CN106324212A - 岩心气体启动压力的快速测试装置及方法 - Google Patents

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伦增珉
赵清民
潘伟义
王海涛
赵春鹏
张栋
周霞
王锐
郎东江
李宏伟
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China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Exploration and Production Research Institute
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China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Exploration and Production Research Institute
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Abstract

本发明公开了一种岩心气体启动压力的快速测试装置及方法，该装置包括：第一U型管和第二U型管，第一U型管和第二U型管内均盛放一定量的试验用液体，第一U型管和第二U型管的底部处于同一水平面；岩心夹持器，其内部用来夹持岩心样品，岩心夹持器的两端分别与第一U型管和第二U型管的一端口接通；围压泵，其用来对岩心夹持器内的岩心样品加围压；以及微量控制泵，其用来对第一U型管的另一端口逐滴加入微量同种试验用液体，当第二U型管的另一端的液面发生变化时，第一U型管内的液面高度差和第二U型管内的液面高度差所产生的压力差为待测岩心气体的启动压力。该装置能快速、准确测定气体在致密岩心中的启动压力。

Description

岩心气体启动压力的快速测试装置及方法
技术领域
本发明涉及油气田开发实验领域，特别涉及一种岩心气体启动压力的快速测试装置及方法。
背景技术
目前，致密油已成为石油开发的热点领域，但致密油藏储层压力低，天然能量不足，依靠天然能量开发，产量递减快，采收率低，需补充地层能量进行二次开发。CO2或氮气由于其良好的注入性，是致密油藏补充能量的良好方法。但是，注气开发的首要问题是评价气体的注入性，因此，需准确测定气体在致密岩心中的启动压力。
目前，致密岩心气体启动压力的测试实验方法主要有两种：①间接测量法，也就是压差-流量法，即采用常规渗流实验装置测定不同压力下气体通过致密岩心的流速，通过流速与压力关系曲线得到启动压力。该方法的主要问题：一是致密岩心渗透率较低，气体在致密岩心流动时达到稳态流动所需要的时间较长；二是气体在致密岩心中的流速较低，通过流量计难以准确测定气体的流速；三是通过关系曲线延伸得到的启动压力不是真实的启动压力；以上几个问题影响压差流量法测定致密岩心气体启动压力的准确性和可靠性。②非稳态渗流法，该方法主要是通过岩心中气体压力自然衰竭，耗时时间比较长，同时气体的启动压力相对较小，压力传感器精度对压力测定影响会很大，得到的压力值准确度较差。因此，以上两种实验方法不能完全实现致密岩心气体启动压力的准确快速测定。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种岩心气体启动压力的快速测试装置及方法，能实现快速、准确的对气体在致密岩心中启动压力的测定，为致密油藏开发提供有力的数据支持。
为实现上述目的，本发明提供了一种岩心气体启动压力的快速测试装置，包括：第一U型管和第二U型管，第一U型管和第二U型管内均盛放一定量的试验用液体，第一U型管和第二U型管的底部处于同一水平面；岩心夹持器，其内部用来夹持岩心样品，岩心夹持器的两端分别与第一U型管和第二U型管的一端口接通；围压泵，其用来对岩心夹持器内的岩心样品加围压；以及微量控制泵，其用来对第一U型管的另一端口逐滴加入微量同种试验用液体，当第二U型管的另一端的液面发生变化时，第一U型管内的液面高度差和第二U型管内的液面高度差所产生的压力差为待测岩心气体的启动压力。
优选地，第一U型管或第二U型管由两根玻璃管的底端通过软管连通而制成。
优选地，岩心夹持器的两端分别通过橡胶管与第一U型管和第二U型管的一端口接通。
优选地，岩心夹持器的两端均设有密封接头。
优选地，密封接头连接有两通阀。
优选地，微量控制泵每次对第一U型管的另一端口逐滴加入的同种试验用液体为0.5ml。
优选地，测试时，岩心夹持器内的岩心样品的中心位置与第一U型管或第二U型管的底部处于同一水平面。
本发明还提供了一种岩心气体启动压力的快速测试方法，包括如下步骤：
(1)选择实验用岩心样品；
(2)将岩心样品装入岩心夹持器，并利用围压泵对岩心样品加围压；
(3)提供两个U型管，用液体润湿该两个U型管，并加入一定量的试验用液体；
(4)将该两个U型管的一端分别与岩心夹持器的两端接通，使得该两个U型管的底部与岩心夹持器处于同一水平面；
(5)记录该两个U型管的初始液面高度差，利用微量控制泵对与岩心夹持器一端连通的U型管中加入液体，稳定一段时间后，观察岩心夹持器另一端的U型管液面的变化，如无变化，持续加入液体直到观察到另一端的U型管液面变化为止，此时两个U型管的液面高度差所产生的压力差为待测岩心气体的启动压力。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本测试装置及其方法通过液面高度来控制压力，压力控制比较精确，通过另一侧液面变化来确定启动压力点，实验方法比较便捷、直观。能实现气体在致密岩心中启动压力的快速、准确测定，为致密油藏开发提供有力的数据支持。
附图说明
图1是根据本发明的岩心气体启动压力的快速测试装置的结构示意图。
主要附图标记说明：
11-第一U型管，12-第二U型管，2-岩心夹持器，4-围压泵，5-微量控制泵,。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
实施例1
如图1所示，根据本发明具体实施方式的一种岩心气体启动压力的快速测试装置，包括：第一U型管11、第二U型管12、岩心夹持器2、围压泵4以及微量控制泵5。其中第一U型管11和第二U型管12内均盛放一定量的试验用液体，第一U型管11和第二U型管12的底部处于同一水平面。岩心夹持器2的内部用来夹持岩心样品10，岩心夹持器2的两端分别与第一U型管11和第二U型管12的一端口接通。围压泵4用来对岩心夹持器2内的岩心样品10加围压。最后，微量控制泵5用来对第一U型管11的另一端口逐滴加入微量同种试验用液体，当第二U型管12的另一端的液面发生变化时，第一U型管11内的液面高度差和第二U型管12内的液面高度差所产生的压力差为待测岩心气体的启动压力。
作为一种优选实施例，第一U型管11或第二U型管12由两根玻璃管的底端通过软管连通而制成，玻璃管高度至少2.0m。
作为一种优选实施例，岩心夹持器2的两端分别通过橡胶管(31，32)与第一U型管11和第二U型管12的一端口接通。具体地，第一U型管11的两端口分别为A和B，第二U型管12的两端口分别为C和D，橡胶管31与第一U型管11的B口连接，橡胶管32与第二U型管12的C口具连接。
作为一种优选实施例，岩心夹持器2的两端均设有密封接头21，两个密封接头21分别与橡胶管(31，32)插接。另外，密封接头21上连接有两通阀22。
测试时，岩心夹持器2内的岩心样品10的中心位置与第一U型管11或第二U型管12的底部处于同一水平面。利用微量控制泵5每次对第一U型管11的A口逐滴加入的同种试验用液体为0.5ml，稳定一段时间后，观察第二U型管12的D口端的管中液面的变化，如无变化，继续通过微量控制泵5在A口添加液体，每次加入0.5ml，直到观察到第二U型管12的D口端的管中液面变化为止，此时，第一U型管11的两端液面高度差和第二U型管12的两端液面高度差所产生的压力差为气体启动压力。
实施例2
根据本发明具体实施方式的一种岩心气体启动压力的快速测试方法，包括如下步骤：
(1)选择实验用岩心样品，岩心样品的直径可以为2.5cm或3.8cm；
(2)将岩心样品装入岩心夹持器，并利用围压泵对岩心样品加围压；
(3)提供两个U型管，用液体润湿该两个U型管，并加入一定量的试验用液体；
(4)将该两个U型管的一端分别与岩心夹持器的两端接通，使得该两个U型管的底部与岩心夹持器处于同一水平面；
(5)记录该两个U型管的初始液面高度差(亦即，分别记录每一个U型管左右液柱产生的液面高度差)，利用微量控制泵对与岩心夹持器一端连通的U型管中加入液体，稳定一段时间后，观察岩心夹持器另一端的U型管液面的变化，如无变化，持续加入液体直到观察到另一端的U型管液面变化为止，此时两个U型管的液面高度差的差值所产生的压力差为待测岩心气体的启动压力。
本实施例以具体试验为例具体说明操作过程：首先选取岩心样品，渗透率为0.02md，长度为5.6cm；将岩心样品装入岩心夹持器，利用围压泵施加围压，围压为3MPa；在U型管中加入一定量的水润湿；利用橡胶管将岩心夹持器与U型管相连；通过微量控制泵在岩心夹持器一端的U型管中加入0.5ml水，此时两个U型管的液面高度差的差值为1cm，稳定10分钟后，观察岩心夹持器另一端的U型管中液面无变化，然后通过微量控制泵每次加入0.5ml水，直到观察到岩心夹持器另一端的U型管中液面高度变化，测此时两个U型管的液面高度差的差值为10cm，此时，10cm水柱所产生的压力为气体在0.02md岩心中的启动压力，启动压力为1KPa。
综上，本实施例提供的岩心气体启动压力的快速测试装置及方法，通过液面高度来控制压力，压力控制比较精确。通过另一侧液面变化来确定启动压力点，实验方法比较便捷、直观。本测试装置及其方法，能实现气体在致密岩心中启动压力的快速、准确测定，为致密油藏开发提供有力的数据支持。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (8)

1.一种岩心气体启动压力的快速测试装置，其特征在于，包括：
第一U型管和第二U型管，所述第一U型管和第二U型管内均盛放一定量的试验用液体，所述第一U型管和所述第二U型管的底部处于同一水平面；
岩心夹持器，其内部用来夹持岩心样品，所述岩心夹持器的两端分别与所述第一U型管和所述第二U型管的一端口接通；
围压泵，其用来对所述岩心夹持器内的岩心样品加围压；以及
微量控制泵，其用来对所述第一U型管的另一端口逐滴加入微量同种试验用液体，当所述第二U型管的另一端的液面发生变化时，所述第一U型管内的液面高度差和所述第二U型管内的液面高度差所产生的压力差为待测岩心气体的启动压力。
2.根据权利要求1所述的岩心气体启动压力的快速测试装置，其特征在于，所述第一U型管或所述第二U型管由两根玻璃管的底端通过软管连通而制成。
3.根据权利要求1所述的岩心气体启动压力的快速测试装置，其特征在于，所述岩心夹持器的两端分别通过橡胶管与所述第一U型管和所述第二U型管的一端口接通。
4.根据权利要求3所述的岩心气体启动压力的快速测试装置，其特征在于，所述所述岩心夹持器的两端均设有密封接头。
5.根据权利要求4所述的岩心气体启动压力的快速测试装置，其特征在于，所述密封接头连接有两通阀。
6.根据权利要求1所述的岩心气体启动压力的快速测试装置，其特征在于，所述微量控制泵每次对所述第一U型管的另一端口逐滴加入的同种试验用液体为0.5ml。
7.根据权利要求1所述的岩心气体启动压力的快速测试装置，其特征在于，测试时，所述岩心夹持器内的岩心样品的中心位置与所述第一U型管或所述第二U型管的底部处于同一水平面。
8.一种岩心气体启动压力的快速测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)选择实验用岩心样品；
(2)将所述岩心样品装入岩心夹持器，并利用围压泵对所述岩心样品加围压；
(3)提供两个U型管，用液体润湿该两个U型管，并加入一定量的试验用液体；
(4)将该两个U型管的一端分别与所述岩心夹持器的两端接通，使得该两个U型管的底部与所述岩心夹持器处于同一水平面；
(5)记录该两个U型管的初始液面高度差，利用微量控制泵对与所述岩心夹持器一端连通的U型管中加入液体，稳定一段时间后，观察所述岩心夹持器另一端的U型管液面的变化，如无变化，持续加入液体直到观察到另一端的U型管液面变化为止，此时两个U型管的液面高度差所产生的压力差为待测岩心气体的启动压力。
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