端上分别连接气体储存器、液体储存器，所述气体储存器、液体储存器上分别连接微计量装置，所述压力传感器I、压力传感器II的末端均与个人计算器连接，所述岩心夹持器的进气端设置于岩心夹持器的上端，出气端设置于岩心夹持器的下端。
所述岩心夹持器包括夹持外壳、抗压树脂、高性能钢管、岩心，所述高性能钢管设置于夹持外壳的内部，所述夹持外壳的上端、下端分别设有进气口、出气口，所述岩心呈长方体，所述长方体的岩心设置于高性能钢管的中心处，且高性能钢管的内部填充有抗压树脂。
测定损失气采用的是注入和驱替两端的物质平衡原理，即注入气总量为相同压力下采出气总量与岩石中气体的总和。实验所用岩心样品要具有代表性，尽量选择层理变化明显且纹层较细的区域。为了使气体在岩心中自由突进，实验用岩心的形状应为长方体，注入方向为长边。由于岩心夹持器和高性能钢管比较容易操作，因此，能快速测定不同的岩芯在不同注气速率和不断变化的注气速率下的气体损失量。
本发明提供的一种测量非均质砂岩高速注气过程中损失气体的实验装置，其有益效果在于，该装置可以夹取不同的的岩心样品，方便测量同一岩芯或不同岩芯在不同高速注气速率和不断变化的注气速率下的气体损失量；结构简单，操作方便，实验过程效率高。
附图说明
图1是发明实施例的整体结构示意图；
图2是发明实施例的岩心夹持器结构示意图。
图中标注：
1.气泵；2.中间容器；3.实验气体装置；4.压力传感器I；5.岩心夹持器；6.压力传感器II；7.气水分离器；8.气体储存装置；9.液体储存装置；10.微计量装置；11.个人计算器；12.夹持外壳；13.抗压树脂；14.高性能钢管；15.岩心。
具体实施方式
下面参照附图，结合实施例，对本发明提供的一种测量非均质砂岩高速注气过程中损失气体的实验装置，进行详细的说明。
实施例
参照图1-图2，本实施例的一种测量非均质砂岩高速注气过程中损失气体的实验装置，它包括气泵1、中间容器2、实验气体装置3、岩心夹持器5、气水分离器7、气体储存器8、液体储存器9，所述气泵1与中间容器2连接，所述实验气体装置3通过注气管道与岩心夹持器5的进气端连接，所述中间容器2的末端与注气管道连接，所述与岩心夹持器5进气端连接的注气管道上设有压力传感器I 4，所述岩心夹持器5的出气端通过压力传感器II 6与气水分离器7连接，所述气水分离器7的末端上分别连接气体储存器8、液体储存器9，所述气体储存器8、液体储存器9上分别连接微计量装置10，所述压力传感器I 4、压力传感器II 6的末端均与个人计算器11连接，所述岩心夹持器5的进气端设置于岩心夹持器5的上端，出气端设置于岩心夹持器5的下端。
所述岩心夹持器5包括夹持外壳12、抗压树脂13、高性能钢管14、岩心15，所述高性能钢管14设置于夹持外壳12的内部，所述夹持外壳12的上端、下端分别设有进气口、出气口，所述岩心15呈长方体，所述长方体的岩心15设置于高性能钢管14的中心处，且高性能钢管14的内部填充有抗压树脂13。
选取砂岩取心样品一块M1，制备成长、宽、高为10cm×5cm×1cm的断裂测试样品，放入制备好的岩心夹持器中用抗压树脂13固定，直至树脂完全硬化凝固。注气前，首先进行洗油操作，并把洗过的岩心15饱和水；注气时，采用高性能钢管14封闭进气管以外的岩心区域，模拟井点注入方式，记录注气量为Qi。测定损失气时，使用微计量器10准确测定岩心15排出的气体和液体体积Qg、Qw，并利用压力传感器I 4、压力传感器II 6记录的岩心夹持器5前后压力值P1、P2，换算岩心15中的气体体积。岩心15内部损失气量可由如下公式求得：
式中：
      Ql为损失气量，m3；
      Qg为排出气体总量，m3；
      Qi为注入气体总量，m3；
      Qw为排出液体总量，m3；
      P1为岩心内部压力，MPa；
      P2为气体装置压力，MPa。

Claims (2)

1.一种测量非均质砂岩高速注气过程中损失气体的实验装置，其特征在于：它包括气泵、中间容器、实验气体装置、岩心夹持器、气水分离器、气体储存器、液体储存器，所述气泵与中间容器连接，所述实验气体装置通过注气管道与岩心夹持器的进气端连接，所述中间容器的末端与注气管道连接，所述与岩心夹持器进气端连接的注气管道上设有压力传感器I，所述岩心夹持器的出气端通过压力传感器II与气水分离器连接，所述气水分离器的末端上分别连接气体储存器、液体储存器，所述气体储存器、液体储存器上分别连接微计量装置，所述压力传感器I、压力传感器II的末端均与个人计算器连接，所述岩心夹持器的进气端设置于岩心夹持器的上端，出气端设置于岩心夹持器的下端。
2.根据权利要求1所述的一种测量非均质砂岩高速注气过程中损失气体的实验装置，其特征在于：所述岩心夹持器包括夹持外壳、抗压树脂、高性能钢管、岩心，所述高性能钢管设置于夹持外壳的内部，所述夹持外壳的上端、下端分别设有进气口、出气口，所述岩心呈长方体，所述长方体的岩心设置于高性能钢管的中心处，且高性能钢管的内部填充有抗压树脂。
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