CN208721545U - 一种新型应力敏感实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种新型应力敏感实验装置，主要由气体加湿中间容器、铁基高温合金岩心夹持器、自动围压泵、温度传感器、气体流量计、玻璃汽水分离器、压力传感系统、计量系统和计算机组成。所述铁基高温合金岩心夹持器由以铁为基体、含6%铬和镍的奥氏体合金制成的耐高压岩心夹持器和耐高温高压胶套构成，岩心夹持器用来放置实验岩心和通过实验气体，胶套可在180℃、40MPa的地层条件下进行一系列实验测试。所述压力传感系统采用精度为0.05%的高精度压力传感器，最小采样间隔0.1s，准确采集反应过程中压力的变化。本实用新型构思合理，能够真实模拟地层环境，对储层岩心进行一系列实验，最终测得不同物性条件的储层岩心应力敏感系数。
Description
技术领域
本实用新型专利属于超低压高温气藏应力敏感实验范畴，针对海上油气藏开发时间长、开发初期高温高压、开发后期有凝析水产生的特点，对不同储层物性的岩心进行储层应力敏感实验，确定装置及实验测量方法。
背景技术
超低压高温气藏储层具有埋藏深、温度高、开发过程中压力变化大、开发后期会产生凝析水等特征，在此类油气藏开发中，储层岩石受到上覆岩层压力和储层孔隙流体压力的共同作用，近井地带受一定轴向应力作用，往往造成一定的应力敏感性而使开发效果变差。有效应力一般取上覆岩石压力与孔隙流体压力之差。储层进入开发阶段，随着流体不断采出，储层流体压力逐渐降低，而上覆岩层压力保持恒定，储层承受的有效净应力不断增加，造成裂缝闭合和孔隙喉道的收缩变形，有效渗透率减小，应力敏感增强。
实验为了研究由于孔隙流体压力的改变而导致的储层岩石渗透率的变化规律，采用固定围压改变孔隙流体压力的实验方法以模拟研究地下储层有效应力变化的实际情况下的应力敏感。老化样品后，保持围压不变，降低岩心中流体压力的同时，保持进出口压差不变，每一次降压且流动稳定后，测量孔隙度和渗透率。使这类储层表现出高损害潜力，尤易发生毛管自吸现象。目前处于产出程度高、地层压力低的状态，超低压高温气藏应力影响机理不清，缺乏应力敏感实验。因此大量学者对应力敏感效应进行大量的研究，但超低压高温气藏属于产出程度高、地层压力低的状态，其应力影响机理不清，缺乏应力敏感实验。本发明开发了新的应力敏感实验方案以及对应的实验装置，通过模拟地层超低压条件，利用本发明装置，将不同物性的储层岩心进行应力敏感实验，通过定围压逐级变内压的方式，该发明可得到超低压高温油气藏应力敏感的测试结果。
发明内容
本实用新型专利所要解决的技术问题是针对现有技术的空白，提供了以一种新型应力敏感实验装置。本实用新型的目的在于为超低压高温油气藏的应力敏感实验提供实验装置，该实验装置原理可靠，操作简单，利用该装置能够在地层温度和压力下，进行不同物性的储层岩心应力敏感实验，从而得出储层岩心的应力敏感效应。
本实用新型专利所采用的技术方案是：
本实用新型专利的具体原理是通过随着流体不断采出，储层流体压力逐渐降低，而上覆岩层压力保持恒定，储层承受的有效净应力不断增加，造成裂缝闭合和孔隙喉道的收缩变形，有效渗透率减小，应力敏感增强的原理，利用应力敏感曲线反应应力敏感效应。超低压高温油气藏储层岩心应力敏感实验测定装置主要由气体加湿中间容器、铁基高温合金岩心夹持器、自动围压泵、温度传感器、气体流量计、玻璃汽水分离器、压力传感系统、计量系统和计算机组成。所述铁基高温合金岩心夹持器由以铁为基体、含6%铬和镍的奥氏体合金制成的耐高压岩心夹持器和耐高温高压胶套构成，岩心夹持器用来放置实验岩心和通过实验气体，胶套可在180℃、40MPa的地层条件下进行一系列实验测试。所述压力传感系统采用精度为0.05%的高精度压力传感器，最小采样间隔0.1s，准确采集反应过程中压力的变化。
本实用新型专利实验装置的优点：原理可靠，操作简单、安全，能够真实模拟地层环境，对储层岩心进行一系列实验，最终测得不同物性条件的储层岩心应力敏感系数。
附图说明
图1是本实用新型专利的结构示意图。
图1中：1—气体加湿中间容器；2—过滤器；3—微调阀；4—调压阀；5—铁基高温合金岩心夹持器；6—温度传感器；7—气体流量计；8—玻璃汽水分离器；9—自动围压泵；10—压力传感器；11—计算机数据采集系统。
图2是高渗透率岩心的应力敏感曲线。
图3是中渗透率岩心的应力敏感曲线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。
模拟储层条件和开发过程中的应力敏感实验的方案,依次包括以下步骤：
（1）将已测基础参数（孔隙度、渗透率、饱和度等）的岩样饱和地层水（或模拟地层水）；
（2）按照实验流程连接好实验仪器；
（3）用气驱法对岩样建立一定的含水饱和度（略低于气水相渗得到的残余水饱和度或测井解释得到的束缚水饱和度）；
（4）在储层压力条件下老化岩样12小时以上；
（5）开启可编程控温表进行加热，模拟真实地层温度；
（6）保持上覆压力和实验压差不变，同时降低进口压力和回压，待气体渗流达到稳定后，测定气体有效渗透率；
（7）重复步骤6，直至出口压力降到设定的废弃压力为止结束实验。
（8）重复步骤3~7，改变储层岩心，高中低渗岩心至少各做2颗共48组实验。
上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。
Claims (3)
1.一种新型应力敏感实验装置，主要由气体加湿中间容器(1)、过滤器(2)、微调阀(3)、调压阀(4)、自动围压泵(9)、温度传感器(6)、压力传感器(10)、铁基高温合金岩心夹持器(5)、玻璃汽水分离器(8)、气体流量计(7)和计算机数据采集系统(11)组成，其特征在于：所述铁基高温合金岩心夹持器(5)由以铁为基体、含6％铬和镍的奥氏体合金制成的耐高压岩心夹持器和耐高温高压胶套构成，岩心夹持器用来放置实验岩心和通过实验气体，胶套则可在180℃、40MPa的地层条件下进行一系列实验测试；同时，温度传感器(6)和压力传感器(10)与自动围压泵(9)和计算机数据采集系统(11)相连。
2.根据权利要求1所述的一种新型应力敏感实验装置，其特征在于：自动围压泵(9)可在3分钟内加压至所需压力值并保持，模拟真实地层压力。
3.根据权利要求1所述的一种新型应力敏感实验装置，其特征在于：温度传感器(6)和压力传感器(10)用于收集实验过程中的温度和压力的大小，计算机数据采集系统(11)用于对实验过程中的测量参数进行处理并形成曲线，达到准确并形象的展现实验岩心受应力敏感的效果。
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Cited By (2)
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| CN110566195A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-12-13 | 中国海洋石油集团有限公司 | 地层条件下考虑束缚水的气藏应力敏感性评价实验方法 |
| CN113075108A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-07-06 | 西南石油大学 | 一种考虑束缚水饱和度的岩心多次应力敏感测试方法 |
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2018
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| CN110566195B (zh) * | 2019-07-30 | 2022-11-22 | 中国海洋石油集团有限公司 | 地层条件下考虑束缚水的气藏应力敏感性评价实验方法 |
| CN113075108A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-07-06 | 西南石油大学 | 一种考虑束缚水饱和度的岩心多次应力敏感测试方法 |
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