CN113552023B - 岩心夹持器、分子扩散系数测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种岩心夹持器、分子扩散系数测试系统及方法，岩心夹持器包括：具有密封的中空腔的壳体；将中空腔分隔为第一腔体和第二腔体的隔断；与第一腔体连通的第一开孔，与第二腔体连通的第二开孔；连接于第一开孔与隔断之间的第一弹性套，由第一弹性套的外周、壳体的内壁面及隔断的壁面围构而成第一围压液容置区；连接于第二开孔与隔断之间的第二弹性套，由第二弹性套的外周、壳体的内壁面及隔断的壁面围构而成第二围压液容置区；开设于隔断上的实验通道；出入于第一弹性套的第一夹持件和出入于第二弹性套的第二夹持件。本发明能够模拟储层的实际状况并且维持整个系统的温度变化，实时监测压降实验过程扩散腔内压力的变化，降低实验测量误差。

Description

岩心夹持器、分子扩散系数测试系统及方法

技术领域

本发明涉及油田开采技术领域，尤其涉及一种岩心夹持器、分子扩散系数测试系统及方法。

背景技术

二氧化碳吞吐是页岩储层有效开发的方式之一，分子扩散是页岩储层提高原油产量的重要机制，因此分子扩散系数的准确获得对页岩储层提高采收率意义重大。

在扩散系数的获取中，一般采用压降实验的方法，为了能够得到准确的实验数据，实验过程中必须模拟储层的实际状况并且维持整个系统的温度变化，精确测量压力变化。现阶段压降实验在密闭的釜中进行，存在无法模拟储层条件和压力变化计量不准确的问题。

发明内容

为了解决背景技术中提到的至少一个问题，本发明提供一种岩心夹持器、分子扩散系数测试系统及方法，能够模拟储层的实际状况并且维持整个系统的温度变化，实时监测压降实验过程中岩心夹持器内扩散腔内压力的变化，降低实验测量误差。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种岩心夹持器，包括：壳体，具有密封的中空腔；隔断，设置于所述中空腔内，将所述中空腔分隔为第一腔体和第二腔体；第一开孔和第二开孔，对称开设于所述隔断两侧的所述壳体上，所述第一开孔与所述第一腔体连通，所述第二开孔与所述第二腔体连通；第一弹性套，连接于所述第一开孔与所述隔断之间，所述第一弹性套与所述隔断垂直设置，由所述第一弹性套的外周、所述壳体的内壁面及所述隔断的壁面围构而成第一围压液容置区；第二弹性套，连接于所述第二开孔与所述隔断之间，所述第二弹性套与所述隔断垂直设置，由所述第二弹性套的外周、所述壳体的内壁面及所述隔断的壁面围构而成第二围压液容置区；实验通道，开设于所述隔断上，连通所述第一弹性套的内部及所述第二弹性套的内部；第一夹持件，经由所述第一开孔出入于所述第一弹性套，用于将辅助实验件夹持抵紧所述隔断；第二夹持件，经由所述第二开孔出入于所述第二弹性套，用于将待夹持岩心夹持抵紧所述隔断。

作为本发明第一方面的进一步方案，所述实验通道上设置有控制开关。

作为本发明第一方面的进一步方案，所述隔断设置有连通所述第一围压液容置区和所述第二围压液容置区的围压液通道。

作为本发明第一方面的进一步方案，所述壳体为两端开口的管体，所述管体的两端开口处密封连接套筒，两端所述套筒的中心孔分别对应形成所述第一开孔和所述第二开孔。

作为本发明第一方面的进一步方案，所述第一夹持件包括第一夹持柱；第二夹持件包括承压件和第二夹持柱，所述第二夹持柱顶紧所述承压件，所述承压件在所述第二夹持柱的抵接作用力下抵紧所述待夹持岩心，所述待夹持岩心在所述承压件的抵接作用力下抵紧所述隔断。

作为本发明第一方面的进一步方案，所述第一弹性套和所述第二弹性套均由胶质材料制作。

第二方面，本发明还提供一种分子扩散系数测试方法，包括上述的岩心夹持器；辅助实验件为扩散腔，具有入口和出口，且内部容纳扩散介质，所述出口对应在与所述岩心夹持器的隔断抵紧的一侧；待夹持岩心抵紧所述隔断的端面为注入端，所述待夹持岩心远离所述隔断的端面为回压端；所述分子扩散测试系统还包括：第一注入系统，连通所述扩散腔的所述入口，用于注入所述扩散介质；第一回压系统，连通所述待夹持岩心的所述回压端，用于回收所述待夹持岩心回收端的待回收介质，并控制所述待夹持岩心的压力保持在预设压力；围压系统，连通第一围压液容置区和第二围压液容置区，用于向所述第一围压液容置区和所述第二围压液容置区充入和回收围压液。

作为本发明第二方面的进一步方案，还包括：压力监测系统，连接于所述第一注入系统与所述扩散腔的所述入口之间，用于实时监测所述扩散腔内的压力。

作为本发明第二方面的进一步方案，还包括：第二注入系统，连通所述待夹持岩心的所述注入端，用于向所述待夹持岩心注入设定介质；第二回压系统，连通所述待夹持岩心的所述注入端，用于回收所述待夹持岩心注入端的回收介质，并控制所述待夹持岩心的压力保持在预设压力。

作为本发明第二方面的进一步方案，所述第一注入系统通过第一注入管路连接所述扩散腔的所述入口，所述第一注入管路开设第一支路，所述第一支路连接所述压力监测系统；所述待夹持岩心通过第一回压管路连接所述第一回压系统；所述第二注入系统通过第二管路连通所述待夹持岩心，所述第二管路上开设第二支路，所述第二支路连接所述第二回压系统。

作为本发明第二方面的进一步方案，所述第一注入管路、第一回压管路、第二管路、第一支路和第二支路上均设置有控制开关。

作为本发明第二方面的进一步方案，还包括：控制系统，分别连接所述第一注入系统、所述第一回压系统、所述围压系统、所述第二注入系统、所述第二回压系统、所述压力监测系统和所述控制开关。

作为本发明第二方面的进一步方案，所述扩散腔包括至少一个两端开口的中空柱管。

第二方面，本发明还提供一种分子扩散测试方法，包括上述的分子扩散测试系统，所述分子扩散测试方法包括：

组装系统；其中，在所述组装系统的步骤中，包括将预设数量的柱管组成的扩散腔装入第一弹性套内，将待夹持岩心装入第二弹性套内，安装第一夹持件和第二夹持件以夹持抵紧所述扩散腔和所述待夹持岩心；分别连接好第一注入系统、压力监测系统、第一回压系统、围压系统、第二注入系统、第二回压系统和控制系统，将组装好的系统置于恒温箱内；

加载围压；其中，在所述加载围压的步骤中，包括操作所述围压系统将围压液注入至第一围压液容置区和第二围压液容置区内，并控制围压液的压力保持大于预设原始储层压力；

扩散实验

在所述扩散实验的步骤中，包括：

操作所述第二注入系统将设定量的第二介质注入至所述待夹持岩心，使所述待夹持岩心内的所述第二介质达到饱和状态，同时调整所述第一回压系统控制回压保持在预设原始储层压力；

关闭所述第二注入系统和所述第一回压系统，打开所述第二回压系统进行衰竭开发，直至回压保持在预设当前储层压力，关闭所述第二回压系统；

保持实验通道的控制开关为关闭状态，操作所述第一注入系统将扩散介质注入到所述扩散腔，打开所述压力监测系统监测所述扩散腔内的压力变化情况，当监测所述扩散腔内的压力增压稳定至所述预设当前储层压力，关闭所述第一注入系统；

打开所述实验通道的所述控制开关，使所述扩散腔内的扩散介质进入到所述待夹持岩心的注入端并进行扩散，同时由所述压力监测系统监测所述扩散腔内的压力变化，记录从打开所述控制开关至监测所述扩散腔的压力稳定时间段内的扩散腔压力变化情况，根据实验数据计算分子扩散系数。

本发明提供一种岩心夹持器、分子扩散系数测试系统及方法。岩心夹持器通过将扩散腔置于壳体内并直接与岩心相接触，一方面降低注入管线中扩散介质的计量误差，另一方面，壳体内预设的围压液能够模拟水浴加热，从而尽可能的降低温度变化对实验压力的影响，使实验数据更加准确。分子扩散系数测试系统设置压力监测装置实时监测压降实验过程中扩散介质的压力变化，降低实验测量误差；同时，建立室内实验条件“饱和-衰竭-扩散”的扩散实验系统，能更好的模拟实际储层情况，使实验数据更加准确可靠。分子扩散系数测试方法中，在精确测量扩散介质压力变化的同时，建立室内实验条件“饱和-衰竭-扩散”的扩散实验方法，饱和状态和衰竭开发模拟储层条件下的孔隙压力，围压液容置区模拟上覆岩石压力环境，更好的模拟实际储层情况，使实验数据更加准确可靠。

本发明的构造以及它的其他发明目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明实施例一的结构示意图；

图2为本发明实施例二的结构示意图。

附图标记说明：

1-壳体；100-第一围压液容置区；101-第二围压液容置区；11-隔断；111-围压液通道；112-实验通道；113-第二通道；12-第一套筒；121-第一开孔；13-第二套筒；131-第二开孔；14-第一弹性套；15-第二弹性套；17-第一夹持柱；171-第一注入通道；18-第二夹持柱；181-第一回压通道；19-承压件；

2-扩散腔；

3-待夹持岩心；

4-第一注入系统；41-第一注入管线；42-第一支路；43-压力监测系统；

5-第一回压系统，51-第一回压管线；

6-第二注入系统；61-第二管线；62-第二支路；63-第二回压系统；

7-围压系统；71-围压液进出管路；

8-控制开关。

具体实施方式

现有技术降压实验直接将岩心置于扩散釜内，周围充填扩散介质，监测扩散介质进入到岩心中的压力变化数据进行分子扩散系数的求取。岩心置于釜内，无法进行储层条件下的孔隙压力和上覆岩石压力环境的模拟，无法模拟实际储层衰竭开发后的实际情况，导致实验获得的分子扩散系数的真实性受到影响；实验过程中无法避免注入管线中扩散介质的影响，导致扩散介质的计量受到影响，导致扩散系数的基础数据不准确；常规釜内的扩散受温度的影响压力变化波动较大，从而影响实验数据的准确性。

基于以上问题，本发明提供一种岩心夹持器、分子扩散系数测试系统及方法。岩心夹持器通过将扩散腔置于壳体内并直接与岩心相接触，一方面降低注入管线中扩散介质的计量误差，另一方面，壳体内预设的围压液能够模拟水浴加热，从而尽可能的降低温度变化对实验压力的影响，使实验数据更加准确。分子扩散系数测试系统设置压力监测装置实时监测压降实验过程中扩散介质的压力变化，降低实验测量误差；同时，建立室内实验条件“饱和-衰竭-扩散”的扩散实验系统，能更好的模拟实际储层情况，使实验数据更加准确可靠。分子扩散系数测试方法中，在精确测量扩散介质压力变化的同时，建立室内实验条件“饱和-衰竭-扩散”的扩散实验方法，饱和状态和衰竭开发模拟储层条件下的孔隙压力，围压液容置区模拟上覆岩石压力环境，更好的模拟实际储层情况，使实验数据更加准确可靠。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的优选实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例一

参照图1本发明的结构示意图所示，本发明实施例一提供一种岩心夹持器，包括：壳体1，具有密封的中空腔；隔断11，设置于中空腔内，将中空腔分隔为第一腔体和第二腔体；第一开孔121和第二开孔131，对称开设于隔断两侧的壳体上，第一开孔121与第一腔体连通，第二开孔131与第二腔体连通；第一弹性套14，连接于第一开孔121与隔断11之间，第一弹性套14与隔断11垂直设置，由第一弹性套14的外周、壳体1的内壁面及隔断11的壁面围构而成第一围压液容置区100；第二弹性套15，连接于第二开孔131与隔断11之间，第二弹性套15与隔断11垂直设置，由第二弹性套15的外周、壳体1的内壁面及隔断11的壁面围构而成第二围压液容置区101；实验通道112，开设于隔断11上，连通第一弹性套14的内部及第二弹性套15的内部；第一夹持件，经由第一开孔121出入于第一弹性套14，用于将辅助实验件夹持抵紧隔断11；第二夹持件，经由第二开孔131出入于第二弹性套15，用于将待夹持岩心3夹持抵紧隔断11。

壳体1为两端开口的管体，管体的两端开口处密封连接套筒，两端套筒的中心孔分别对应形成第一开孔121和第二开孔131。具体结构上，壳体1优选不锈钢管，套筒通过螺纹密封连接在管体的两端的内部，并可加装密封圈/垫增强密封性，防止围压液泄露到外部。

隔断11与壳体1一体加工成型，便于承受内部围压液的压力。隔断11上加工有围压液通道111，围压液通道111连通第一围压液容置区100和第二围压液容置区101，便于两侧共用同一围压系统7注入围压液，且保持两侧压力的平衡。具体结构上，可以环第一弹性套14外周的隔断11均匀开设多个围压液通道。

隔断11的实验通道112上设置有控制开关8。具体结构上，控制开关可以选择普通的螺旋转动开关，由控制系统操作开关的旋向实现通道的启闭，此为现有技术不再赘述。实验过程中，可根据要求，打开或关闭控制通道实现辅助实验件与待夹持岩心端面的相互作用或隔离。

第一弹性套14和第二弹性套15的两端均加工有台阶扩孔，即最外端加工有一圈大于主体内径的环套。隔断11上对应安装第一弹性套14和第二弹性套15的壁面加工有一圈的凸环，两套筒的内端面也均加工有一圈凸环。隔断11与套筒上的凸环内嵌于台阶扩孔内，即凸环的内径等于第一弹性套14和第二弹性套15的主体内径，凸环的外径等于或略大于台阶扩孔的内径。隔断11一端，凸环的内部容纳辅助实验件和待夹持岩心3，凸环的外周定位安装第一弹性套14和第二弹性套15。套筒一端，凸环的内部容纳第一夹持件和第二夹持件，凸环的外周定位安装第一弹性套14和第二弹性套15。

第一弹性套14和第二弹性套15均由胶质材料制作，具有一定的收缩能力。安装时，第一弹性套14和第二弹性套15定位安装在隔断11的凸环上，在拧紧过程中套筒上的凸环套入并轴向压缩第一弹性套14和第二弹性套15；在实验过程中填充围压液泄露后，第一弹性套14和第二弹性套15被压缩，便于将围压液的压力传递到辅助实验件、待夹持岩心3和承压件19上。

第一夹持件包括第一夹持柱17；第二夹持件包括承压件19和第二夹持柱18，第二夹持柱18顶紧承压件19，承压件19在第二夹持柱18的抵接作用力下抵紧待夹持岩心3，待夹持岩心3在承压件19的抵接作用力下抵紧隔断11。具体结构上，第一夹持柱17、第二夹持柱18为对应小间隙或过渡配合于第一开孔121、第二开孔131内的假岩心柱，安装后第一夹持柱17和第二夹持柱18里端伸入第一弹性套14和第二弹性套15，以保证能伸入内部接受围压液的作用，借助第一弹性套14和第二弹性套15的收缩作用压紧第一夹持柱17和第二夹持柱18的里端，防止辅助实验件和待夹持岩心3内介质的泄露。承压件19为整体装入第二弹性套内的假岩心块，第二夹持柱17顶紧假岩心块，假岩心块在第二夹持柱17的作用下抵接作用力下抵紧待夹持岩心，从而对待夹持岩心3施压抵紧隔断11。

本实施例岩心夹持器通过将扩散腔置于壳体内并直接与岩心相接触，一方面降低注入管线中扩散介质的计量误差，另一方面，壳体内预设的围压液能够模拟水浴加热，从而尽可能的降低温度变化对实验压力的影响，使实验数据更加准确。

实施例二

参照图2本发明的结构示意图所示，在上述实施例一的基础上，本发明实施例二提供一种分子扩散系数测试系统，该分子扩散系数测试系统包括上述的岩心夹持器；辅助实验件为扩散腔2，具有入口和出口，且内部容纳扩散介质，出口对应在与隔断11抵紧的一侧；待夹持岩心3抵紧隔断的端面为注入端，待夹持岩心3远离隔断的端面为回压端；分子扩散系数测试系统还包括：第一注入系统4，连通扩散腔2的入口，用于注入扩散介质；第一回压系统5，连通待夹持岩心3的回压端，用于回收待夹持岩心3回收端的待回收介质，并控制待夹持岩心的压力保持在预设压力；围压系统7，连通第一围压液容置区100和第二围压液容置区101，用于向第一围压液容置区100和第二围压液容置区101充入和回收围压液。

其中，扩散腔2包括至少一个两端开口的中空柱管，可根据岩心质量体积计算使用适合数量的中空柱管。相邻两个中空柱管通过平面接触或预设互相搭接插接的企口等结构密闭连接，进一步防止扩散介质泄露。

进一步地，该分子扩散系数测试系统还包括：压力监测系统43，连接于第一注入系统4与扩散腔2的入口之间，用于实时监测扩散腔2内的压力；第二注入系统6，连通待夹持岩心3的注入端，用于向待夹持岩心3注入设定介质；第二回压系统63，连通待夹持岩心3的注入端，用于回收待夹持岩心3注入端的待回收介质，并控制待夹持岩心的压力保持在预设压力；控制系统，分别连接第一注入系统4、第一回压系统5、围压系统7、第二注入系统6、第二回压系统63和压力监测系统43、实验通道上的控制开关及下述各系统管路上的控制开关。

其中，第一注入系统4用于向扩散腔2注入如二氧化碳的扩散介质。第二注入系统6用于向待夹持岩心3的注入端注入如石油、水等实验需求的非扩散介质的设定介质。第一回压系统5可以回收待夹持岩心3回收端的待回收介质，第二回压系统63可以回收待夹持岩心3注入端的待回收介质。上述第一回压系统5的待回收介质可以为扩散介质也可以为设定介质；由于第二回压系统63连通在待夹持岩心3注入端，一般不用与回收扩散介质，而是用于回收设定介质。围压系统7向壳体内通入适量温度和压力的如水等的液体。具体结构上，第一注入系统4、第二注入系统6和围压系统7对应为输送扩散介质、设定介质和围压液的输送泵；第一回压系统5、第二回压系统63为设置具体参数的回压阀和回收泵，设定回压阀的具体压力参数为设定值，则可控制待夹持岩心内的压力为该设定值，回收泵则用于回收待夹持岩心对应端的待回收介质；压力监测系统43为压力传感器，并通过控制系统连接显示屏。

进一步地，第一注入系统4通过第一注入管路连接扩散腔2的入口，第一注入管路开设第一支路42，第一支路42连接压力监测系统43；待夹持岩心3通过第一回压管路51连接第一回压系统5；第二注入系统6通过第二管路连通待夹持岩心3，第二管路上开设第二支路62，第二支路62连接第二回压系统63。

第一注入管路包括开设于第一夹持件上连通至扩散腔2的入口的第一注入通道171、连接在第一注入通道171外端与第一注入系统4之间的第一注入管线41，第一注入管线41上设置连接压力监测系统43的第一支路42。第一回压管路包括开设于第二夹持件上连通至待夹持岩心3回压端的第一回压通道181、连接在第一回压通道181外端与第一回压系统5之间的第一回压管线51。第二注入管路6包括开设在壳体1和隔断11上连通至待夹持岩心3的注入端的第二通道113、连接在第二通道113外端和第二注入系统6之间的第二管线62，第二管线62上设置连接第二回压系统63的第二支路62。具体结构上，可以选用通过螺纹密封实现上述通道于管路的连接。

第一注入管线41/第一注入通道171、第一回压管线51/第一回压通道181、第二管线61/第二通道113、第一支路42和第二支路62上均设置有控制开关。

本实施例分子扩散系数测试系统设置压力监测装置实时监测压降实验过程中扩散介质的压力变化，降低实验测量误差；同时，建立室内实验条件“饱和-衰竭-扩散”的扩散实验系统，能更好的模拟实际储层情况，使实验数据更加准确可靠。

实施例三

在上述实施例二的基础上，本发明实施例三提供一种分子扩散系数测试方法，该分子扩散系数测试方法包括上述的分子扩散系数测试系统。

具体的，分子扩散系数测试方法包括：

组装系统；其中，在组装系统的步骤中，包括将预设数量的柱管组成的扩散腔2装入第一弹性套14内，将待夹持岩心3装入第二弹性套15内，安装第一夹持件和第二夹持件以夹持抵紧扩散腔2和待夹持岩心3；分别连接好第一注入系统4、压力监测系统43、第一回压系统5、围压系统7、第二注入系统6、第二回压系统63和控制系统，将组装好的系统置于恒温箱内；其中，控制系统的操作按钮位于恒温箱外。

加载围压；其中，在加载围压的步骤中，包括操作围压系统7将围压液注入至第一围压液容置区100和第二围压液容置区101内，并控制围压液保持大于下述预设原始储层压力。

扩散实验

在扩散实验的步骤中，包括：

操作第二注入系统6将设定量的第二介质注入至待夹持岩心3，使待夹持岩心3内的第二介质达到饱和状态，同时调整第一回压系统5控制回压保持在预设原始储层压力。其中，实验中第二介质选定为石油，预先计算得知待夹持岩心达到饱和状态需要的石油量，通过第二注入系统的输送泵向待夹持岩心的注入端注入上述计算量的石油，且通过第一回压系统的回压阀控制待夹持岩心的压力保持在设定值，该设定值为回压阀的设定压力，此设定压力等于预先计算得知的待夹持岩心在饱和状态下的压力，即预设原始储层压力，由第一回压系统的回收泵回收再回压阀控制下溢出的石油，通过上述操作模拟岩心内石油饱和状态。

关闭第二注入系统6和第一回压系统5，打开第二回压系统63进行衰竭开发，直至回压保持在预设当前储层压力，关闭第二回压系统63。通过打开第二回压系统63对饱和状态的待夹持岩心模拟石油衰竭开发过程，由第二回压系统63的回收泵回收衰竭开发的石油，直至待夹持岩心的压力下降至第二回压系统的回压阀的设定值，该设定值等于预先计算得到待夹持岩心达到衰竭开发的压力，即预设当前储层压力。

保持实验通道112的控制开关8为关闭状态，操作第一注入系统4将扩散介质注入到扩散腔2，打开压力监测系统43监测扩散腔内的压力变化情况，当监测扩散腔2内的压力增压稳定至预设当前储层压力，关闭第一注入系统4。其中，扩散介质为二氧化碳。

打开实验通道112的控制开关8，使扩散腔2内的扩散介质进入到待夹持岩心3的注入端并进行扩散，同时由压力监测系统4监测扩散腔内的压力变化，记录从打开控制开关8至监测扩散腔2的压力稳定时间段内的扩散腔压力变化情况，根据实验数据计算分子扩散系数。

本实施例分子扩散系数测试方法中，在精确测量扩散介质压力变化的同时，建立室内实验条件“饱和-衰竭-扩散”的扩散实验方法，饱和状态和衰竭开发模拟储层条件下的孔隙压力，围压液容置区模拟上覆岩石压力环境，更好的模拟实际储层情况，使实验数据更加准确可靠。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种岩心夹持器，其特征在于，包括：

壳体，具有密封的中空腔；

隔断，设置于所述中空腔内，将所述中空腔分隔为第一腔体和第二腔体；

第一开孔和第二开孔，对称开设于所述隔断两侧的所述壳体上，所述第一开孔与所述第一腔体连通，所述第二开孔与所述第二腔体连通；

第一弹性套，连接于所述第一开孔与所述隔断之间，所述第一弹性套与所述隔断垂直设置，由所述第一弹性套的外周、所述壳体的内壁面及所述隔断的壁面围构而成第一围压液容置区；

第二弹性套，连接于所述第二开孔与所述隔断之间，所述第二弹性套与所述隔断垂直设置，由所述第二弹性套的外周、所述壳体的内壁面及所述隔断的壁面围构而成第二围压液容置区；

实验通道，开设于所述隔断上，连通所述第一弹性套的内部及所述第二弹性套的内部；

第一夹持件，经由所述第一开孔出入于所述第一弹性套，用于将辅助实验件夹持抵紧所述隔断；

第二夹持件，经由所述第二开孔出入于所述第二弹性套，用于将待夹持岩心夹持抵紧所述隔断；

第一注入通道，开设于所述第一夹持件上；

第一回压通道，开设于所述第二夹持件上；

第二通道，开设于所述壳体和所述隔断上；

所述实验通道上设置有控制开关。

2.根据权利要求1所述的岩心夹持器，其特征在于，所述隔断设置有连通所述第一围压液容置区和所述第二围压液容置区的围压液通道。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的岩心夹持器，其特征在于，所述壳体为两端开口的管体，所述管体的两端开口处密封连接套筒，两端所述套筒的中心孔分别对应形成所述第一开孔和所述第二开孔。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的岩心夹持器，其特征在于，所述第一夹持件包括第一夹持柱；第二夹持件包括承压件和第二夹持柱，所述第二夹持柱顶紧所述承压件，所述承压件在所述第二夹持柱的抵接作用力下抵紧所述待夹持岩心，所述待夹持岩心在所述承压件的抵接作用力下抵紧所述隔断。

5.根据权利要求1-2中任一项所述的岩心夹持器，其特征在于，所述第一弹性套和所述第二弹性套均由胶质材料制作。

6.一种分子扩散测试系统，其特征在于，包括权利要求1-5中任一项所述的岩心夹持器；

辅助实验件为扩散腔，具有入口和出口，且内部容纳扩散介质，所述出口对应在与所述岩心夹持器的隔断抵紧的一侧；

待夹持岩心抵紧所述隔断的端面为注入端，所述待夹持岩心远离所述隔断的端面为回压端；

所述分子扩散测试系统还包括：

第一注入系统，通过所述第一注入通道连通所述扩散腔的所述入口，用于注入所述扩散介质；

第一回压系统，通过所述第一回压通道连通所述待夹持岩心的所述回压端，用于回收所述待夹持岩心回收端的待回收介质，并控制所述待夹持岩心的压力保持在预设压力；

围压系统，连通第一围压液容置区和第二围压液容置区，用于向所述第一围压液容置区和所述第二围压液容置区充入和回收围压液；

第二注入系统，通过所述第二通道连通所述待夹持岩心的所述注入端，用于向所述待夹持岩心注入设定介质；

第二回压系统，通过所述第二通道连通所述待夹持岩心的所述注入端，用于回收所述待夹持岩心注入端的待回收介质，并控制所述待夹持岩心的压力保持在预设压力。

7.根据权利要求6所述的分子扩散测试系统，其特征在于，还包括：压力监测系统，连接于所述第一注入系统与所述扩散腔的所述入口之间，用于实时监测所述扩散腔内的压力。

8.根据权利要求7所述的分子扩散测试系统，其特征在于，所述第一注入系统通过第一注入管路连接所述扩散腔的所述入口，所述第一注入管路开设第一支路，所述第一支路连接所述压力监测系统；所述待夹持岩心通过第一回压管路连接所述第一回压系统；所述第二注入系统通过第二管路连通所述待夹持岩心，所述第二管路上开设第二支路，所述第二支路连接所述第二回压系统。

9.根据权利要求8所述的分子扩散测试系统，其特征在于，所述第一注入管路、第一回压管路、第二管路、第一支路和第二支路上均设置有控制开关。

10.根据权利要求9所述的分子扩散测试系统，其特征在于，还包括：控制系统，分别连接所述第一注入系统、所述第一回压系统、所述围压系统、所述第二注入系统、所述第二回压系统、所述压力监测系统和所述控制开关。

11.根据权利要求6-10中任一项所述的分子扩散测试系统，其特征在于，所述扩散腔包括至少一个两端开口的中空柱管。

12.一种分子扩散测试方法，其特征在于，包括权利要求6-11中任一项所述的分子扩散测试系统，所述分子扩散测试方法包括：

组装系统；其中，在所述组装系统的步骤中，包括将预设数量的柱管组成的扩散腔装入第一弹性套内，将待夹持岩心装入第二弹性套内，安装第一夹持件和第二夹持件以夹持抵紧所述扩散腔和所述待夹持岩心；分别连接好第一注入系统、压力监测系统、第一回压系统、围压系统、第二注入系统、第二回压系统和控制系统，将组装好的系统置于恒温箱内；

加载围压；其中，在所述加载围压的步骤中，包括操作所述围压系统将围压液注入至第一围压液容置区和第二围压液容置区内，并控制围压液的压力保持大于预设原始储层压力；

扩散实验

在所述扩散实验的步骤中，包括：

操作所述第二注入系统将设定量的第二介质注入至所述待夹持岩心，使所述待夹持岩心内的所述第二介质达到饱和状态，同时调整所述第一回压系统控制回压保持在预设原始储层压力；

关闭所述第二注入系统和所述第一回压系统，打开所述第二回压系统进行衰竭开发，直至回压保持在预设当前储层压力，关闭所述第二回压系统；

保持实验通道的控制开关为关闭状态，操作所述第一注入系统将所述扩散介质注入到所述扩散腔，打开所述压力监测系统监测所述扩散腔内的压力变化情况，当监测所述扩散腔内的压力增压稳定至所述预设当前储层压力，关闭所述第一注入系统；

打开所述实验通道的所述控制开关，使所述扩散腔内的扩散介质进入到所述待夹持岩心的注入端并进行扩散，同时由所述压力监测系统监测所述扩散腔内的压力变化，记录从打开所述控制开关至监测所述扩散腔的压力稳定时间段内的扩散腔压力变化情况，根据实验数据计算分子扩散系数。

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