CN107356364B - 致密岩心启动压力梯度的测量装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种致密岩心启动压力梯度的测量装置及方法,其中,装置包括:岩心夹持器、第一高压注入泵、第二高压注入泵、微压差计、微流量计、第一控压单元、第二控压单元、第一阀门、第二阀门、第三阀门及第四阀门;其中,第一控压单元包括第一耐压活塞容器及第二耐压活塞容器,第一、第二耐压活塞容器均通过活塞分为上部腔体及下部腔体,第一、第二耐压活塞容器上部腔体内装有气体且相互连通,第一耐压活塞容器下部腔体内装有泵压传递液体,第二耐压活塞容器下部腔体内装有实验流体。通过第一控压单元与第二控压单元的配合能够在高压环境下实现稳压控压,从而实现非流动区域范围内压力梯度的测量,结合流量确定真实启动压力梯度。
Description
技术领域
本申请涉及岩心实验分析领域,涉及一种高压条件下致密岩心启动压力梯度的测量装置及方法。
背景技术
致密岩心孔喉细小,流体在其中渗流异常,且具有明显的启动压力梯度。长期以来致密岩心的启动压力梯度的测量装置和测量方法都是油气田开采领域研究备受关注的热点。
目前常用的致密岩心中启动压力梯度的测量方法是采用常规的渗流实验装置,测取流量与压力梯度关系曲线,如图1所示,横坐标为压力梯度,纵坐标为流量,在线性段部分(即流量大于a点的部分)一般属于达西线性流阶段,流量小于a点的部分则处于低速非达西渗流阶段,将该曲线的线性段外推至流量为零所对应的压力梯度值作为“启动压力梯度”(即b点对应的横坐标值)。这种方法在早期的低渗透油气藏的开采技术研究和生产中起到了重要的作用。但是随着研究的深入,这种方法的不足逐渐凸显。由流量—压力梯度线性段外推的拟“启动压力梯度”(b点)一般高于真实启动压力梯度(c点)。由于高压环境下稳压控压、高压微压差微流量等实验手段的限制不能精确计量。
测量致密岩心启动压力梯度的另一类方法是采用固定岩心尾端回压,在岩心两端建立较大的驱动压差后关闭首端升压系统,测量岩心两端压差和流量直至流量为零且压差波动趋于稳定,此时的岩心的压力梯度被认为是“启动压力梯度”。这种方法是测量岩心内部流体从流动状态逐渐至静止状态时两端压差变化的间接方法,没有考虑流体从静止状态到流动状态与流体从流动状态到静止状态的差异性,该类方法所测量结果是否为真实启动压力梯度有待商榷。
发明内容
本申请提供一种致密岩心启动压力梯度的测量装置及方法,能够解决现有技术中在高压环境下受稳压控压的限制无法得到真实启动压力梯度的缺陷。
本申请的一技术方案为提供一种致密岩心启动压力梯度的测量装置,包括:
岩心夹持器、第一高压注入泵、第二高压注入泵、微压差计、微流量计、第一控压单元、第二控压单元、第一阀门、第二阀门、第三阀门及第四阀门;
其中,第一控压单元包括第一耐压活塞容器及第二耐压活塞容器,第一、第二耐压活塞容器均通过活塞分为上部腔体及下部腔体,第一、第二耐压活塞容器上部腔体装有气体且相互连通,第一耐压活塞容器下部腔体装有泵压传递液体,第二耐压活塞容器下部腔体装有实验流体;
第二控压单元包括第三耐压活塞容器及第四耐压活塞容器,第三、第四耐压活塞容器均通过活塞分为上部腔体及下部腔体,第三、第四耐压活塞容器上部腔体装有气体且相互连通,第三耐压活塞容器下部腔体装有泵压传递液体,第四耐压活塞容器下部腔体装有实验流体;
第一、第二耐压活塞容器上部腔体通过第一阀门连接第三、第四耐压活塞容器上部腔体,第一耐压活塞容器的下部腔体连接第二高压注入泵,第二耐压活塞容器下部腔体连接岩心夹持器第一入口,第三耐压活塞容器通过第二阀门连接第二高压注入泵,第四耐压活塞容器的下部腔体、第四阀门、微流量计、第三阀门及岩心夹持器出口依次连接;
岩心夹持器用于容纳岩心样品;
第一高压注入泵连接岩心夹持器第二入口,用于调节围压;
第二高压注入泵用于提供压力;
微压差计连接在岩心夹持器第一入口及出口之间,用于测量压差;
微流量计用于测量动态流量。
本申请还提供一种致密岩心启动压力梯度的测量方法,适用于上述实施例所述的致密岩心启动压力梯度测量装置,包括:
将岩心样品装入岩心夹持器中,通过第一高压注入泵调节围压;
开启第三阀门及第四阀门,控制第二高压注入泵施加压力,以使第二耐压活塞容器下部腔体内的实验流体注入岩心样品中,待微压差计测得压差稳定后停止第二高压注入泵;
关闭第三阀门及第四阀门,开启第一阀门及第二阀门,控制第二高压注入泵施加压力,以使第一控压单元及第二控压单元内压力调整至实验压力;
关闭第一阀门及第二阀门,开启第三阀门及第四阀门,控制第二高压注入泵以阶梯升压方式注入泵压传递液体,记录微压差计测得的动态压差及微流量计测得的动态流量;
根据记录的动态压差绘制压力梯度动态曲线,根据记录的动态流量绘制流量动态曲线;
根据流量动态曲线确定流量第一次为非0值时的时刻,根据压力梯度动态曲线确定该时刻对应的压力梯度,若该时刻对应的压力梯度为压力梯度动态曲线峰值或稳定值,则该时刻对应的压力梯度为启动压力梯度。
通过本申请技术方案,能够实现模拟油藏高压环境的测试,在高压环境下实现稳压控压,实现了非流动区域范围(如图1中c点左侧范围)内压力梯度的测量,结合流量从而得到真实启动压力梯度,具有测量精度高,操作简单的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中常规启动压力梯度测试原理示意图;
图2为本申请一实施例的致密岩心启动压力梯度测量装置的结构图;
图3为本申请另一实施例的致密岩心启动压力梯度测量装置的结构图;
图4为本申请一实施例的致密岩心启动压力梯度测量方法的结构图;
图5为本申请一实施例的压力梯度动态曲线示意图;
图6为本申请一实施例的不同流速下致密岩心视渗透率的实测曲线图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请所述的连接如不作特殊说明,均指管路连接。
如图2所示,图2为本申请实施例的致密岩心启动压力梯度测量装置的结构图。本实施例提供的致密岩心启动压力梯度测量装置能够实现模拟油藏高压环境的测试,在高压环境下实现稳压控压。
具体的,致密岩心启动压力梯度测量装置包括:岩心夹持器1、第一高压注入泵2、第二高压注入泵3、微压差计4、微流量计5、第一控压单元、第二控压单元、第一阀门6、第二阀门7、第三阀门8及第四阀门9。
其中,第一控压单元包括第一耐压活塞容器10及第二耐压活塞容器11,第一耐压活塞容器10及第二耐压活塞容器11均通过活塞分为上部腔体及下部腔体,第一耐压活塞容器10及第二耐压活塞容器11上部腔体装有气体且相互连通,第一耐压活塞容器10下部腔体装有泵压传递液体,第二耐压活塞容器11下部腔体装有实验流体。
第二控压单元包括第三耐压活塞容器12及第四耐压活塞容器13,第三耐压活塞容器12及第四耐压活塞容器13均通过活塞分为上部腔体及下部腔体,第三耐压活塞容器12及第四耐压活塞容器13上部腔体装有气体且相互连通,第三耐压活塞容器12下部腔体装有泵压传递液体,第四耐压活塞容器13下部腔体装有实验流体。
第一耐压活塞容器10及第二耐压活塞容器11上部腔体通过第一阀门6连接第三耐压活塞容器12及第四耐压活塞容器13上部腔体,第一耐压活塞容器10的下部腔体连接第二高压注入泵3,第二耐压活塞容器11下部腔体连接岩心夹持器1第一入口,第三耐压活塞容器12通过第二阀门7连接第二高压注入泵3,第四耐压活塞容器13下部腔体、第四阀门9、微流量计5、第三阀门8及岩心夹持器1出口依次连接。
岩心夹持器1用于容纳岩心样品;第一高压注入泵2连接岩心夹持器1第二入口,用于调节围压;第二高压注入泵3用于提供压力;微压差计4连接在岩心夹持器1第一入口及出口之间,用于测量动态压差;微流量计5用于测量动态流量。
详细的说,实验流体包括气体、油、水、聚合物溶液等,本申请对实验流体具体为何不作限定。
致密岩心启动压力梯度测量装置在工作之前,各阀门处于关闭状态。通过关闭第一阀门6及第二阀门7、开启第三阀门8及第四阀门9,能够接入微流量计5,开通试验通路。通过关闭第三阀门8及第四阀门9、开启第一阀门6及第二阀门7,能够断开测试通路,设定实验压力。
第一控压单元的设计能够实现缓慢稳压控压,第一控压单元稳压控压的过程为:第二高压注入泵泵出的泵压传递液体会注入第一耐压活塞容器下部腔体,泵压传递液体注入第一耐压活塞容器下部腔体后会推动第一耐压活塞容器的活塞向上移动,活塞向上移动会压缩第一耐压活塞容器上部腔体内的气体,第一耐压活塞容器上部腔体内气体压缩会促使第二耐压活塞容器上部腔体内的气体压缩,第二压缩活塞容器上部腔体内的气体压缩会推动活塞向下运动,当流量计接入时,第二耐压活塞容器下部腔体内的实验流体会注入岩心样品中,当流量计未接入时,会提升第一控压单元内的压力。
第二控压单元与第一控压单元连通时,用于平衡压力,使整个装置处于实验压力下。第二控压单元中第四耐压活塞容器的下部腔体与微流量计连通时,用于回收液体。
如图3所示,微流量计包括:第一耐压容器21、第二耐压容器22、高压微流量泵23、耐压毛细管24、电阻测量装置25、第五阀门26及计算器27;
第一耐压容器21内装有测量流体(测量流体为不同于实验流体的导电液体),第一耐压容器21一端通过第三阀门8连接岩心夹持器1出口,第一耐压容器21另一端连接耐压毛细管24首端;
第二耐压容器22内装有气体,第二耐压容器22一端连接第四耐压活塞容器13下部腔体,第二耐压容器22另一端通过第五阀门26连接耐压毛细管24首端;
耐压毛细管24尾端连接高压微流量泵23,通过第四阀门9连接第四耐压活塞容器13下部腔体,耐压毛细管内预置有一段与测量流体不相容的非导电液体;
电阻测量装置25通过信号线电连接耐压毛细管24两端,用于测量耐压毛细管24内流体的电阻;
计算器27电连接电阻测量装置25,用于根据电阻测量装置25测得的电阻值计算动态流量。
计算器通过如下公式计算动态流量:
Qt=A'(ht-hi0)/(ti-ti0),ht=-aRt+b;
其中,Qt为t时刻的流量;A'为耐压毛细管的横截面积;hi0为耐压毛细管的初始液位;ht为t时刻的液位;ti为测量时刻;ti0为第i次初始液位对应的时刻;Rt为电阻测量装置t时刻测得的电阻值;a和b为常数。
本实施例提供的微流量计能够实现微流量的不间断测量,不间断测量的过程参见后续实施例,此处不再赘述。
本申请一些实施例中,岩心夹持器为多测点刚性岩心夹持器,以便能够消除密封胶筒等部件弹性影响。
本申请一些实施例中,为了能够进行视渗透率测量(视渗透率的测量过程参见后续实施例,此处不再赘述),如图3所示,致密岩心启动压力梯测量装置还包括第六阀门14,连接在岩心夹持器1出口与第四耐压活塞容器13下部腔体之间,还连接第四阀门9。
本申请一些实施例中,致密岩心启动压力梯度测量装置还包括数据采集器,连接微压差计及微流量计,用于记录动态压差及动态流量。
本申请一些实施例中,致密岩心启动压力梯度测量装置还包括控制器15,连接第一高压注入泵2、第二高压注入泵3、第一阀门6、第二阀门7、第三阀门8及第四阀门9,用于根据用户设定控制第一高压注入泵1及第二高压注入泵2工作,根据用户设定开启或关闭第一阀门6、第二阀门7、第三阀门8及第四阀门9。
实施时,数据采集器及控制器可以由一计算机设备实现。微流量计中的计算器可集成在该计算机上。该计算机还可控制第五阀门26及第六阀门14。
本申请一些实施例中,为了能够模拟地层温度,如图3所示,致密岩心启动压力梯测量装置还包括恒温箱16,岩心夹持器1及微流量计5设置在恒温箱内。
如图4所示,图4为本申请实施例的致密岩心启动压力梯度测量方法的流程图,适用于图2及图3所示的致密岩心启动压力梯度测量装置,在方法实施之前,各阀门处于关闭状态,各阀门的开启或关闭可由人控制或由控制器控制。
具体的,致密岩心启动压力测量方法包括:
步骤401:将岩心样品装入岩心夹持器1中,通过第一高压注入泵2调节围压。
实施时,通过第一高压注入泵调节围压至设定围压后需静置一段时间。
优选的,步骤401中还包括调节恒温箱温度至地层温度。
步骤402:开启第三阀门8及第四阀门9,控制第二高压注入泵3施压,以使第二耐压活塞容器10下部腔体内的实验流体注入注岩心样品中,待微压差计4测得压差稳定后停止第二高压注入泵3施压。
控制第二高压注入泵施压,以使第二耐压活塞容器下部腔体内的实验流体注入岩心样品中包括:控制第二高压注入泵以恒定流速方式或恒定压力的方式向第一耐压活塞容器下部腔体注入泵压传递液体,经过压力传递使第二耐压活塞容器下部腔体内的实验流体注入岩心样品中,待微压差计所测压差稳定后停止第二高压注入泵。
压力传递过程包括:泵压传递液体注入第一耐压活塞容器下部腔体后会推动活塞向上移动,活塞向上移动会压缩上部腔体内的气体,第一耐压活塞容器上部腔体内气体压缩会促使第二耐压活塞容器上部腔体内的气体压缩,第二压缩活塞容器上部腔体内的气体压缩会推动活塞向下运动,进而使第二耐压活塞容器下部腔体内的实验流体注入岩心样品中。
因为气体有良好的压缩性,能够实现压力缓慢平稳传递,进而使实验流体平稳缓慢的注入岩心样品。
步骤403:关闭第三阀门8及第四阀门9,开启第一阀门6及第二阀门7,控制第二高压注入泵3施加压力,以使第一控压单元及第二控压单元内压力调整至实验压力。该实验压力用于模拟地层压力,本申请对其不作具体限定,可根据需求进行设定。
开启第一阀门及第二阀门能够连通第一控压单元及第二控压单元。关闭第三阀门及第四阀门能够避免设定实验压力时实验流体超量程。
控制第二高压注入泵施加压力,以使第一控压单元及第二控压单元内的压力调整至实验压力包括:控制第二高压注入泵以恒定流速方式或恒定压力的方式向第一、第三耐压活塞容器下部腔体注入泵压传递液体,经过压力传递使第一控压单元及第二控压单元内的压力调整至实验压力。
步骤404:关闭第一阀门6及第二阀门7,开启第三阀门8及第四阀门9,控制第二高压注入泵3以阶梯升压方式注入泵压传递液体,记录微压差计4测得的动态压差及微流量计5测得的动态流量。
其中,阶梯升压方式包括等流量间歇注入方式及阶梯恒压升压方式。等流量间歇注入方式为:泵压传递液体以等流量方式注入第一时间段后停止,停止第二时间段后继续以等流量方式注入第一时间段,该过程不断往复。注入时间及停止时间视注入流体速度而定,本申请对此不作限定。
详细的说,泵压传递液体注入第一耐压活塞容器下部腔体后会推动活塞向上移动,活塞向上移动会压缩上部腔体内的气体,第一耐压活塞容器上部腔体内气体压缩会促使第二耐压活塞容器上部腔体内的气体压缩,第二压缩活塞容器上部腔体内的气体压缩会推动活塞向下运动,进而使第二耐压活塞容器下部腔体内的实验流体注入岩心样品中。
步骤405:根据记录的动态压差绘制压力梯度动态曲线,根据记录的动态流量绘制流量动态曲线。
其中,Gt为t时刻的压力梯度;Δpt为压差计t时刻测得的压差;L为岩石样品长度。
压力梯度动态曲线如图5所示,在0~A点对应的时间段内,压力梯度在该时间段内不断上升。鉴于第二高压注入泵以等流量间歇性方式工作,因此压力梯度呈阶梯式上升,如图5中圆圈放大图所示。A点之后,实验流体克服岩心样品内部阻力流出了岩心样品,压力梯度会稍许下降,B点之后进入稳定状态。
步骤406:根据流量动态曲线确定流量第一次为非0值时的时刻,根据压力梯度动态曲线确定该时刻对应的压力梯度,若该时刻对应的压力梯度为压力梯度动态曲线峰值或稳定值,则将确定出的压力梯度确定为启动压力梯度。
流量Q第一次为非0值时的时刻为c,对应到图5中,时刻c时对应的压力梯度为压力梯度动态曲线的峰值,因此,得到启动压力梯度为A点对应的纵坐标值。
本实施例提供的致密岩心启动压力梯度测量方法能够实现非流动区域范围(如图1中c点左侧范围)内压力梯度的测量,从而得到真实启动压力梯度,具有测量精度高,操作简单的特点。
对于图3所示的启动压力梯度测量装置还可用于测量视渗透率,进行视渗透率测试时需先依据上述步骤401~406计算出启动压力梯度,接着执行如下步骤:
下述步骤执行之前,第一阀门6、第二阀门7、第五阀门26及第六阀门14处于关闭状态,第三阀门8及第四阀门9处于开启状态。
步骤701:控制第二高压注入泵3向第一耐压活塞容器10下部腔体以阶梯升压注入方式注入泵压传递液体,每次升压稳定后记录微压差计4测得的压差及微流量计5测得的流量,根据压差及流量计算视渗透率。
当测量流体充满耐压毛细管24后,关闭第三阀门8及第四阀门9,开启第五阀门26及第六阀门14,启动高压微流量泵23,使测量流体退回耐压毛细管24首端,待电阻测量装置25所测电阻值为初始电阻值时关闭第五阀门26、第六阀门14及高压微流量泵23,开启第三阀门8及第四阀门9。
实施时,通过如下公式计算视渗透率:
其中,k为视渗透率;Qt为t时刻的流量;μ为测试介质粘度;L为岩心长度;A为岩心过流截面积;Δpt为压差计t时刻测得的压差。
步骤702:根据流量计算流速。
实施时,流速通过如下公式计算:
其中,vt为t时刻的流速;A为岩心过流截面积;Qt为t时刻的流量。
步骤703:根据流速及视渗透率拟合流速与视渗透率的关系。流速与视渗透率的关系可用流速与视渗透率曲线表示,如图6所示,黑色圆圈为实验数据。
步骤704:根据流速与视渗透率的关系确定流速趋向0时对应的视渗透率为启动渗透率,流速趋向无穷时对应的视渗透率为极限渗透率。
步骤705:根据流速与视渗透率的关系确定视渗透率的衰减系数。
步骤706:根据岩心渗透理论,得到致密岩心视渗透率的计算公式为:
其中,k为视渗透率;k∞为极限渗透率;k0为启动渗透率;c为视渗透率的衰减系数;G为压力梯度;G0为启动压力梯度。
本申请实施例还提供一种存储介质,比如ROM/RAM、磁碟、光盘等,该存储介质中包括存储的程序,程序运行时控制存储介质所在设备执行上述任一实施例所述的致密岩心启动压力梯度测量方法的步骤。
本申请实施例还提供一种处理器,该处理器用于运行程序,程序运行时执行上述任一实施例所述的致密岩心启动压力梯度测量方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白,本申请方法实施例可提供为计算机程序产品。本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例,对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本申请的具体实施例而已,并不用于限定本申请的保护范围,凡在本申请的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种致密岩心启动压力梯度测量装置,其特征在于,包括:岩心夹持器、第一高压注入泵、第二高压注入泵、微压差计、微流量计、第一控压单元、第二控压单元、第一阀门、第二阀门、第三阀门及第四阀门;
其中,第一控压单元包括第一耐压活塞容器及第二耐压活塞容器,第一、第二耐压活塞容器均通过活塞分为上部腔体及下部腔体,第一、第二耐压活塞容器上部腔体装有气体且相互连通,第一耐压活塞容器下部腔体装有泵压传递液体,第二耐压活塞容器下部腔体装有实验流体;
第二控压单元包括第三耐压活塞容器及第四耐压活塞容器,第三、第四耐压活塞容器均通过活塞分为上部腔体及下部腔体,第三、第四耐压活塞容器上部腔体装有气体且相互连通,第三耐压活塞容器下部腔体装有泵压传递液体,第四耐压活塞容器下部腔体装有实验流体;
第一、第二耐压活塞容器上部腔体通过第一阀门连接第三、第四耐压活塞容器上部腔体,第一耐压活塞容器的下部腔体连接第二高压注入泵,第二耐压活塞容器下部腔体连接岩心夹持器第一入口,第三耐压活塞容器通过第二阀门连接第二高压注入泵,第四耐压活塞容器的下部腔体、第四阀门、微流量计、第三阀门及岩心夹持器出口依次连接;
岩心夹持器用于容纳岩心样品;
第一高压注入泵连接岩心夹持器第二入口,用于调节围压;
第二高压注入泵用于提供压力;
微压差计连接在岩心夹持器第一入口及出口之间,用于测量动态压差;
微流量计用于测量动态流量。
2.如权利要求1所述的致密岩心启动压力梯度测量装置,其特征在于,微流量计包括:第一耐压容器、第二耐压容器、高压微流量泵、耐压毛细管、电阻测量装置、第五阀门及计算器;
第一耐压容器内装有测量流体,第一耐压容器一端通过第三阀门连接岩心夹持器出口,第一耐压容器另一端连接耐压毛细管首端;
第二耐压容器内装有气体,第二耐压容器一端连接第四耐压活塞容器下部腔体,第二耐压容器另一端通过第五阀门连接耐压毛细管首端;
耐压毛细管尾端连接高压微流量泵,通过第四阀门连接第四耐压活塞容器下部腔体;
电阻测量装置通过信号线电连接耐压毛细管两端,用于测量耐压毛细管内流体的电阻;
计算器电连接电阻测量装置,用于根据电阻测量装置测得的电阻值计算动态流量。
3.如权利要求1所述的致密岩心启动压力梯度测量装置,其特征在于,还包括第六阀门,连接在岩心夹持器出口与第四耐压活塞容器下部腔体之间。
4.如权利要求1所述的致密岩心启动压力梯度测量装置,其特征在于,还包括数据采集器,电连接微压差计及微流量计,用于记录动态压差及动态流量。
5.如权利要求1所述的致密岩心启动压力梯度测量装置,其特征在于,还包括控制器,电连接第一高压注入泵、第二高压注入泵、第一阀门、第二阀门、第三阀门及第四阀门,用于根据用户设定控制第一高压注入泵及第二高压注入泵工作,根据用户设定开启或关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门及第四阀门。
6.如权利要求1所述的致密岩心启动压力梯度测量装置,其特征在于,还包括恒温箱,所述岩心夹持器及所述微流量计设置在所述恒温箱内。
7.如权利要求1所述的致密岩心启动压力梯度测量装置,其特征在于,所述岩心夹持器为多测点刚性岩心夹持器。
8.一种致密岩心启动压力梯度测量方法,其特征在于,适用于权利要求1-7任一项所述的致密岩心启动压力梯度测量装置,包括:
将岩心样品装入岩心夹持器中,通过第一高压注入泵调节围压;
开启第三阀门及第四阀门,控制第二高压注入泵施加压力,以使第二耐压活塞容器下部腔体内的实验流体注入岩心样品中,待微压差计测得动态压差稳定后停止第二高压注入泵;
关闭第三阀门及第四阀门,开启第一阀门及第二阀门,控制第二高压注入泵施加压力,以使第一控压单元及第二控压单元内压力调整至实验压力;
关闭第一阀门及第二阀门,开启第三阀门及第四阀门,控制第二高压注入泵以阶梯升压方式注入泵压传递液体,记录微压差计测得的动态压差及微流量计测得的动态流量;
根据记录的动态压差绘制压力梯度动态曲线,根据记录的动态流量绘制流量动态曲线;
根据流量动态曲线确定流量第一次为非0值时的时刻,根据压力梯度动态曲线确定该时刻对应的压力梯度,若该时刻对应的压力梯度为压力梯度动态曲线峰值或稳定值,则该时刻对应的压力梯度为启动压力梯度。
9.如权利要求8所述的致密岩心启动压力梯度测量方法,其特征在于,所述阶梯升压方式包括等流量间歇注入方式及阶梯恒压升压方式。
10.如权利要求8所述的致密岩心启动压力梯度测量方法,其特征在于,控制第二高压注入泵施加压力,以使第二耐压活塞容器下部腔体内的实验流体注入岩心样品中包括:
控制第二高压注入泵以恒定流速方式或恒定压力的方式向第一耐压活塞容器下部腔体注入泵压传递液体,经过压力传递使第二耐压活塞容器下部腔体内的实验流体注入岩心样品中。
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