CN105628587A - 一种气水两相有效渗透率精确测定新装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气水两相有效渗透率精确测定新装置及方法，该装置包括恒压气源、水恒速微量泵、压力表、夹持器缸、岩心、钢制圆柱体、橡皮套、水计量器和气计量器，所述恒压气源、压力表、夹持器缸、岩心、橡皮套、水计量器和气计量器依次连接。本发明还提供了一种气水两相有效渗透率精确测定新方法。本发明排除测试流体沿岩石样品侧表面与密封套之间间隙通过对测试结果造成的干扰，对通过岩心流体的流量计量更准确，渗透率计算结果更可靠。

Description

一种气水两相有效渗透率精确测定新装置及方法

技术领域

本发明属于气水相渗测定技术领域，涉及一种气水两相有效渗透率精确测定新装置及方法，具体地说，涉及一种模拟边水驱的气水两相有效渗透率精确测定新装置及方法。

背景技术

目前造成模拟水驱气相渗透率精度的主要因素在于：1在高温高压下是将水汽化形成蒸汽的形式在岩心中模拟，但实际气藏中流动是先气流动然后才是水驱气，并不是同时流动；2模拟边水驱的气水两相有效渗透率测定新装置中的岩心夹持器是一种用于夹持和密封岩心，完成各种岩石物理性质测试及相关实验的装置。目前国内外各类岩心夹持器均采用以下三种密封方式：

第一种是机械式密封，该密封方式不借助气体或液体等密封介质，靠机械压实作用直接挤压密封岩心样品。如使用千斤顶或丝扣紧固方式密封。机械式密封适用于对测试精度要求不高的检验或实验。

第二种是液压式密封，它通过将具有一定压力的液体作用于密封套实现对夹持器内岩石样品的密封。如使用自动计量泵或手动计量泵注入高压水或其它液体介质密封。

第三种是气压式密封，它使用空气或氮气作为密封介质，通过空气压缩机或高压气瓶提供密封动力。

以上各类岩心夹持器没有考虑测试流体沿岩石样品侧表面与密封套之间间隙通过的情况。因为无论生产现场岩心取样还是人造岩心，即使密封套与样品表面接触再紧密，面与面之间也不可避免地存在间隙；密封套拼接处存在不平整，同样会造成间隙如图1。这将导致通过岩心夹持器的实测流量偏大，大于岩心样品内部通过的流量，测试渗透率值大于岩心实际渗透率值。

目前矿场上或科研实验室使用的气水相渗测定仪是通过加湿器混合气、水两种流体，再泵人岩心夹持器中。该装置可以实现气相和水相约的有效渗透率测定，但是欠缺对存在边水驱气藏的水驱气两相流动特征的精细模拟和有效渗透率的准确测定。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明提供一种气水两相有效渗透率精确测定新装置及方法，采用先气体流动，然后水驱气流动，可以高温高压下进行；精确测量流体真实流过岩心的流量。

其技术方案为

一种气水两相有效渗透率精确测定新装置，包括恒压气源1、水恒速微量泵2、压力表3、夹持器缸4、岩心5、钢制圆柱体6、橡皮套7、水计量器8和气计量器9，所述恒压气源1、压力表3、夹持器缸4、岩心5、橡皮套7、水计量器8和气计量器9依次连接。

一种气水两相有效渗透率精确测定新方法，包括以下步骤：

测试开始时，仅打开恒压气源，持续向夹持器通入气体一段时间，待气体充满整个岩心后再打开水恒速微量泵，模拟边水驱气的全过程，上方水计量器和气计量器计量的是总流量，下方水计量器和气计量器计量的是流体从橡皮套与钢制圆柱体之间间隙通过的流量，对应计量器的计量值之差分别是排除干扰后的通过岩心的水的流量Q_w和气的流量Q_g，两个压力表计量值之差即为所求ΔP，根据达西公式：

$Q_w=K_w\frac{A\mathrm{\Δ}P}{\mathrm{\μ}L}$

$Q_g=K_g\frac{A\mathrm{\Δ}P}{\mathrm{\μ}L}$

分别计算得到水相的有效渗透率K_w和气相的有效渗透率K_g。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明排除测试流体沿岩石样品侧表面与密封套之间间隙通过对测试结果造成的干扰，对通过岩心流体的流量计量更准确，渗透率计算结果更可靠。

附图说明

图1是背景技术中的密封套拼接处存在不平整的示意图；

图2为本发明一种气水两相有效渗透率精确测定新装置的结构示意图；

其中，1、恒压气源，2、水恒速微量泵，3、压力表，4、夹持器缸，5、岩心，6、钢制圆柱体，7、橡皮套，8、水计量器，9、气计量器。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。

参照图2，一种气水两相有效渗透率精确测定新装置，包括恒压气源1、水恒速微量泵2、压力表3、夹持器缸4、岩心5、钢制圆柱体6、橡皮套7、水计量器8和气计量器9，所述恒压气源1、压力表3、夹持器缸4、岩心5、橡皮套7、水计量器8和气计量器9依次连接。

一种气水两相有效渗透率精确测定新方法，包括以下步骤：

测试开始时，仅打开恒压气源，持续向夹持器通入气体一段时间，待气体充满整个岩心后再打开水恒速微量泵，模拟边水驱气的全过程，上方水计量器和气计量器计量的是总流量，下方水计量器和气计量器计量的是流体从橡皮套与钢制圆柱体之间间隙通过的流量，对应计量器的计量值之差分别是排除干扰后的通过岩心的水的流量Q_w和气的流量Q_g，两个压力表计量值之差即为所求ΔP，根据达西公式：

$Q_w=K_w\frac{A\mathrm{\Δ}P}{\mathrm{\μ}L}$

$Q_g=K_g\frac{A\mathrm{\Δ}P}{\mathrm{\μ}L}$

分别计算得到水相的有效渗透率K_w和气相的有效渗透率K_g。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种气水两相有效渗透率精确测定新装置，其特征在于：包括恒压气源(1)、水恒速微量泵(2)、压力表(3)、夹持器缸(4)、岩心(5)、钢制圆柱体(6)、橡皮套(7)、水计量器(8)和气计量器(9)，所述恒压气源(1)、压力表(3)、夹持器缸(4)、岩心(5)、橡皮套(7)、水计量器(8)和气计量器(9)依次连接。

2.一种气水两相有效渗透率精确测定新方法，其特征在于，包括以下步骤：

测试开始时，仅打开恒压气源，持续向夹持器通入气体一段时间，待气体充满整个岩心后再打开水恒速微量泵，模拟边水驱气的全过程，上方水计量器和气计量器计量的是总流量，下方水计量器和气计量器计量的是流体从橡皮套与钢制圆柱体之间间隙通过的流量，对应计量器的计量值之差分别是排除干扰后的通过岩心的水的流量Q_w和气的流量Q_g，两个压力表计量值之差即为所求ΔP，根据达西公式：

$Q_W=K_w\frac{A\mathrm{\Δ}P}{\mathrm{\μ}L}$

$Q_g=K_g\frac{A\mathrm{\Δ}P}{\mathrm{\μ}L}$

分别计算得到水相的有效渗透率K_w和气相的有效渗透率K_g。