CN209198222U - 一种用于页岩岩心应力敏感评价实验的稳定增减压装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于页岩岩心应力敏感评价实验的稳定增减压装置，该用于页岩岩心应力敏感评价实验的稳定增减压装置包括：岩心夹持器，通过管线与所述岩心夹持器的环压腔入口连接的高压注入泵，以及在所述管线中串接的环压腔注液阀门和高压注入泵的出液阀门，其特征在于，设置高压缓冲舱，所述高压缓冲舱通过增压管连接有增压泵，并通过真空管连接有真空抽气泵；在所述高压缓冲舱内设置柔性形变舱，在所述柔性形变舱内充入有氮气；还设置有高压缓冲罐，所述高压缓冲罐通过氮气管与所述柔性形变舱连接。本实用新型的有益效果是：本实用新型原理简单，操作方便，具有较强的实用性，避免氮气浪费。
Description
技术领域
本实用新型涉及到非常规油气开采实验技术领域，尤其涉及到一种用于页岩岩心应力敏感评价实验的稳定增减压装置。
背景技术
页岩气是一种非常规天然气资源，是常规油气能源的重要战略接替。页岩气藏与常规油气藏相比，生成条件、运移模式、赋存方式、成藏条件等均不相同。与常规油气藏一样，在开采过程中，随着储层内部流体的产出，储层孔隙压力降低，储层岩石原有的受力平衡状态发生改变，引起岩石发生弹性或塑性变形导致岩石孔隙结构的改变，这种改变将大大影响到流体在其中的渗流能力。应力敏感评价实验目的在于了解岩石所受净应力改变时孔喉喉道变形、裂缝闭合或张开的过程，并导致岩石渗流能力变化的程度。常规油气藏储层主要以砂岩及各种矿物胶结组成，孔隙内流体压力及砂岩颗粒胶结的骨架应力共同克服上覆压力对岩心孔缝的影响。页岩主要是由富含有机质的粘土等矿物经成岩作用而成，基质间胶结物极少，基质间孔隙内流体主要成分是轻烃气，气体的压缩系数较液体而言相差几个数量级。大量实验表明，缺少骨架应力仅以孔隙内气体压力来克服上覆压力较常规砂岩相比而言，上覆压力值波动引起实验数据的误差则更加明显。对岩心增加和减小上覆压力是通过对包裹岩心的夹持器的密闭环压腔注水或排水来实现的，以环压压力来模拟上覆压力；以环压压力值与驱替压力值之差来模拟净应力，实验时分别计算净应力增加和减小过程中不同净应力下岩样渗透率变化率，绘制净应力增加和减小过程的应力敏感实验曲线并评价应力敏感损害率。增加和减小净应力方式是以手动泵或电动泵设置不同的环压压力来模拟的，驱替泵将实验用流体恒速驱替岩心，因受到注入流体及岩心物性参数影响，驱替压力会不断改变直至趋于稳定，在这过程中夹持器中包裹岩心的橡胶套受应力作用也会发生形变至环压压力出现较大幅度波动，页岩岩心受环压压力不均所测渗透率数值与真值间出现较大偏差。另以手动泵操作受人为因素干扰过大且人工强度较大；以电动泵操作，因目前仪器进、退泵以气动电磁阀自动控制，精度受电压、气动力源压力、电磁阀内橡胶密封圈老化程度等不利因素对实验数据也略有影响。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种用于页岩岩心应力敏感评价实验的稳定增减压装置。
本实用新型是通过以下技术方案实现：
本实用新型提供了一种用于页岩岩心应力敏感评价实验的稳定增减压装置，该用于页岩岩心应力敏感评价实验的稳定增减压装置包括：岩心夹持器，通过管线与所述岩心夹持器的环压腔入口连接的高压注入泵，以及在所述管线中串接的环压腔注液阀门和高压注入泵的出液阀门，其特征在于，设置高压缓冲舱，所述高压缓冲舱通过增压管连接有增压泵，并通过真空管连接有真空抽气泵；在所述高压缓冲舱内设置柔性形变舱，在所述柔性形变舱内充入有氮气；还设置有高压缓冲罐，所述高压缓冲罐通过氮气管与所述柔性形变舱连接，所述氮气管上串接氮气阀门和第一压力表；所述高压缓冲罐内盛有所述岩心夹持器用的增压液，且所述高压缓冲罐通过输液管与所述管线连接，所述管线上串接有第二压力表。
优选的，所述高压缓冲舱和所述高压缓冲罐均为金属材质的罐体结构。
优选的，所述柔性形变舱为橡胶材质的囊状结构。
优选的，所述增压管、所述真空管以及所述输液管上分别设置有不锈钢材质的控制阀门。
优选的，所述第一压力表和所述第二压力表的精度不小于0.4级。
优选的，所述管线、所述增压管、所述真空管、所述氮气管及所述输液管均为不锈钢管，所述环压腔注液阀门、所述出液阀门及所述氮气阀门均为不锈钢阀门。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型原理简单，操作方便，具有较强的实用性，避免氮气浪费。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的用于页岩岩心应力敏感评价实验的稳定增减压装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1，图1是本实用新型实施例提供的用于页岩岩心应力敏感评价实验的稳定增减压装置的结构示意图。
本实用新型实施例提供了一种用于页岩岩心应力敏感评价实验的稳定增减压装置，该用于页岩岩心应力敏感评价实验的稳定增减压装置包括：岩心夹持器1，通过管线2与所述岩心夹持器1的环压腔3入口连接的高压注入泵4，以及在所述管线2中串接的环压腔注液阀门5和高压注入泵4的出液阀门6，其特征在于，设置高压缓冲舱7，所述高压缓冲舱7通过增压管8连接有增压泵9，并通过真空管10连接有真空抽气泵11；在所述高压缓冲舱7内设置柔性形变舱12，在所述柔性形变舱12内充入有氮气；还设置有高压缓冲罐13，所述高压缓冲罐13通过氮气管14与所述柔性形变舱12连接，所述氮气管14上串接氮气阀门15和第一压力表16；所述高压缓冲罐13内盛有所述岩心夹持器1用的增压液，且所述高压缓冲罐13通过输液管17与所述管线2连接，所述管线2上串接有第二压力表18。
优选的，所述高压缓冲舱7和所述高压缓冲罐13均为金属材质的罐体结构。
优选的，所述柔性形变舱12为橡胶材质的囊状结构。
优选的，所述增压管8、所述真空管10以及所述输液管17上分别设置有不锈钢材质的控制阀门19。
优选的，所述第一压力表16和所述第二压力表18的精度不小于0.4级。
优选的，所述管线2、所述增压管8、所述真空管10、所述氮气管14及所述输液管17均为不锈钢管，所述环压腔注液阀门5、所述出液阀门6及所述氮气阀门15均为不锈钢阀门。
在上述实施例中，本实用新型原理简单，操作方便，具有较强的实用性，避免氮气浪费。
为了方便理解本实用新型实施例提供的用于页岩岩心应力敏感评价实验的稳定增减压装置，下面结合具体的实施例对其进行详细的描述。
继续参考图1，本实用新型实施例提供了一种用于页岩岩心应力敏感评价实验的稳定增减压装置，该用于页岩岩心应力敏感评价实验的稳定增减压装置包括岩心夹持器1，通过管线2与岩心夹持器1的环压腔3入口连接的高压注入泵4，以及在管线2中串接的环压腔注液阀门5和高压注入泵4的出液阀门6，其特征在于，设置高压缓冲舱7，高压缓冲舱7通过增压管8连接有增压泵9，并通过真空管10连接有真空抽气泵11。此外，在高压缓冲舱7内设置柔性形变舱12，在柔性形变舱12内充入有氮气。在本实施例中，还设置有高压缓冲罐13，高压缓冲罐13通过氮气管14与柔性形变舱12连接，氮气管14上串接氮气阀门15和第一压力表16。在高压缓冲罐13内盛有岩心夹持器1用的增压液，且高压缓冲罐13通过输液管17与管线2连接，管线2上串接有第二压力表18。进一步的，还在增压管8、真空管10以及输液管17上分别设置有不锈钢材质的控制阀门19。在本实施例中，高压缓冲舱7和高压缓冲罐13均为金属材质的罐体结构。柔性形变舱12为橡胶材质的囊状结构。第一压力表16和第二压力表18的精度不小于0.4级。管线2、增压管8、真空管10、氮气管14及输液管17均为不锈钢管，环压腔注液阀门5、出液阀门6及氮气阀门15均为不锈钢阀门。
在上述实施例中，进行试验时，先关闭上述所有的阀门，将岩心样品20放入岩心夹持器1内，打开氮气阀门15和增压管8上的控制阀门19，开启增压泵9向高压缓冲舱7内充入空气，从而使柔性形变舱12内的氮气受挤压进入高压缓冲罐13内，观察第一压力表16数值，待压力达到实验压力后关闭增压管8上的控制阀门19，并关闭增压泵9停止施压，分别打开输液管17上的控制阀门19和出液阀门6，观察第二压力表18的数值，开启高压注入泵4和真空抽气泵11并打开真空管10上的控制阀门19，通过高压注入泵4和真空抽气泵11来调节高压缓冲罐13内的增压液流体的压力，待压力稳定后关闭出液阀门6及真空管10上的控制阀门19并关闭真空抽气泵11，打开环压腔注液阀门5使高压缓冲罐13内下部液体进入环压腔3完成对岩心样品20施压。按实验要求完成在该初始压力点的样品渗透率检测，重复以上步骤直升至目标压力。退压检测时先关闭环压腔注液阀门5，观察第二压力表18的数值待压力数值稳定到实验压力值后打开环压腔注液阀门5，按实验要求完成在该压力点的样品渗透率检测，重复以上步骤直降至初始压力。从上述描述可以看出，本申请可以有效避免氮气的浪费。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于页岩岩心应力敏感评价实验的稳定增减压装置，包括：岩心夹持器，通过管线与所述岩心夹持器的环压腔入口连接的高压注入泵，以及在所述管线中串接的环压腔注液阀门和高压注入泵的出液阀门，其特征在于，设置高压缓冲舱，所述高压缓冲舱通过增压管连接有增压泵，并通过真空管连接有真空抽气泵；在所述高压缓冲舱内设置柔性形变舱，在所述柔性形变舱内充入有氮气；还设置有高压缓冲罐，所述高压缓冲罐通过氮气管与所述柔性形变舱连接，所述氮气管上串接氮气阀门和第一压力表；所述高压缓冲罐内盛有所述岩心夹持器用的增压液，且所述高压缓冲罐通过输液管与所述管线连接，所述管线上串接有第二压力表。
2.根据权利要求1所述的用于页岩岩心应力敏感评价实验的稳定增减压装置，其特征在于，所述高压缓冲舱和所述高压缓冲罐均为金属材质的罐体结构。
3.根据权利要求2所述的用于页岩岩心应力敏感评价实验的稳定增减压装置，其特征在于，所述柔性形变舱为橡胶材质的囊状结构。
4.根据权利要求1所述的用于页岩岩心应力敏感评价实验的稳定增减压装置，其特征在于，所述增压管、所述真空管以及所述输液管上分别设置有不锈钢材质的控制阀门。
5.根据权利要求1所述的用于页岩岩心应力敏感评价实验的稳定增减压装置，其特征在于，所述第一压力表和所述第二压力表的精度不小于0.4级。
6.根据权利要求1所述的用于页岩岩心应力敏感评价实验的稳定增减压装置，其特征在于，所述管线、所述增压管、所述真空管、所述氮气管及所述输液管均为不锈钢管，所述环压腔注液阀门、所述出液阀门及所述氮气阀门均为不锈钢阀门。
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| CN201821721726.4U Active CN209198222U (zh) | 2018-10-23 | 2018-10-23 | 一种用于页岩岩心应力敏感评价实验的稳定增减压装置 |
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