CN205670146U - 一种模拟地层条件的裂缝性气藏工作液损害评价装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种模拟地层条件的裂缝性气藏工作液损害评价装置，它主要由岩心、釜体、液压加载系统、电动液压泵、密封胶囊、岩心污染系统、气瓶、气体流量计、电阻探头、传感器、数据采集系统组成；所述岩心内有模拟井眼及裂缝，周向包裹一层密封胶囊，液压操纵台控制液压加载器给岩心施加轴压，电动液压泵往密封胶囊内施加围压；井口处连接有岩心污染系统对岩心进行污染，釜体外有气瓶通过注气口往岩心周向注气模拟径向流动，井口处连接的气体流量计记录岩心受污染过程的气体流量数据；电阻探头穿过釜体上盖插入岩心内部，电阻探头连接压力传感器，二者将探测的电阻及压力数据传输到数据采集系统。本实用新型设计巧妙，操作方便，效果可靠。

Description

一种模拟地层条件的裂缝性气藏工作液损害评价装置

技术领域

本实用新型涉及储层损害评价技术领域，尤其涉及一种模拟地层条件的裂缝性气藏工作液损害评价装置。

背景技术

裂缝性碳酸盐岩、裂缝性致密砂还有经压裂改造后的储层等，裂缝是这类储层油气流入井内的重要流通通道。然而在钻完井以及储层改造的过程中，由于正压差、毛管自吸或者裂缝溶洞漏失等作用，工作液大量侵入储层，对裂缝以及基块造成固液相的损害，导致储层渗透率大大降低，从而影响油气产量。因此，科学、合理的评估工作液对裂缝性气藏造成的损害，对于正确的认识储层、工作液的研制、储层钻完井类型的选择、以及现场工作具有重要的指导作用。

目前储层损害的室内评价方法主要是岩心流动实验、岩心分析以及数值模拟等(焦春艳等.超低渗透砂岩储层应力敏感性实验.石油学报，2011年03期；李建.浅析岩心分析技术及应用前景展望.科技与企业，2012年02期；裂缝性气藏应力敏感性数值模拟——以库车坳陷克深气田为例.石油学报，2014年01期)。岩心流动实验一般是轴向劈开裂缝对其渗透率进行测量，其测量方法无法模拟地层真实的径向流动，再者基于小尺寸岩心进行的实验对产能评估不具备很大的参考性，且实验过程存在各种难以避免的误差导致测量结果会有偏差；岩心分析技术则主要是基于微观的损害机理性分析；数值模拟其模拟条件过于理性化，且缺乏合理的装置对其进行验证。目前也有相关的储层损害评价装置，专利CN104122181A公开的一种入井液对储层渗透率损害评价装置利用两个岩心夹持器分别施加两个轴向力以及三个轴向力，来模拟不同的井下环境、温度、压力和真空度等条件，振荡器发出的波形穿过受污染的岩心后波形发生变化以计算渗透率损害程度。专利CN102174883A公开的一种清水压裂自支撑裂缝导流能力测试方法，岩心夹持系统对裂缝壁面两侧施加围压和温度以模拟地层裂缝受闭合应力以及温度等条件，测试了裂缝发生损害前后导流能力变化。然而现有的专利大都无法同时对裂缝及基质同时进行损害评价或者无法模拟真实的裂缝性储层流体流动形态，因此评价的科学性以及准确性有待提高。

发明内容

本实用新型的目的是提供了一种模拟地层条件的裂缝性气藏工作液损害评价装置，该装置可模拟储层岩石所受的地应力条件以及径向流动，通过测量污染后岩心的径向流量以及探测岩心内部孔隙电阻率以及压力，从而对裂缝性气藏的损害程度有一个科学、合理的评价。值得注意的是，本装置不仅可以对裂缝性气藏进行评价，更可以对一般储层进行评价。

为达到以上技术目的，本实用新型提供以下技术方案：

本实用新型一种模拟地层条件的裂缝性气藏工作液损害评价装置，该装置包含轴压加载系统以及围压加载系统模拟井下岩石所受的地应力条件，岩心轴向中心有模拟井眼可模拟地层径向产气。先测量岩心的初始流量数据，再使用岩心污染系统对岩心进行污染，然后向岩心周向通气并通过井口连接的气体流量计记录径向流入井眼的气体流量，评估受到工作液损害的岩心气体流量，使用插入岩心内部的电阻探头可以探测岩心孔隙内的电阻数据，电阻探头外连接的压力传感器可以感应孔隙内的压力数据，从而对裂缝性气藏的损害程度有一个科学、合理的评价。

一种模拟地层条件的裂缝性气藏工作液损害评价装置，其组成部分主要包括：岩心、釜体、轴压加载系统、围压加载系统、岩心污染系统、气瓶、气体流量计、压力传感器、数据采集系统。

所述岩心由基质、人造裂缝以及模拟井眼组成，岩心为圆柱体，圆心内部有一条模拟井眼；所述井口处连接有岩心污染系统用以向井眼内泵入工作液，所述井口处还连接有气体流量计用于计量岩心径向气体流量；所述岩心污染系统由储存工作液的水箱、计量泵、流量表以及阀门组成；所述釜体用于夹持岩心，釜体采用法兰与螺栓连接结构处于密封状态，釜体侧围有注气口以及压力注入口；所述轴向加载系统为液压加载系统，通过液压加载器穿过釜体上盖给岩石施加轴向力，液压加载器与釜体上盖之间使用密封胶圈密封防止装置漏气；所述围压加载系统在岩石的周向包裹一层可充液压的密封胶囊，电动液压泵通过釜体上的压力注入口往密封胶囊内注入压力为岩石提供围压；所述气瓶通过釜体上的注气口往岩心周向外边界注气模拟地层径向流动；所述电阻探头穿过釜体上盖插入岩心内部，电阻探头与传感器将探测的数据传输到数据采集系统，实时记录储层孔隙内的电阻及孔隙压力数据变化；所述电阻探头与釜体盖之间采用密封胶圈密封。

本实用新型的优点有：

(1)本装置可较好的针对裂缝性储层在地层条件下所受的工作液损害作出评价，但不限裂缝性储层，在本装置的井眼底端连接液体计量系统，还可以使用油作为流动介质对油藏做出工作液损害评价；

(2)装置通过轴向以及周向加载系统可对岩石施加原地应力，模拟井眼可以模拟地层的径向流动；

(3)本装置使用电阻探头以及压力传感器可真实反映工作液损害对孔隙内部流体流动状态的影响；

(4)本装置设计巧妙，操作方便，效果可靠，整个模拟损害过程直观、清晰。

附图说明

图1是本实用新型一种模拟地层条件的裂缝性气藏工作液损害评价装置的结构示意图。

图中：1.岩心，2.滤网，3.密封胶囊，4.釜体，5.裂缝，6.电阻探头，7.模拟井眼，8-A.阀门一，8-B.阀门二，8-C.阀门三，9.排液筒，10-A.液压加载器一，10-B液压加载器二，11.液压操纵台，12.压力传感器，13.数据采集系统，14.试验承力架，15.干燥筒，16.气体流量计，17.计量泵，18.流量表，19.水箱，20.压力表，21.减压阀，22.气瓶，23.电动液压缸，24.电动液压泵，25.底座，26.注气口，27.压力注入口，28-A.密封胶圈一，28-B密封胶圈二。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实用新型一种模拟地层条件的裂缝性气藏工作液损害评价装置，主要由岩心1、密封胶囊3、模拟井眼7、轴向加载系统、围压加载系统、气瓶22、岩心污染系统、气体流量计16、电阻探头6、压力传感器12、数据采集系统13组成。

测量初始数据：开启液压操纵台以及电动液压泵，将轴压以及围压加载到预设值，关闭阀门8-A及8-B，使用气瓶22连续往岩心周向充气，气体流量计16记录此时的初始流量数据，并使用压力传感器12探测岩心内部的电阻及孔隙压力数据。

工作液损害过程：保持轴压以及围压不变，关闭阀门8-A，打开8-B及8-C，将水箱19内的水以一定速度泵入井眼，并同时打开气瓶22往岩心周向通气，模拟裂缝性储层在地层应力下受到工作液损害的情况，待气体流量计16记录的气体流量基本达到稳定之后则说明损害接近最大化，并全程使用数据采集系统13记录岩心内部电阻及孔隙压力数据。

测量损害后流量：保持轴压以及围压不变，关闭8-B及8-C，打开8-A，将井眼内的残余工作液排出到排液筒9；然后开启阀门8-C，关闭阀门8-A及8-B，使用气瓶往岩心周围通气，使用气体流量计16记录此时的流量，并使用数据采集系统13测量岩心内部电阻及孔隙压力数据。

Claims (3)

1.一种模拟地层条件的裂缝性气藏工作液损害评价装置，主要由岩心(1)、釜体(4)、液压加载器一(10-A)、液压加载器二(10-B)、液压操纵台(11)、电动液压泵(24)、密封胶囊(3)、水箱(19)、气瓶(22)、气体流量计(16)、电阻探头(6)、压力传感器(12)、数据采集系统(13)组成，其特征在于：所述岩心(1)的模拟井眼(7)在井口连接有计量泵(17)、流量表(18)以及水箱(19)，井口还连接有干燥筒(15)和气体流量计(16)，模拟井眼(7)在井底处连接有排液筒(9)；同时，釜体(4)上盖有两个通孔，液压加载器一(10-A)以及液压加载器二(10-B)通过两个通孔给岩心(1)施加轴压，液压加载器一(10-A)以及液压加载器二(10-B)与釜体(4)之间分别使用密封胶圈一(28-A)以及密封胶圈二(28-B)进行密封，液压加载器一(10-A)以及液压加载器二(10-B)连接液压操纵台(11)。

2.根据权利要求1所述的一种模拟地层条件的裂缝性气藏工作液损害评价装置，其特征在于：试验承力架(14)固定在釜体底座(25)上，与釜体(4)为一体化设计。

3.根据权利要求1所述的一种模拟地层条件的裂缝性气藏工作液损害评价装置，其特征在于：釜体(4)可以夹持直径为50cm的圆柱体岩心。