CN108729914A - 岩心缝长的监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种岩心缝长的监测系统及方法,其中,该监测系统包括:岩心夹持器,用于夹持固定待测岩心;第一压力传感器,用于测量驱替用油流入岩心夹持器中的待测岩心时,岩心夹持器入口端的第一压力数据;流出液测量系统,用于测量从岩心夹持器中的待测岩心流出液质量;渗透率测试仪,与第一压力传感器和流出液测量系统连接,用于根据第一压力数据和流出液质量,确定待测岩心的实时渗透率;等效缝长识别与输出系统,与渗透率测试仪连接,用于根据待测岩心的实时渗透率,确定待测岩心缝长。上述技术方案实现了在完全不破坏岩心原有结构,对岩心进行最大程度的保护的情况下,对岩心缝长的监测,提高对岩心缝长的监测效率和精度。
Description
技术领域
本发明涉及岩心缝长监测技术领域,特别涉及一种岩心缝长的监测系统及方法。
背景技术
对岩心内部裂缝缝长的监测,有助于对储层进行有效预测。现有的方法如岩心CT扫描、铸体薄片技术、电镜扫描等,针对尺度较小,利于解决微观问题。铸体薄片是将有色液态胶在真空加压下注入岩石孔隙空间,待液态胶固化后磨制成的岩石薄片,由于岩石孔隙被有色胶充填,故在显微镜下十分醒目,容易辨认,对薄片显示图像上的裂缝进行观察和测量可得裂缝长度。扫描电镜技术是对电子显微镜扫描所得图像上的裂缝进行观察和测量获取裂缝长度。岩心CT扫描是用CT成像仪等高精度仪器获取岩心的平面图像,之后对平面图像进行三维重建即可得到数字岩心,再对数字岩心上的裂缝进行观察和测量。
但铸体薄片技术、电镜扫描均需要对岩心进行切片然后进行观察描述,岩心切片后无法进行后续实验及观察,岩心CT扫描技术需暂停实验进行扫描,且只能检测扫描时刻的缝长,价格昂贵。这三种方法均只能解决微观局部问题,不能做到宏观整体的岩心裂缝描述与量化。目前,尚无对岩心缝长的实时有效监测方案,且存在监测结果不精确的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种岩心缝长的监测系统,用以实现在完全不破坏岩心原有结构,对岩心进行最大程度的保护的情况下,对岩心缝长的监测,提高对岩心缝长的监测效率和精度,该监测系统包括:
岩心夹持器,用于夹持固定待测岩心;
第一压力传感器,用于测量驱替用油流入所述岩心夹持器中的待测岩心时,岩心夹持器入口端的第一压力数据;
流出液测量系统,用于测量从所述岩心夹持器中的待测岩心流出液质量;
渗透率测试仪,与所述第一压力传感器和流出液测量系统连接,用于根据所述第一压力数据和流出液质量,确定待测岩心的实时渗透率;
等效缝长识别与输出系统,与所述渗透率测试仪连接,用于根据所述待测岩心的实时渗透率,确定待测岩心缝长。
本发明实施例还提供了一种岩心缝长的监测方法,用以实现在完全不破坏岩心原有结构,对岩心进行最大程度的保护的情况下,对岩心缝长的监测,提高对岩心缝长的监测效率和精度,该监测方法包括:
第一压力传感器测量驱替用油流入所述岩心夹持器中的待测岩心时,岩心夹持器入口端的第一压力数据;所述岩心夹持器用于夹持固定待测岩心;
流出液测量系统测量从所述岩心夹持器中的待测岩心流出液质量;
渗透率测试仪根据所述第一压力数据和流出液质量,确定待测岩心的实时渗透率;
等效缝长识别与输出系统根据所述待测岩心的实时渗透率,确定待测岩心缝长。
本发明实施例还提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现岩心缝长的监测方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有执行岩心缝长的监测方法的计算机程序。
本发明实施例提供的技术方案,通过第一压力传感器测量驱替用油流入岩心夹持器中的待测岩心时,岩心夹持器入口端的第一压力数据;其中,岩心夹持器用于夹持固定待测岩心;流出液测量系统测量从岩心夹持器中的待测岩心流出液质量;渗透率测试仪根据所述第一压力数据和流出液质量,确定待测岩心的实时渗透率;等效缝长识别与输出系统根据所述待测岩心的实时渗透率,确定待测岩心缝长,实现了在完全不破坏岩心原有结构,对岩心进行最大程度的保护的情况下,对岩心缝长的监测,提高对岩心缝长的监测效率和精度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明的限定。在附图中:
图1是本发明实施例中岩心缝长的监测系统的结构示意图;
图2是本发明实施例中无因次渗透率和无因次缝长的关系示意图;
图3是本发明实施例中岩心缝长的监测方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施方式和附图,对本发明做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
图1是本发明实施例中岩心缝长的监测系统的结构示意图,如图1所示,该监测系统包括:
岩心夹持器2,用于夹持固定待测岩心;
第一压力传感器7,用于测量驱替用油流入所述岩心夹持器中的待测岩心时,岩心夹持器入口端的第一压力数据;
流出液测量系统3,用于测量从所述岩心夹持器中的待测岩心流出液质量;
渗透率测试仪5,与所述第一压力传感器和流出液测量系统连接,用于根据所述第一压力数据和流出液质量,确定待测岩心的实时渗透率;
等效缝长识别与输出系统6,与所述渗透率测试仪连接,用于根据所述待测岩心的实时渗透率,确定待测岩心缝长。
本发明实施例提供的技术方案,通过第一压力传感器测量驱替用油流入岩心夹持器中的待测岩心时,岩心夹持器入口端的第一压力数据;其中,岩心夹持器用于夹持固定待测岩心;流出液测量系统测量从岩心夹持器中的待测岩心流出液质量;渗透率测试仪根据所述第一压力数据和流出液质量,确定待测岩心的实时渗透率;等效缝长识别与输出系统根据所述待测岩心的实时渗透率,确定待测岩心缝长,实现了在完全不破坏岩心原有结构,对岩心进行最大程度的保护的情况下,对岩心缝长的监测,提高对岩心缝长的监测效率和精度。
具体实施例时,上述第一压力传感器7可以是压力表。
在一个实施例中,上述岩心缝长的监测系统还包括:
围压泵4,用于对所述岩心夹持器的外围施加第二压力;该第二压力为模拟地层压力(岩石在实际地层中受到的来自地层的压力);
第二压力传感器8,用于测量对所述岩心夹持器的外围施加第二压力数据;
所述渗透率测试仪5还与所述第二压力传感器连接,渗透率测试仪具体用于根据所述第一压力数据、第二压力数据和流出液质量,确定待测岩心的实时渗透率。
具体实施例时,待测岩心置于岩心夹持器,外围由围压泵进行施压,防止原油从岩心夹持器的胶套与夹持器壁之间的空隙流出,确保原油只从岩心通过,保证测量结果的准确性。入口端压力(第一压力数据)、流出液质量、围压等数据(第二压力数据)被渗透率测试仪实时监测并记录,渗透率测试仪根据达西定律计算出并提供实时渗透率Ke,因此,综合第一压力数据、第二压力数据以及流出液质量可以得出的准确的测量结果。
具体实施例时,上述第二压力传感器8可以是压力表。
在一个实施例中,所述第二压力数据大于第一压力数据。
具体实施时,围压泵与岩心夹持器连接处的压力表(第二压力传感器)测量围压(第二压力数据),围压(第二压力数据)设定为远大于入口端压力(第一压力数据)即可,保证测量结果的准确性。
在一个实施例中,上述岩心缝长的监测系统还包括:平流泵1,用于将驱替用油泵入所述岩心夹持器的待测岩心中。
具体实施时,平流泵的设置保证测量的顺利进行和测量结果的准确性。
在一个实施例中,所述等效缝长识别与输出系统6具体用于:
根据预先建立的无因次渗透率和无因次缝长的关系,确定待测岩心缝长;所述无因次渗透率和无因次缝长的关系为岩心的实时渗透率、岩心基质渗透率、岩心缝长和岩心总的长度的关系。
具体实施时,预先建立的无因次渗透率和无因次缝长的关系可以是如图2所示,当然,该关系还可以是一个表格或是函数关系。等效缝长识别与输出系统6根据渗透率测试仪计算出的实时渗透率Ke,岩心基质渗透率Km(已知),与我方实验得出的无因次渗透率Ke/Km与无因次缝长Lf/L关系图版(无因次渗透率和无因次缝长的关系),可读出实时无因次缝长Lf/L,这时,岩心总长度L已知,实时渗透率Ke已经通过渗透率测试仪所计算出,岩心基质渗透率Km已知,因此,可以得出L、Ke和Km对应的Lf,从而输出裂缝实时长度Lf(待测岩心缝长)。
下面结合图1和图2介绍一实例,以便理解本发明如何实施。
驱替用油被平流泵1泵出流入岩心夹持器2,由于岩心性质不同,会造成平流泵1与岩心夹持器2之间的压力表(第一压力传感器)读数,即入口端压力的不同;岩心置于岩心夹持器2,外围由围压泵4进行施压,防止原油从岩心夹持器的胶套与夹持器壁之间的空隙流出,确保原油只从岩心通过;围压泵4与岩心夹持器2连接处的压力表(第二压力传感器)测量围压,围压设定为远大于入口端压力即可;原油从岩心夹持器流出后,流入流出液测量系统3;流出液测量系统3可以包含作为流出液容器的烧杯和测量流出液质量的电子天平;入口端压力(第一压力数据)K、流出液质量m=Qμ、围压数据(第二压力数据)被渗透率测试仪5实时监测并记录,渗透率测试仪5根据达西定律计算出并提供实时渗透率Ke(其中A为岩心截面积,L为岩心长度,均可以测量得到);等效缝长识别与输出系统6根据提供的实时渗透率Ke,岩心基质渗透率Km(已知),与我方实验得出的无因次渗透率Ke/Km与无因次缝长Lf/L关系图版,可读出实时无因次缝长Lf/L,(其中,岩心总长度L已知),从而输出裂缝实时长度Lf。
基于同一发明构思,本发明实施例中还提供了一种岩心缝长的监测方法,如下面的实施例。由于该岩心缝长的监测方法解决问题的原理与岩心缝长的监测系统相似,因此岩心缝长的监测方法的实施可以参考上述岩心缝长的监测系统的实施,重复之处不再赘述。以下所使用的,术语“模块”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图3是本发明实施例中岩心缝长的监测方法的流程示意图,如图3所示,该监测方法包括如下步骤:
步骤201:第一压力传感器测量驱替用油流入岩心夹持器中的待测岩心时,岩心夹持器入口端的第一压力数据;所述岩心夹持器用于夹持固定待测岩心;
步骤202:流出液测量系统测量从所述岩心夹持器中的待测岩心流出液质量;
步骤203:渗透率测试仪根据所述第一压力数据和流出液质量,确定待测岩心的实时渗透率;
步骤204:等效缝长识别与输出系统根据所述待测岩心的实时渗透率,确定待测岩心缝长。
在一个实施例中,上述岩心缝长的监测方法还包括:
控制一围压泵对所述岩心夹持器的外围施加第二压力;
第二压力传感器测量对所述岩心夹持器的外围施加第二压力数据;
渗透率测试仪根据所述第一压力数据和流出液质量,确定待测岩心的实时渗透率,包括:
渗透率测试仪根据所述第一压力数据、第二压力数据和流出液质量,确定待测岩心的实时渗透率。
在一个实施例中,等效缝长识别与输出系统根据所述待测岩心的实时渗透率,确定待测岩心缝长,包括:
根据预先建立的无因次渗透率和无因次缝长的关系,确定待测岩心缝长;所述无因次渗透率和无因次缝长的关系为岩心的实时渗透率、岩心基质渗透率、岩心缝长和岩心总的长度的关系。
在一个实施例中,上述岩心缝长的监测方法,还包括:控制平流泵将驱替用油泵入所述岩心夹持器的待测岩心中。
在一个实施例中,所述第二压力数据大于第一压力数据。
本发明实施例还提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现岩心缝长的监测方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有执行岩心缝长的监测方法的计算机程序。
本发明实施提供的技术方案的有益技术效果为:本发明提供的技术方案实现了在完全不破坏岩心原有结构,对岩心进行最大程度的保护的情况下,对岩心缝长的监测,提高对岩心缝长的监测效率和精度。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种岩心缝长的监测系统,其特征在于,包括:
岩心夹持器,用于夹持固定待测岩心;
第一压力传感器,用于测量驱替用油流入所述岩心夹持器中的待测岩心时,岩心夹持器入口端的第一压力数据;
流出液测量系统,用于测量从所述岩心夹持器中的待测岩心流出液质量;
渗透率测试仪,与所述第一压力传感器和流出液测量系统连接,用于根据所述第一压力数据和流出液质量,确定待测岩心的实时渗透率;
等效缝长识别与输出系统,与所述渗透率测试仪连接,用于根据所述待测岩心的实时渗透率,确定待测岩心缝长。
2.如权利要求1所述的岩心缝长的监测系统,其特征在于,还包括:
围压泵,用于对所述岩心夹持器的外围施加第二压力;所述第二压力为模拟地层压力;
第二压力传感器,用于测量对所述岩心夹持器的外围施加第二压力数据;
所述渗透率测试仪还与所述第二压力传感器连接,渗透率测试仪具体用于根据所述第一压力数据、第二压力数据和流出液质量,确定待测岩心的实时渗透率。
3.如权利要求2所述的岩心缝长的监测系统,其特征在于,所述第二压力数据大于第一压力数据。
4.如权利要求1所述的岩心缝长的监测系统,其特征在于,还包括:
平流泵,用于将驱替用油泵入所述岩心夹持器的待测岩心中。
5.如权利要求1所述的岩心缝长的监测系统,其特征在于,所述等效缝长识别与输出系统具体用于:
根据预先建立的无因次渗透率和无因次缝长的关系,确定待测岩心缝长;所述无因次渗透率和无因次缝长的关系为岩心的实时渗透率、岩心基质渗透率、岩心缝长和岩心总的长度的关系。
6.一种岩心缝长的监测方法,其特征在于,包括:
第一压力传感器测量驱替用油流入岩心夹持器中的待测岩心时,岩心夹持器入口端的第一压力数据;所述岩心夹持器用于夹持固定待测岩心;
流出液测量系统测量从所述岩心夹持器中的待测岩心流出液质量;
渗透率测试仪根据所述第一压力数据和流出液质量,确定待测岩心的实时渗透率;
等效缝长识别与输出系统根据所述待测岩心的实时渗透率,确定待测岩心缝长。
7.如权利要求6所述的岩心缝长的监测方法,其特征在于,还包括:
控制一围压泵对所述岩心夹持器的外围施加第二压力;
第二压力传感器测量对所述岩心夹持器的外围施加第二压力数据;
渗透率测试仪根据所述第一压力数据和流出液质量,确定待测岩心的实时渗透率,包括:
渗透率测试仪根据所述第一压力数据、第二压力数据和流出液质量,确定待测岩心的实时渗透率。
8.如权利要求6所述的岩心缝长的监测方法,其特征在于,等效缝长识别与输出系统根据所述待测岩心的实时渗透率,确定待测岩心缝长,包括:
根据预先建立的无因次渗透率和无因次缝长的关系,确定待测岩心缝长;所述无因次渗透率和无因次缝长的关系为岩心的实时渗透率、岩心基质渗透率、岩心缝长和岩心总的长度的关系。
9.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求6至8任一所述方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求6至8任一所述方法的计算机程序。
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