CN114720518A - 岩心夹持器、岩石测量系统以及岩心的电阻测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种岩心夹持器、岩石测量系统以及岩心的电阻测量方法。该岩石测量系统包括:供气装置、液体容器、液体驱动装置、抽真空装置、电阻测量装置、围压装置,以及,本发明提供的岩心夹持器;液体驱动装置与液体容器连接,供气装置和液体容器均通过流体输入管路与岩心夹持器的岩心室的流体输入口连通;抽真空装置通过流体输出管路与岩心室的流体输出口连通;电阻测量装置与岩心夹持器中延伸至夹持器釜体外部的电极的引线连接;围压装置通过气体输入口与岩心夹持器的围压室连通。通过上述系统,本发明解决了现有的岩石电阻测量方法无法获取岩心在不同注水时期,距离注水口不同位置上的电阻的问题。
Description
技术领域
本发明涉及油气勘探技术领域,尤其涉及一种岩心夹持器、岩石测量系统以及岩心的电阻测量方法。
背景技术
在油气藏开采过程中,钻井钻到设计井深深度后需要进行测井,以获得各种地质及工程技术资料。其中,电阻率测井是一种通过测量地层岩石电阻率(表示岩石导电能力的物理量)来研究井剖面地质性质的测井方法。若采用注水开采的方式对油气藏进行开采,随着地层含水率发生改变,地层岩石的电阻率会随之变化,以及,注水开采所用水的矿化度高于或低于地层原生水,都有可能导致地层岩石的电阻率发生改变。因此,需要研究地层岩石电阻率在不同阶段的变化规律,以提高对地层性质判断的准确度。目前,通过研究岩心(即岩石样品)电阻率的变化规律,获知该岩心所属的油气藏在不同注水时期的电阻率的变化规律。
岩心的电阻率的变化具体可以通过岩心的电阻的变化趋势来获知。目前,应用较为广泛的岩石电阻测量方法为两电极法。然而,在使用两电极法测量岩石电阻时,两个电极分别位于岩心的两端。两电极法测得的电阻是整个岩心的电阻,无法反应岩心在不同注水时期,距离注水口不同位置上电阻变化趋势,进而导致无法准确的获知岩心所属的油气藏在不同注水时期的电阻率的变化规律。
发明内容
本发明提供一种岩心夹持器、岩石测量系统以及岩心的电阻测量方法,以解决现有的岩石电阻测量方法无法获取岩心在不同注水时期,距离注水口不同位置上的电阻的问题。
第一方面,本发明提供一种岩心夹持器,所述岩心夹持器包括:夹持器釜体、釜体盖、岩心室;
所述夹持器釜体为上端开口的中空腔体,所述岩心室设置在所述夹持器釜体的内部,所述釜体盖设置在所述夹持器釜体的上端开口处,所述岩心室的外壁、所述夹持器釜体的内壁、所述釜体盖之间形成围压室;
所述岩心室由岩心夹持件、位于所述岩心夹持件顶部的上端头和位于所述岩心夹持件底部的下端头围成容纳岩心的腔体;所述岩心夹持件的内壁上设置有多排电极,每一排至少设置有两个电极;
所述釜体盖上设置有第一通孔、第二通孔和第三通孔,所述下端头上设置有流体输入口,所述上端头设置有流体输出口;所述电极的引线通过所述第一通孔延伸至所述夹持器釜体外部,流体输入管路穿过所述第二通孔与所述岩心室的流体输入口连通,流体输出管路穿过所述第三通孔与所述岩心室的流体输出口连通;
所述夹持器釜体的侧壁设置有气体输入口,以使气体管路通过所述气体输入口与所述围压室连通。
可选的,多个所述电极采用矩阵排列的方式分布在所述岩心夹持件的内壁上。
可选的,所述岩心夹持器,还包括:引线器;
所述引线器设置在所述釜体盖上、且位于所述第一通孔处,用于将所述穿过所述第一通孔的电极的引线延伸至所述夹持器釜体外部。
可选的,所述岩心夹持器,还包括:绝缘板;所述绝缘板设置在所述上端头与所述釜体盖之间。
可选的,所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔中的至少一个设置有密封件和/或绝缘件。
第二方面,本发明提供一种岩石测量系统,所述系统包括:供气装置、液体容器、液体驱动装置、抽真空装置、电阻测量装置、围压装置,以及,如第一方面任一项所述的岩心夹持器;
所述液体驱动装置与所述液体容器连接,所述供气装置和所述液体容器均通过所述流体输入管路与所述岩心夹持器的岩心室的流体输入口连通;所述抽真空装置通过流体输出管路与所述岩心室的流体输出口连通;所述电阻测量装置与所述岩心夹持器中延伸至所述夹持器釜体外部的电极的引线连接;所述围压装置通过气体输入口与所述岩心夹持器的围压室连通。
可选的,所述系统还包括:流体计量装置;
所述流体计量装置通过所述流体输出管路与所述岩心室的流体输出口连通;所述流体计量装置用于计量所述岩心室中驱替出的出油体积、出气体积、出水体积中的任一项。
可选的,所述系统还可以包括:下述至少一个阀门:
设置在所述供气装置与所述流体输入管路之间的第一阀门;
设置在所述液体容器与所述流体输入管路之间的第二阀门;
设置在所述抽真空装置与所述流体输出管路之间的第三阀门;
设置在所述流体计量装置与所述流体输出管路之间的第四阀门。
第三方面,本发明提供一种岩心的电阻测量方法,所述方法用于控制如第二方面任一项所述的系统测量岩心,所述方法包括:
对岩心夹持器的岩心室施加围压;
对位于所述岩心室的岩心进行洗油、洗盐处理;
对所述岩心室进行抽真空后,向所述岩心室中注入模拟地层水,使所述岩心达到模拟地层水饱和状态,获取所述岩心的模拟地层水饱和体积,以及,所述岩心的不同测量区域的电阻值,所述测量区域为测量电阻值时所使用的多个电极围成的区域;
用驱替流体驱替所述岩心中的模拟地层水,使所述岩心达到束缚水饱和状态,获取所述岩心的出水体积、出水时长与不同测量区域的电阻值之间的第一映射关系;
用淡水驱替所述岩心中的驱替流体,获取所述岩心的驱替流体排出体积、排出时长与不同测量区域的电阻值之间的第二映射关系;
用矿化度高于淡水的液体驱替所述岩心中的驱替流体,获取所述岩心的驱替流体排出量、排出时长与不同测量区域的电阻值之间的第三映射关系。
可选的,所述岩心来自气藏,所述驱替流体为气体;或者,所述岩心来自油藏,所述驱替流体为油。
本发明提供的岩心夹持器、岩石测量系统以及岩心的电阻测量方法,可以测量岩心的较小区域内的电阻值。例如任意多个电极(四个电极或者四的整数倍的数量的电极)所围成的岩心的轴线上的一点到圆周方向上的扇形区域内的电阻。因为岩石具有非均质性,即岩石内部属性不均匀,岩石的属性可以通过岩石电阻率进行判断。因此,根据本发明提供的岩石测量系统获取的岩心在不同注水时期,距离注水口不同位置上电阻,进而岩心在不同注水时期,距离注水口不同位置上电阻率,进而能够为测量人员在判断岩心非均质性时,提供准确度更高的数据支撑。本发明提供的岩石测量系统,还可以获得任意多个电极所围成的方形区域内的电阻,进而能够使得测量人员在判断岩心的非均质性时而不局限于沿岩心轴线上的段塞位置,因此进一步提高了测量人员在判断岩心的非均质性时的准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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做一简单地介绍,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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为两电极法测量岩石电阻的原理示意图;
图2为本发明提供的一种岩心夹持器的结构示意图;
图3为本发明提供的一种岩心室120的截面示意图;
图4为本发明提供的另一种岩心室120的截面示意图;
图5为本发明提供的一种岩心夹持件121展开之后的电极排列示意图;
图6为本发明提供的一种岩石测量系统的结构示意图;
图7为本发明提供的一种岩心的电阻测量方法的流程示意图;
图8为本发明提供的一种控制器结构示意图。
附图标记说明:
100:岩心夹持器; 115:第二通孔;
116:第三通孔; 114:第一通孔;
130:引线; 112:引线器;
111:釜体盖; 118:流体输出口;
110:夹持器釜体; 150:岩心;
113:围压室; 806:流体输出管路;
119:气体输入口; 117:流体输入口;
120:岩心室; 122:上端头;
121:岩心夹持件; 123:下端头;
140:绝缘板; 1211:第一排的电极;
1212:第二排的电极; 1213:第三排的电极;
1214:第四排的电极; 1215:第五排的电极;
1211a:第一排的第一个电极; 1211b:第一排的第二个电极;
1211c:第一排的第三个电极; 1211d:第一排的第四个电极;
1211e:第一排的第五个电极; 1211f:第一排的第六个电极;
1211g:第一排的第七个电极; 1211h:第一排的第八个电极;
900:液体驱动装置; 400:液体容器;
802:第二阀门; 803:第三阀门;
600:抽真空装置; 804:第四阀门;
700:流体计量装置; 500:电阻测量装置;
300:围压装置; 801:第一阀门;
200:供气装置; 805:流体输入管路。
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,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
在现有技术中,可以通过研究岩石样品(即岩心)的电阻率变化规律,来类比得到该岩心所属地层的岩石电阻率的变化规律。其中,可以通过获取岩心不同位置上的电阻,然后根据电阻与电阻率的对应关系获取岩心不同位置上的电阻率。目前,应用较广泛的测量岩石电阻的方法为两电极法。图1为两电极法测量岩石电阻的原理示意图。如图1所示,在使用两电极法测量岩石电阻时,两个电极对称地布置在岩心的两端,并使用该两个电极测量整个岩心的电阻值。然后,基于该电阻值、岩心的长度,以及与电流垂直方向上的岩心的截面积,得到岩石电阻率。
显然,两电极法得到的岩石电阻是整个岩心的电阻,即通过两电极法无法获取岩心不同位置的电阻。因此,当使用两电极法测量岩心在不同注水时期的电阻时,无法反应岩心在不同注水时期,距离注水口不同位置上电阻变化趋势,进而导致无法准确的获知岩心所属的油气藏在不同注水时期的电阻率的变化规律。
考虑到现有技术存在无法获取岩心不同位置的电阻的问题,本发明提供一种岩心夹持器,以及一种针对所提供的岩心夹持器的岩石测量系统。在该岩心夹持器中,设置了多排电极,且每一排至少设置有两个电极,使得岩石测量系统可以使用该岩心夹持器测量任意多个电极所围成的岩心区域内的电阻,即可以获取岩心不同位置的电阻,进而解决了现有技术无法获取岩心不同位置的电阻的问题。当使用该岩心夹持器测量岩心在不同注水时期的电阻时,可以准确的获知岩心在不同注水时期,距离注水口不同位置上电阻,从而可以准确的获知岩心在不同注水时期,距离注水口不同位置上电阻变化趋势,进而可以准确的获知岩心所属的油气藏在不同注水时期的电阻率的变化规律。
下面结合具体地实施例对本发明提供的方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图2为本发明提供的一种岩心夹持器的结构示意图。如图2所示,该岩心夹持器100包括:夹持器釜体110、釜体盖111,以及,岩心室120。
具体的,该岩心室120由岩心夹持件121、位于岩心夹持件121顶部的上端头122,以及,位于岩心夹持件121底部的下端头123围成容纳岩心的腔体。
该夹持器釜体110为上端开口的中空腔体,岩心室120设置在夹持器釜体110的内部。上述釜体盖111设置在夹持器釜体110的上端开口处,用于封堵夹持器釜体110,以使该夹持器釜体110内部形成密封的环境。
可选的,岩心室120例如可以与釜体盖111固定连接,或者,岩心室120利用支撑件设置在夹持器釜体110的内部,或者,岩心室120与夹持器釜体110的某一位置固定连接(例如夹持器釜体110的底部)。示例性的,若岩心室120与釜体盖111固定连接,例如岩心室120的上端头122朝向釜体盖111的一面设置有凹槽,凹槽内设置有螺纹,釜体盖111朝向上端头122的一面设置有凸起,凸起外设置有与上端头122的凹槽内的螺纹对应的螺纹,以使两者可以固定连接。再或者,两者之间可以设置有紧固件,岩心室120的上端头122朝向釜体盖111的一面,以及,釜体盖111朝向上端头122的一面均设置有与紧固件能够固定连接的部分,以使两者可以通过紧固件固定连接。
当测量岩心150的电阻率时,可以将岩心150置于该岩心室120中。可选的,上述岩心夹持件121可以由具有弹性的任何一种材料制成(例如弹性塑料、橡胶等),以便后续能够对岩心室120内的岩心150施加围压。可选的,上述岩心夹持件121的形状可以是任何形状的,例如圆柱形状、长方体形状等。上述岩心150也可以是任何形状的岩心,例如岩心150可以被加工成圆柱形状、长方体形状等。具体的,岩心150的形状可以根据岩心夹持件121的形状决定,即测量人员可以根据岩心夹持件121的形状,将岩心150加工成与岩心夹持件121相匹配的形状。为了便于描述,下面以该岩心150,以及,岩心夹持件121为圆柱形状为例,对本发明进行说明。上述岩心室120的外壁、夹持器釜体110的内壁,以及,釜体盖111之间形成围压室113。上述夹持器釜体110的侧壁还设置有气体输入口119,以使气体管路通过气体输入口119与围压室113连通。由于位于地层中的岩石会受到周围岩石对其施加的压力(即围压)。因此,本实施例提供的岩心夹持器100的围压室113可以通过气体输入口119接收到气体,从而可以向岩心室120中的岩心150施压,以模拟岩石在地层中实际遭受到的围压。
上述岩心夹持件121的内壁上设置有多排电极(图2中仅示例性的画出了一个电极)。示例性的,图3为本发明提供的一种岩心室120的截面示意图。该截面示意图为平行于岩心室120的轴线的岩心室120的截面示意图。如图3所示,以岩心夹持件121的内壁上设置有五排电极为例。其中,电极在岩心室120的内壁之内的部分,与岩心150接触;电极延伸至岩心夹持件121的外壁的部分,与电极的引线130连接。图3中所示的标号,以及,标号示意的对应关系如表1所示:
表1
上述每一排电极中至少设置有两个电极。示例性的,以岩心夹持件121的内壁上的第一排的电极为例,图4为本发明提供的另一种岩心室120的截面示意图。该截面示意图为垂直于岩心室120的轴线的岩心室120的截面示意图。如图4所示,以第一排设置有8个电极(1211a、1211b、1211c、1211d、1211e、1211f、1211g、1211h)为例,该8个电极可以均匀的分布岩心夹持件121的内壁上。
应当理解的是,具体实现时,每一排电极中的电极排列也可以不是均匀的分布在岩心夹持件121的内壁上,本发明对每一个电极之间的距离不作限定。另外,本发明对各排之间的电极数量不进行限定,例如,各排之间的电极数量可以相等,或者,各排之间的电极数量均不同,或者,部分排的电极数量相等。
应当理解的是,图4仅是以岩心夹持件121为圆柱形状的示例,当该岩心夹持件121为其它形状(例如长方体)时,具体可以根据岩心夹持件121的形状,以及,电阻测量需求设置电极的数量,以及,分布方式。
基于图3和图4示例的电极在岩心夹持件121的内壁上的排列方式,图5为本发明提供的一种岩心夹持件121展开之后的电极排列示意图。如图5所示,以电极均匀排列为例,这些电极可以采用矩阵排列的方式分布在岩心夹持件121的内壁上,图5中所示的岩心夹持件121的内壁上设置有5排(图5中所示的1211、1212、1213、1214、1215),8列(图5中所示的a、b、c、d、e、f、g、h)的电极。可选的,这些电极还可以采用其它方式分布在岩心夹持件121的内壁上,例如相邻两排电极之间可以错落排列(例如第一排的第N个电极与第二排的第N个电极可以不是对齐的,N为正整数)。
上述釜体盖111上设置有第一通孔114、第二通孔115和第三通孔116,下端头123上设置有流体输入口117,上端头122设置有流体输出口118。
其中,电极的引线130通过第一通孔114延伸至夹持器釜体110外部,然后与外部的电阻仪相连,以实现对岩心不同区域的电阻的测量。流体输入管路穿过第二通孔115与岩心室120的流体输入口117连通,以使流体可以进入岩心室120中。流体输出管路穿过第三通孔116与岩心室120的流体输出口118连通,以使岩心室120中的流体可以排出。可选的,上述流体可以是气体或者液体(例如水、油等),具体可以根据对岩心150进行电阻测量时所需执行的操作确定。即,具体可以根据所需测量岩心150在哪些注水时期的电阻确定。
可选的,上述第一通孔114的形状和大小例如可以通过引线130的数量,和/或,引线130的粗细来决定。上述第二通孔115的形状和大小例如可以通过流体输入管路的形状来决定。上述第三通孔116的形状和大小例如可以通过流体输出管路的形状来决定。
本发明提供的岩心夹持器100,通过在岩心夹持件121的内壁上设置多个电极,实现了测量岩心150不同位置上的电阻值,进而可以根据岩心150不同位置上的电阻值,获取岩心不同位置电阻率。关于如何使用该岩心夹持器100获取岩心150在不同注水时期,距离注水口(即图2中所示的流体输入口117)不同位置上的电阻,可以参见后续实施例的描述。当使用本发明提供的岩心夹持器100测量岩心在不同注水时期的电阻时,可以准确的获知岩心在不同注水时期,距离注水口不同位置上电阻,从而可以准确的获知岩心在不同注水时期,距离注水口不同位置上电阻变化趋势,进而可以准确的获知岩心所属的油气藏在不同注水时期的电阻率的变化规律。此外,油气藏电阻率的变化规律与油气藏的油气分布具有一定的对应关系。因此,通过使用本发明提供的岩心夹持器100获取的岩心在不同注水时期,距离注水口不同位置上电阻,能够为测量人员在研究油气藏的油气分布时,提供更加准确的数据支撑。
继续参照图2,可选地,上述岩心夹持器100还可以包括如图2中所示的引线器112。
上述引线器112设置在釜体盖111上、且位于第一通孔114处。该引线器112用于将穿过第一通孔114的电极的引线130延伸至夹持器釜体110外部。一个引线器112能够引多根引线130,但是一个引线器112能够引出的引线130的数量是固定。当岩心夹持件121的内壁上的电极较多时,一个引线器可能无法将所有的引线130引出。此时,釜体盖111上可以设置多个引线器112(图2仅是示例性的画出了一个引线器112),其中,各引线器112连接的引线130不同,以使引线器112能够将所有的引线130延伸至夹持器釜体110外部。应当理解的是,本发明不限定引线器112的数量。具体实现时,引线器112的数量可以根据一个引线器112能够连接的引线130的数量,以及,岩心夹持件121的内壁上的电极的数量确定,以使所有电极的引线130均能够连接至引线器112上。通过在釜体盖111上设置引线器112,可以将多个引线130集合在同一个引线器112上之后再与岩心夹持器100的外部装置相连,降低了对外部装置接口数量的要求,也可以提高与测量电阻的装置的连接效率。
继续参照图2,以上述岩心室120与釜体盖111固定连接为例,可选的,上述岩心夹持器100还可以包括如图2中所示的绝缘板140。
上述绝缘板140,设置在上端头122与釜体盖111之间,用于将上端头122和釜体盖111绝缘隔开。可选的,例如上端头122朝向绝缘板140的一面设置有凹槽,凹槽内设置有螺纹,绝缘板140朝向上端头122的一面设置有凸起,凸起外设置有与上端头122的凹槽内的螺纹对应的螺纹,以使两者可以固定连接。绝缘板140朝向釜体盖111的一面设置有凹槽,凹槽内设置有螺纹,釜体盖111朝向绝缘板140的一面设置有凸起,凸起外设置有与绝缘板140的凹槽内的螺纹对应的螺纹,以使两者可以固定连接。或者,绝缘板140与上端头122之间例如可以设置有紧固件,绝缘板140朝向上端头122的一面,以及,上端头122朝向绝缘板140的一面均设置有与紧固件能够固定连接的部分,以使两者可以通过紧固件固定连接。以及,绝缘板140与釜体盖111之间可以设置有紧固件,绝缘板140朝向釜体盖111的一面,以及,釜体盖111朝向绝缘板140的一面均设置有与紧固件能够固定连接的部分,以使两者可以通过紧固件固定连接。再或者,绝缘板140与上端头122之间可以通过螺纹连接,绝缘板140与釜体盖111之间通过紧固件连接。可选的,上述绝缘板140例如可以是绝缘橡胶板、绝缘树脂板、或者多种绝缘材料混合加工而成的绝缘板。通过在上端头122与釜体盖111之间设置绝缘板140,可以将上端头122和釜体盖111绝缘隔开,以避免上端头122与釜体盖111之间发生电路导通,进而能够提高岩心电阻测量过程的准确度,以及,提高测量过程的安全性。
应当理解的是,当岩心室120与夹持器釜体110的某一位置固定连接(例如夹持器釜体110的底部)时,上端头122与釜体盖111之间也可以设置有绝缘板140,用于将上端头122和釜体盖111绝缘隔开。三者间的连接关系可以参照上述连接方式,在此不做赘述。
进一步的,上述第一通孔114、第二通孔115和第三通孔116中的至少一个还可以设置有密封件和/或绝缘件(图2中未示出)。其中,密封件例如可以是密封圈,用于增加岩心室120的外壁、夹持器釜体110的内壁,以及,釜体盖111之间形成围压室113的密封性,以使围压室113内的气体压强能够更加准确的模拟地层中岩石对岩心150施加的围压,进而提高岩心电阻测量过程的准确性。上述绝缘件例如可以是绝缘垫圈,用于将通过第一通孔114的引线130、穿过第二通孔115的流体输入管路,以及,穿过第三通孔116的流体输出管路中的至少一项与釜体盖111绝缘隔开。通过在通孔中设置绝缘件,可以避免引线130、流体输入管路、流体输出管路中的至少一项与釜体盖111之间发生电路导通,进而能够提高岩心电阻测量过程的准确度,以及,提高测量过程的安全性。
针对本发明提供的岩心夹持器100,图6为本发明提供的一种岩石测量系统的结构示意图。如图6所示,该系统包括:供气装置200、液体容器400、液体驱动装置900、抽真空装置600、电阻测量装置500、围压装置300,以及,如图2所示的岩心夹持器100。
其中,上述液体驱动装置900与液体容器400连接,用于将液体容器400中的液体驱动到流体输入管路805中。可选的,该液体驱动装置900例如可以是平流泵等具有驱动作用的装置。可选的,该液体容器400中存储的液体可以是水、油等多种类型的液体,具体的可以根据对岩心150进行电阻测量时所需执行的操作确定。即,具体可以根据所需测量岩心150在哪些注水时期的电阻确定。例如,上述液体容器400中的液体可以是用于对岩心150进行洗油、洗盐等处理的液体(例如四氯化碳溶液、酒精与苯的混合溶液等),或者,用于驱替岩心150中的气体的液体(例如模拟地层水、淡水、矿化度高于淡水矿化度的溶液)等。
供气装置200和液体容器400均通过流体输入管路805与岩心夹持器100的岩心室120的流体输入口117连通。可选的,该供气装置200例如可以是气瓶、气罐等具有储气作用的装置。可选的,上述流体输入管路805可以是既能输送供气装置200中的气体,又能输送液体容器400中的液体的管路,或者,输送上述供气装置200中的气体的管路和输送液体容器400中的液体的管路为独立的两条管路(此种情况未在图6中示出,图6中所示的流体输入管路805为既能输送供气装置200中的气体,又能输送液体容器400中的液体的管路)。可选的,上述供气装置200中的气体可以是任意一种气体,例如对人体、设备,以及环境没有危害的气体。
抽真空装置600通过流体输出管路806与岩心室120的流体输出口118连通,用于将岩心室120内部抽真空,以为岩心室120提供实验过程所需的真空度。可选的,该抽真空装置600例如可以是真空泵等具有抽真空作用的装置。
电阻测量装置500与岩心夹持器100中延伸至夹持器釜体110外部的电极的引线130连接,用于测量岩心150不同位置上的电阻。可选的,该电阻测量装置500例如可以是电阻测试仪、电阻表等具有电阻测量功能的装置。
围压装置300通过气体输入口119与岩心夹持器100的围压室113连通,用于向围压室113内输送气体,以实现为岩心室120提供围压,进而模拟岩心150的周围岩体对其施加的压力。可选的,该围压装置300例如可以是围压泵等可以向围压室113提供围压的装置。
本发明提供的岩石测量系统,可以测量岩心150的较小区域内的电阻值。例如任意多个电极(四个电极或者四的整数倍的数量的电极)所围成的岩心150的轴线上的一点到圆周方向上的扇形区域内的电阻。因为岩石具有非均质性,即岩石内部属性不均匀,岩石的属性可以通过岩石电阻率进行判断。因此,根据本发明提供的岩石测量系统获取的岩心150在不同注水时期,距离注水口不同位置上电阻,进而岩心150在不同注水时期,距离注水口不同位置上电阻率,进而能够为测量人员在判断岩心150非均质性时,提供准确度更高的数据支撑。本发明提供的岩石测量系统,还可以获得任意多个电极所围成的方形区域内的电阻,进而能够使得测量人员在判断岩心150的非均质性时而不局限于沿岩心150轴线上的段塞位置,因此进一步提高了测量人员在判断岩心150的非均质性时的准确度。
进一步的,上述岩石测量系统还可以包括如图6中所示的流体计量装置700。该流体计量装置700通过流体输出管路806与岩心室120的流体输出口118连通,用于计量岩心室120中驱替出的出油体积、出气体积、出水体积中的任一项。
可选的,该流体计量装置700例如可以是油气水计量装置,或者,该流体计量装置700可以根据其需要实现的具体功能决定。例如,若该流体计量装置700用于计量岩心室120中驱替出的出油体积,则该流体计量装置700例如可以是油量计量装置。若该流体计量装置700用于计量岩心室120中驱替出的出水体积,则该流体计量装置700例如可以是水量计量装置。若该流体计量装置700用于计量岩心室120中驱替出的出气体积,则该流体计量装置700例如可以是气体量计量装置。或者,该流体计量装置700可以包括三个计量装置,例如油量计量装置、水量计量装置,以及,气体量计量装置,以使系统能够获取岩心150在不同注水时期,岩心室120的流体排出量。
流体计量装置700获取的岩心室120中驱替出的出油体积、出气体积、出水体积中的任一项,结合电阻测量装置500获取的岩心150不同位置上的电阻,为后续研究岩石电阻率与岩石出油体积、出气体积的对应关系提供数据支持。
进一步的,上述岩石测量系统还可以包括如图6中所示的第一阀门801、第二阀门802、第三阀门803,以及,第四阀门804中的至少一个阀门。可选的,上述阀门例如可以是截止阀、节流阀等阀门。其中,第一阀门801设置在供气装置200与流体输入管路805之间,用于控制供气装置200中的气体输送到岩心室120中的通断,和/或,气体量的多少。第二阀门802设置在液体容器400与流体输入管路805之间,用于控制液体容器400中的液体输送到岩心室120中的通断,和/或,液体量的多少。第三阀门803设置在抽真空装置600与流体输出管路806之间,用于控制抽真空装置600进行抽真空的通断。第四阀门804设置在流体计量装置700与流体输出管路806之间,用于控制流体通过流体计量装置700的通断。
可选的,上述岩石测量系统还可以包括控制器或者上位机(图中未示出)。下面以上述岩石测量系统包括流体计量装置700、控制器、第一阀门801、第二阀门802、第三阀门803,以及,第四阀门804为例,对基于该系统如何测量岩心不同位置上的电阻进行详细说明。
可选的,该控制器可以与上述供气装置200、液体驱动装置900、抽真空装置600、电阻测量装置500、围压装置300、第一阀门801、第二阀门802、第三阀门803,以及,第四阀门804连接,用于控制与其连接的装置的开关。
图7为本发明提供的一种岩心的电阻测量方法的流程示意图。如图7所示,该方法包括以下步骤:
S101、对岩心夹持器100的岩心室120施加围压。
示例性的,控制器在接收到测量人员输入或触发的开始进行岩心电阻测量的指令之后,可以控制如图6所示的系统中的围压装置300对上述岩心夹持器100中的围压室113中输送气体,以使围压室113内达到高压的环境,从而可以向岩心室120中的岩心150施压,以模拟岩石在地层中实际遭受到的围压。
可选的,在测量人员将岩心150放置到岩心室120中之前,测量人员还可以对岩心150进行预处理。该预处理过程包括对钻取机钻取得到的岩心进行切割、磨平端面等处理,以使得岩心150上下两端面平行且与圆柱形岩心150的轴线垂直。可选的,上述钻取机钻取得到的岩心例如可以是最能够代表岩心所属地层的性质的岩心,以提高实验结果的准确性。然后测量人员可以使用烘干装置对岩心150进行烘干处理,以使岩心150处于不含自由水的状态。然后测量人员可以测量岩心150的长度和直径。例如可以使用游标卡尺在岩心150的不同位置测量岩心150的长度和直径各多次,然后取多次测量结果的平均值作为岩心150的长度和直径,以提高岩心测量的准确度。
S102、对位于岩心室120的岩心150进行洗油、洗盐处理。
示例性的,上述系统中的液体容器400中可以放置对岩心150进行洗油、洗盐时所需的溶液。控制器可以控制上述系统中的液体驱动装置900启动,以及,第二阀门802打开,以使该系统可以用驱替有机溶剂的方式,对岩心150进行洗油、洗盐处理。可选的,在对岩心150进行洗油时,若岩心150内含有水,则不能选用四氯化碳溶液对岩心150进行洗油处理,以避免酸性化合物的形成,进而避免洗油后的溶液对岩心室120的腐蚀。此时例如可以使用石油醚对岩心150进行洗油处理。若岩心150富含泥质,则不能选用高沸点的甲苯或者甲苯的同类溶剂对岩心150进行洗油处理,以避免粘土矿物失去结晶水,进而避免岩心150孔隙结构发生变化。若岩心150的亲油性质较好,则可以选用四氯化碳溶液(岩心150不含水时)、或者石油醚溶液(岩心150中含水时)对岩心150进行洗油处理。使用上述类型的洗油溶剂可以减少对岩心150润湿性的改变,进而提高岩心电阻测量过程的准确性。若岩心150为中性或亲水性质较好,则可以选用酒精与苯的混合溶剂(酒精与苯的比例例如可以是1:2或1:3等)对岩心150进行洗油处理。若需抽题含沥青基原油的岩心150,则可以选用甲苯溶液对岩心150进行洗油处理。可选的,在对上述岩心150进行洗油处理之后,可以将洗油之后的液体通过流体输出口118、第二通孔115,从流体输出管路806排出。然后测量人员可以使用荧光照射流体输出管路806排出的液体,得到荧光的等级。若荧光的等级小于或等于预设等级(例如三级、四级等),则说明洗油的溶液中含油量较少,可视为对岩心150洗油完成,然后控制器可以根据接收到的洗油完成的指令,控制液体驱动装置900停止运行,以及,第二阀门802关闭。若荧光的等级大于预设等级,则说明洗油未完成,此时,测量人员可以不向控制器输入控制液体驱动装置900停止运行,以及,第二阀门802关闭的指令,以使岩石测量系统继续对岩心150进行洗油操作。
示例性的,在对岩心150进行洗盐时,上述系统中的液体容器400中可以放置甲醇或者无水乙醇等洗盐时所需的溶液。可选的,在控制器控制该系统对上述岩心150进行洗盐处理之后,可以将洗盐之后的液体通过流体输出口118、第二通孔115,从流体输出管路806排出。然后测量人员可以使用滴管取流体输出管路806排出的液体,滴在滴定板上,再向该液体中滴入硝酸银溶液。若滴入硝酸银溶液之后产生沉淀物,则说明洗盐后溶液中的盐含量仍然较多,需要继续对岩心150进行洗盐处理,此时,测量人员可以不向控制器输入控制液体驱动装置900停止运行,以及,第二阀门802关闭的指令,以使岩石测量系统继续对岩心150进行洗盐操作。若滴入硝酸银溶液之后不产生沉淀物,则视为洗盐完成,然后控制器可以根据接收到的洗盐完成的指令,控制液体驱动装置900停止运行,以及,第二阀门802关闭。
可选的,上述系统对岩心150进行洗油、洗盐处理的可以是同时进行,或者,先对岩心150进行洗油处理,再进行洗盐处理,或者,先对岩心150进行洗盐处理,再进行洗油处理。
S103、对岩心室120进行抽真空后,向岩心室120中注入模拟地层水,使岩心150达到模拟地层水饱和状态,获取岩心150的模拟地层水饱和体积,以及,岩心的不同测量区域的电阻值。
示例性的,在对岩心150进行洗油、洗盐处理之后,控制器可以控制第三阀门803打开,以及,抽真空装置600启动,以使用抽真空装置600对岩心室120进行抽真空处理(例如使岩心室120的真空度为0.06Pa),以使岩心室120内部达到真空环境,以便后续对岩心填充模拟地层水时,使的模拟地层水能够更加快速的进入岩心150中,以及,增加岩心150模拟地层水饱和状态的准确度。然后控制器可以控制第三阀门803关闭,以及,抽真空装置600停止运行。
上述液体容器400中可以放置模拟地层水,然后控制器可以控制液体驱动装置900启动,以及,第二阀门802打开,以向岩心室120中注入模拟地层水。一段时间之后(例如30小时或者40小时之后),岩心150达到模拟地层水饱和状态。控制器可以通过将岩心150浸泡在模拟地层水中的时长与预设时长进行比较,若岩心150浸泡在模拟地层水中的时长大于或等于预设时长,则确定岩心150达到模拟地层水饱和状态,然后控制液体驱动装置900停止运行,以及,第二阀门802关闭。若岩心150浸泡在模拟地层水中的时长小于预设时长,则继续等待,直到确定岩心150达到模拟地层水饱和状态。
在控制器确定岩心150达到模拟地层水饱和状态之后,可以控制第四阀门804打开,以及,启动计量装置700,以获取计量装置700测量得到的岩心室120的出水体积。此外,示例性的,控制器还可以获取液体容器400中模拟地层水的总体积,以及,岩心150达到模拟地层水饱和状态之后液体容器400中模拟地层水的体积,进而获取液体容器400中输入到岩心室120中的模拟地层水的体积。然后控制器可以将液体容器400中输入到岩心室120中的模拟地层水的体积,减去,计量装置700的测量得到的岩心室120的出水体积,再减去流体输出管路806位于岩心室120与计量装置700之间的管路内的体积,得到岩心150的模拟地层水饱和体积。
上述电阻测量装置500测量得到的岩心的不同测量区域(测量区域为测量电阻值时所使用的多个电极围成的区域)的电阻值,以及,岩心150的模拟地层水饱和体积,可以为测量人员分析地层岩石电阻率变化规律与地层中地层水的关系提供数据支持。
下面通过一个示例来详细说明如何通过使用本发明提供的岩心夹持器100获取岩心150在不同注水时期,距离注水口不同位置上的电阻。示例性的,参照图5所示的岩心夹持件121展开之后的电极排列示意图,假设上述多个电极为四个电极(图5中所示的电极1、电极2、电极3、电极4),即假设采用四端点法测量岩心不同区域的电阻。这四个电极围成的区域即为测量区域。示例性的,如图5中所示,在使用四端点法测量岩心不同区域的电阻时,测量区域以上、且上端头122以下的所有电极(例如图5中所示的第一排的所有电极)并联连接,作为一个电流信号端;测量区域以下、且下端头123以上的所有电极(例如图5中所示的第四排和第五排的所有电极)并联连接,作为另一电流信号端。每一排上的两个电极并联连接(例如图5中所示电极1和电极3),作为一个电压信号端。例如图5中所示电极1和电极2并联,作为一个电压信号端,电极3和电极4并联,作为另一电压信号端。
应当理解的是,通过图5中所示的电极1、电极2、电极3、电极4测量的仅是岩心150在该位置(这四个电极围成的区域)上的电阻。具体实现时,上述电极1、电极2、电极3、电极4还可以是如图5中所示的任意四个电极。
例如这四个电极还可以是图5中所示的(1211,b)、(1211,c)、(1212,b)、(1212,c)四个位置上的电极,此时这四个电极与上述电极1、电极2、电极3、电极4围成的区域不同,即通过这四个电极测量得到电阻所对应的位置,不同于通过电极1、电极2、电极3、电极4测量得到电阻所对应的位置。
或者,上述四个电极例如可以是(1212,d)、(1212,e)、(1213,d)、(1213,e)四个位置上的电极,此时这四个电极与上述电极1、电极2、电极3、电极4围成的区域,以及,(1211,b)、(1211,c)、(1212,b)、(1212,c)四个位置上的电极围城的区域均不同,即通过这四个电极测量得到电阻所对应的位置,不同于通过电极1、电极2、电极3、电极4测量得到电阻所对应的位置,且不同于通过(1211,b)、(1211,c)、(1212,b)、(1212,c)四个位置上的电极测量得到电阻所对应的位置。
以此类推,如图5中所示的任意四个电极所围成的区域与其他四个电极围成的区域均不同,即通过任意四个电极测量得到电阻所对应的位置,与通过其他四个电极测量得到电阻所对应的位置均不同,即通过使用本发明提供的岩心夹持器100可以实现获取岩心150在不同注水时期,距离注水口不同位置上的电阻。也就是说,通过上述位于不同位置的四个电极的各种组合方式,可以得到岩心不同位置的电阻。
应当理解的是,上述测量岩心不同位置的电阻的方法,是以四个电极为相邻电极进行的举例描述。具体实现时,这四个电极还可以是不相邻的任意四个电极,例如(1212,b)、(1211,e)、(1214,d)、(1213,f)。示例性的,可以将(1212,b)、(1211,e)两个位置上的电极并联连接,作为一个电压信号端。(1214,d)、(1213,f)两个位置上的电极并联连接,作为另一电压信号端。将(1212,b)、(1211,e)两个位置上的电极并联连接,作为一个电流信号端。第五排所有电极并联连接,作为另一电流信号端。然后测量这四个电极围成的区域的电阻。
应当理解的是,上述使用四个电极围成的区域作为岩心的不同位置的电阻测量方法,仅是本发明提出的一种可能的实现方式。具体实现时,例如还可以使用八个电极、或者十六个电极等以4的倍数围成的区域作为岩心的不同位置,并以此来测量岩心不同位置的电阻。其中,对于通过八个电极、或者十六个电极等围成的区域作为岩心的不同位置来实现电阻测量的方法,在此不再一一赘述。
示例性的,控制器在获取电阻测量装置500测量得到的电阻之后,可以根据下述公式(1),获取岩心不同区域的电阻率。
其中,R表示测量区域的电阻率,r表示测量区域的电阻,A表示测量区域的截面积,L表示测量区域的长度。其中,A和L可以根据步骤S101中获取的岩心150的长度和直径得到。
或者,电阻测量装置500测量得到的电阻之后,可以直接的显示电阻值。然后测量人员可以根据电阻测量装置500显示的电阻值,根据上述公式(1),在线下完成对电阻率的计算。
S104、用驱替流体驱替岩心150中的模拟地层水,使岩心150达到束缚水饱和状态,获取岩心150的出水体积、出水时长与不同测量区域的电阻值之间的第一映射关系。
可选的,若上述岩心150来自气藏,则该驱替流体为气体。其中,该气体可以是任意一种气体,例如对人体、设备,以及环境没有危害的气体。若上述岩心150来自油藏,则该驱替流体为油。其中,该油可以是满足下述至少一项条件的油:不易挥发、不易燃、不易爆、对人体、设备、环境无危害。
若上述岩心150来自气藏,则控制器可以控制供气装置200打开,以及,第一阀门801打开,用供气装置200中的气体驱替岩心150中的模拟地层水,使岩心150达到束缚水饱和状态,然后关闭第一阀门801。在气体开始驱替岩心150中的模拟地层水时,控制器可以控制第四阀门804打开,并获取计量装置700测量得到的岩心150的出水体积。然后控制器可以根据岩心150的出水体积、出水时长,以及,电阻测量装置500测量得到的岩心的不同测量区域的电阻值,获取第一映射关系。该第一映射关系可以用于反映气藏岩石电阻率变化与岩石中地层水含量的对应关系,以及岩石电阻率变化与气体驱替速度的对应关系。
若上述岩心150来自油藏,则控制器可以控制液体驱动装置900打开,以及,第二阀门802打开,以使液体容器400中的油驱替岩心150中的模拟地层水,使岩心150达到束缚水饱和状态,然后控制器可以控制液体驱动装置900关闭,以及,第二阀门802关闭。在油开始驱替岩心150中的模拟地层水时,控制器可以控制第四阀门804打开,获取计量装置700测量得到的岩心150的出水体积。然后控制器可以根据岩心150的出水体积、出水时长,以及,电阻测量装置500测量得到的岩心的不同测量区域的电阻值,获取第一映射关系。该第一映射关系可以用于反映油藏岩石电阻率变化与岩石中地层水含量的对应关系,以及油藏岩石电阻率变化与油驱替速度的对应关系。
S105、用淡水驱替岩心150中的驱替流体,获取岩心150的驱替流体排出体积、排出时长与不同测量区域的电阻值之间的第二映射关系。
在使用驱替流体驱替岩心150中的模拟地层水之后,上述液体容器400中可以放置淡水(例如含盐量小于0.5g/L的水)。然后控制器可以控制液体驱动装置900打开,以及,第二阀门802打开,以向岩心室120中注入淡水,即用淡水驱替岩心150中的驱替流体。在用淡水开始驱替岩心150中的驱替流体时,控制器可以控制第四阀门804打开,获取计量装置700测量得到的岩心150的出气体积(若上述岩心150来自气藏),或者,出油体积(若上述岩心150来自油藏)。然后控制器可以根据岩心150的驱替流体排出量、驱替流体排出时长,以及,电阻测量装置500测量得到的岩心的不同测量区域的电阻值,获取第二映射关系。该第二映射关系可以用于反映岩石电阻率变化与岩石中淡水含量的对应关系,以及岩石电阻率变化与淡水驱替速度的对应关系。
S106、用矿化度高于淡水的液体驱替岩心150中的驱替流体,获取岩心150的驱替流体排出量、排出时长与不同测量区域的电阻值之间的第三映射关系。
在使用淡水驱替岩心150中的驱替流体之后,上述液体容器400中可以放置矿化度高于淡水的液体(简称高矿化度水,例如含盐量为1.2g/L的水)。然后控制器可以控制液体驱动装置900打开,以及,第二阀门802打开,以向岩心室120中注入高矿化度水,即用高矿化度水再次驱替岩心150中的驱替流体。在用高矿化度水开始驱替岩心150中的驱替流体时,控制器可以控制第四阀门804打开,获取计量装置700测量得到的岩心150的出气体积(若上述岩心150来自气藏),或者,出油体积(若上述岩心150来自油藏)。然后控制器可以根据岩心150的驱替流体排出量、驱替流体排出时长,以及,电阻测量装置500测量得到的岩心的不同测量区域的电阻值,获取第三映射关系。该第三映射关系可以用于反映岩石电阻率变化与岩石中高矿化度水含量的对应关系,以及岩石电阻率变化与高矿化度水驱替速度的对应关系。
在实际油气藏注水开采过程中,不同注水时期所用的水的矿化度不同。在本实施例中,在岩心150达到束缚水饱和状态之后,用淡水驱替岩心150中的驱替流体,使得岩心150的电阻变化趋势为先减小再增大。然后更换高矿化度水再次驱替岩心150中的驱替流体,再次使得岩心150的电阻变化趋势为先减小再增大,实现了测量岩心150不同注水时期,距离注水口不同位置上的电阻,模拟了实际油气藏开采过程中,油气藏在不同注水时期,距离注水口不同位置上的电阻的变化规律。通过本发明提供的岩心电阻测量方法获取的岩石电阻,给测量人员后续研究岩石电阻率与地层性质的关系时,提供了准确度更高的数据支撑。
应当理解的是,具体实现时,该系统也可以是包括上述所有阀门中的至少一项或不包括上述任何阀门。该系统中的装置也可以由测量人员人为控制,即该系统具体实现时可以不包括控制器或者上位机。
图8为本发明提供的一种控制器结构示意图。如图8所示,该控制器10可以包括:至少一个处理器11和存储器12。
存储器12,用于存放程序。具体地,程序可以包括程序代码,程序代码包括计算机操作指令。
存储器12可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory),例如至少一个磁盘存储器。
处理器11用于执行存储器12存储的计算机执行指令,以实现岩心的电阻测量方法。其中,处理器11可能是一个中央处理器(Central Processing Unit,简称为CPU),或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称为ASIC),或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
可选的,该控制器10还可以包括通信接口13。在具体实现上,如果通信接口13、存储器12和处理器11独立实现,则通信接口13、存储器12和处理器11可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture,简称为ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component,简称为PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry Standard Architecture,简称为EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选的,在具体实现上,如果通信接口13、存储器12和处理器11集成在一块芯片上实现,则通信接口13、存储器12和处理器11可以通过内部接口完成通信。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random AccessMemory)、磁盘或者光盘等各种可以存储程序代码的介质,具体的,该计算机可读存储介质中存储有程序指令,程序指令用于上述实施例中的方法。
本发明还提供一种程序产品,该程序产品包括执行指令,该执行指令存储在可读存储介质中。控制器的至少一个处理器可以从可读存储介质读取该执行指令,至少一个处理器执行该执行指令使得控制器实施上述的各种实施方式提供的岩心的电阻测量方法。
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 (10)
1.一种岩心夹持器,其特征在于,所述岩心夹持器包括:夹持器釜体、釜体盖、岩心室;
所述夹持器釜体为上端开口的中空腔体,所述岩心室设置在所述夹持器釜体的内部,所述釜体盖设置在所述夹持器釜体的上端开口处,所述岩心室的外壁、所述夹持器釜体的内壁、所述釜体盖之间形成围压室;
所述岩心室由岩心夹持件、位于所述岩心夹持件顶部的上端头和位于所述岩心夹持件底部的下端头围成容纳岩心的腔体;所述岩心夹持件的内壁上设置有多排电极,每一排至少设置有两个电极;
所述釜体盖上设置有第一通孔、第二通孔和第三通孔,所述下端头上设置有流体输入口,所述上端头设置有流体输出口;所述电极的引线通过所述第一通孔延伸至所述夹持器釜体外部,流体输入管路穿过所述第二通孔与所述岩心室的流体输入口连通,流体输出管路穿过所述第三通孔与所述岩心室的流体输出口连通;
所述夹持器釜体的侧壁设置有气体输入口,以使气体管路通过所述气体输入口与所述围压室连通。
2.根据权利要求1所述的岩心夹持器,其特征在于,多个所述电极采用矩阵排列的方式分布在所述岩心夹持件的内壁上。
3.根据权利要求1或2所述的岩心夹持器,其特征在于,所述岩心夹持器,还包括:引线器;
所述引线器设置在所述釜体盖上、且位于所述第一通孔处,用于将所述穿过所述第一通孔的电极的引线延伸至所述夹持器釜体外部。
4.根据权利要求1或2所述的岩心夹持器,其特征在于,所述岩心夹持器,还包括:绝缘板;所述绝缘板设置在所述上端头与所述釜体盖之间。
5.根据权利要求1或2所述的岩心夹持器,其特征在于,所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔中的至少一个设置有密封件和/或绝缘件。
6.一种岩石测量系统,其特征在于,所述系统包括:供气装置、液体容器、液体驱动装置、抽真空装置、电阻测量装置、围压装置,以及,如权利要求1-5任一项所述的岩心夹持器;
所述液体驱动装置与所述液体容器连接,所述供气装置和所述液体容器均通过所述流体输入管路与所述岩心夹持器的岩心室的流体输入口连通;所述抽真空装置通过流体输出管路与所述岩心室的流体输出口连通;所述电阻测量装置与所述岩心夹持器中延伸至所述夹持器釜体外部的电极的引线连接;所述围压装置通过气体输入口与所述岩心夹持器的围压室连通。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:流体计量装置;
所述流体计量装置通过所述流体输出管路与所述岩心室的流体输出口连通;所述流体计量装置用于计量所述岩心室中驱替出的出油体积、出气体积、出水体积中的任一项。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述系统还可以包括:下述至少一个阀门:
设置在所述供气装置与所述流体输入管路之间的第一阀门;
设置在所述液体容器与所述流体输入管路之间的第二阀门;
设置在所述抽真空装置与所述流体输出管路之间的第三阀门;
设置在所述流体计量装置与所述流体输出管路之间的第四阀门。
9.一种岩心的电阻测量方法,其特征在于,所述方法用于控制如权利要求6-8任一项所述的系统测量岩心,所述方法包括:
对岩心夹持器的岩心室施加围压;
对位于所述岩心室的岩心进行洗油、洗盐处理;
对所述岩心室进行抽真空后,向所述岩心室中注入模拟地层水,使所述岩心达到模拟地层水饱和状态,获取所述岩心的模拟地层水饱和体积,以及,所述岩心的不同测量区域的电阻值,所述测量区域为测量电阻值时所使用的多个电极围成的区域;
用驱替流体驱替所述岩心中的模拟地层水,使所述岩心达到束缚水饱和状态,获取所述岩心的出水体积、出水时长与不同测量区域的电阻值之间的第一映射关系;
用淡水驱替所述岩心中的驱替流体,获取所述岩心的驱替流体排出体积、排出时长与不同测量区域的电阻值之间的第二映射关系;
用矿化度高于淡水的液体驱替所述岩心中的驱替流体,获取所述岩心的驱替流体排出量、排出时长与不同测量区域的电阻值之间的第三映射关系。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述岩心来自气藏,所述驱替流体为气体;或者,所述岩心来自油藏,所述驱替流体为油。
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NO921058D0 (no) * | 1991-03-19 | 1992-03-18 | Mobil Oil Corp | Fremgangsmaate for aa bestemme elektrisk anisotropi av en kjerneproeve fra en underjordisk formasjon |
CN102590284A (zh) * | 2012-02-02 | 2012-07-18 | 西南石油大学 | 一种测量高温高压岩心含水饱和度分布的装置 |
CN103412111A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-11-27 | 中国石油天然气股份有限公司 | 岩心测量系统和方法 |
CN107991345A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-05-04 | 成都理工大学 | 多对点径向测量长岩心夹持器 |
CN210834784U (zh) * | 2019-08-20 | 2020-06-23 | 青岛海洋地质研究所 | 水合物岩心样品制备及其电阻成像与声波联合探测装置 |
-
2021
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO921058D0 (no) * | 1991-03-19 | 1992-03-18 | Mobil Oil Corp | Fremgangsmaate for aa bestemme elektrisk anisotropi av en kjerneproeve fra en underjordisk formasjon |
CN102590284A (zh) * | 2012-02-02 | 2012-07-18 | 西南石油大学 | 一种测量高温高压岩心含水饱和度分布的装置 |
CN103412111A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-11-27 | 中国石油天然气股份有限公司 | 岩心测量系统和方法 |
CN107991345A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-05-04 | 成都理工大学 | 多对点径向测量长岩心夹持器 |
CN210834784U (zh) * | 2019-08-20 | 2020-06-23 | 青岛海洋地质研究所 | 水合物岩心样品制备及其电阻成像与声波联合探测装置 |
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