CN211505126U - 一种用于监测岩心水化过程渗透率动态变化的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于监测岩心水化过程渗透率动态变化装置，它包括岩心夹持器（2）、电阻探头（3）、声波测试仪（4）、自动电阻率测试模块（5）、围压加载系统、液相驱替系统、数据采集系统（16）组成；所述围压加载系统通过电动液压泵向岩心（1）施加周向力；所述液相驱替系统通过精细电动液压泵（12）将驱替液压入岩心（1）的端面向岩心（1）施加轴压；所述电阻探头（3）配合自动电阻率测试模块（5）可以定时自动测量岩心（1）的电阻率；所述声波测试仪（4）与数据采集系统（16）自动采集上述的测量参数。本实用新型设计新颖，操作简单方便，实验测量过程实现全自动，能快速精确的测量液相侵入过程中岩心（1）的渗透率。

Description

一种用于监测岩心水化过程渗透率动态变化的装置

技术领域

本实用新型涉及石油工程储层损害实验评价技术领域，特别是一种用于监测岩心水化过程渗透率动态变化的装置。

背景技术

地层岩石尤其是储层岩石在钻完井及增产改造过程中都会产生一系列的储层损害，其会造成油气运移通道堵塞、储层渗透率降低。然而对于地层岩石的储层损害程度的评价目前更多停留在通过测试岩心在损害前后的渗透率变化来评价，但这种通过损害前后的渗透率变化来评价储层损害程度的方法，很难具有时效性和连续性。这种方法测试的过程过长且只有几个独立时间点的渗透率数据，很难说明岩心在损害的过程中所发生的变化，并且还加大了实验时的工作难度。

专利CN107831106A公开了一种智能渗透率测量实验台，包括数据处理系统、供水循环系统、模拟渗流系统，但该装置不能测量液相连续侵入过程中的渗透率变化。专利CN109115669A公开了一种长期自动测量岩石变渗透率的水循环测试装置及方法利用岩样夹持加载系统夹持岩样，循环注液与排液系统循环液体，数据采集记录系统自动记录数据。但该装置无法记录实验过程中侵入液的液相前缘、岩心的声波数据，并且没有消除温差对于液相体积变化的影响，循环注液系统的泵计量精度不够不易检测到低渗超低渗岩心的渗透率变化情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种用于监测岩心水化过程渗透率动态变化装置，该装置可模拟地层岩石所受的地应力条件以及液相侵入过程，通过监测精细电动液压泵计量刻度的变化，从而得到岩心水化过程中瞬时的渗透率。并且结合自动声波测量设备和电阻率测试设备，可以得到岩心水化过程中不同时刻的声波数据及液相侵入的液相前缘，并且本装置还可以消除因温度变化导致液相体积变化所产生的误差。值得注意的是，本装置不仅可以对低渗岩心进行连续渗透率测量，更可以对超低渗岩心进行连续渗透率测量。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种用于监测岩心水化过程渗透率动态变化的装置，包括岩心夹持器、多个电阻探头、声波测试仪、自动电阻率测试模块、围压加载系统、液相驱替系统、数据采集系统、恒温烘箱和排液桶，所述岩心夹持器包括外壳和夹持器胶套，所述外壳包括空心圆筒和两端用于封闭的柱塞，所述外壳套接于夹持器胶套上，夹持器胶套套接于岩心上，岩心为直径25mm、高度50mm的圆柱体，通过岩心夹持器进行固定，所述夹持器胶套上固定有多个电阻探头，电阻探头与岩心相接触，电阻探头配合自动电阻率测试模块可以检测岩心的电阻率，所述液相驱替系统与外壳一端的柱塞连接，所述外壳另一端的柱塞与排液桶连接，所述声波测试仪的两个探头分别固定于外壳两端的柱塞上，所述围压加载系统与岩心夹持器的外壳连接，数据采集系统分别与声波测试仪、自动电阻率测试模块、围压加载系统和液相驱替系统电连接，所述自动电阻率测试模块与电阻探头电连接，所述岩心夹持器、多个电阻探头、声波测试仪、自动电阻率测试模块、围压加载系统、液相驱替系统和排液桶均设置于恒温烘箱内。恒温烘箱能够排出温度对测试的影响。

所述围压加载系统包括油箱、电动液压泵、压力表A和节流截止阀A，所述电动液压泵的进水管设置于油箱内，所述电动液压泵的出水管与岩心夹持器的外壳的空心圆筒连接，所述压力表A和节流截止阀A设置于电动液压泵的出水管上。所述围压加载系统通过电动液压泵将油箱中的油泵入岩心夹持器与夹持器胶套之间的环形空间之中，向岩心施加周向力。

所述液相驱替系统包括节流截止阀B、压力表B、精细电动液压泵和驱替液箱，所述精细电动液压泵的进水管设置于驱替液箱内，所述精细电动液压泵的出水管与岩心的一端连接，所述节流截止阀B和压力表B设置于精细电动液压泵的出水管上。所述液相驱替系统通过精细电动液压泵将驱替液箱中的驱替液压入岩心的端面，即提供了轴向力还为液相侵入提供了稳定的驱替压力。

所述岩心通过排水管与排液桶连接，所述排水管上设置有节流截止阀C。

所述数据采集系统包括计算机和控制声波测试仪、自动电阻率测试模块、围压加载系统和液相驱替系统的软件。

本实用新型具有以下优点：

1、 本装置可以实时测量岩心在液相侵入过程中的渗透率，并且可以根据岩心电阻率的变化获得液相侵入前缘的位置；

2、 本装置可分别测量多种不同液相侵入岩心过程中渗透率的变化；

3、 本装置可放置在恒温烘箱内使用，减小因温度变化带来的液相体积变化，整个测量过程更加精确；

4、 本装置设计巧妙，操作简单，测量过程全部自动化。

附图说明

图1 为本实用新型的结构示意图；

图中：1-岩心，2-岩心夹持器，3-电阻探头，4-声波测试仪，5-自动电阻率测试模块，6-压力表A，7-阀门A，8-电动液压泵，9-油箱，10-阀门B，11-压力表B，12-精细电动液压泵，13-驱替液箱，14-阀门C，15-排液桶，16-数据采集系统，17-恒温烘箱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种用于监测岩心1水化过程渗透率动态变化的装置，包括岩心夹持器2、多个电阻探头3、声波测试仪4、自动电阻率测试模块5、围压加载系统、液相驱替系统、数据采集系统16、恒温烘箱17和排液桶15，所述岩心夹持器2包括外壳和夹持器胶套，所述外壳包括空心圆筒和两端用于封闭的柱塞，所述外壳套接于夹持器胶套上，夹持器胶套套接于岩心1上，岩心1为直径25mm、高度50mm的圆柱体，通过岩心夹持器2进行固定，所述夹持器胶套上固定有多个电阻探头3，电阻探头3与岩心1相接触，电阻探头3配合自动电阻率测试模块5可以检测岩心1的电阻率，所述液相驱替系统与外壳一端的柱塞连接，所述外壳另一端的柱塞与排液桶15连接，所述声波测试仪4的两个探头分别固定于外壳两端的柱塞上，所述围压加载系统与岩心夹持器2的外壳连接，数据采集系统16分别与声波测试仪4、自动电阻率测试模块5、围压加载系统和液相驱替系统电连接，所述自动电阻率测试模块5与电阻探头3电连接，所述岩心夹持器2、多个电阻探头3、声波测试仪4、自动电阻率测试模块5、围压加载系统、液相驱替系统和排液桶15均设置于恒温烘箱17内。恒温烘箱17能够排出温度对测试的影响。

所述围压加载系统包括油箱9、电动液压泵8、压力表A6和节流截止阀A7，所述电动液压泵8的进水管设置于油箱9内，所述电动液压泵8的出水管与岩心夹持器2的外壳的空心圆筒连接，所述压力表A6和节流截止阀A7设置于电动液压泵8的出水管上。所述围压加载系统通过电动液压泵将油箱9中的油泵入岩心夹持器2与夹持器胶套之间的环形空间之中，向岩心1施加周向力。

所述液相驱替系统包括节流截止阀B10、压力表B11、精细电动液压泵12和驱替液箱13，所述精细电动液压泵12的进水管设置于驱替液箱13内，所述精细电动液压泵12的出水管与岩心1的一端连接，所述节流截止阀B10和压力表B11设置于精细电动液压泵12的出水管上。所述液相驱替系统通过精细电动液压泵12将驱替液箱13中的驱替液压入岩心1的端面，即提供了轴向力还为液相侵入提供了稳定的驱替压力。

所述岩心1通过排水管与排液桶15连接，所述排水管上设置有节流截止阀C14。

所述数据采集系统16包括计算机和控制声波测试仪4、自动电阻率测试模块5、电动液压泵8和精细电动液压泵12的软件。

本实用新型的工作过程如下：步骤A：首先打开岩心夹持器2柱塞放入岩心1并上好柱塞，保持阀门三打开，启动围压加载系统加载合适的围压，启动声波测试仪4和自动电阻率测试模块5，最后启动液相驱替系统加载合适的驱替压力。

步骤B：通过数据采集系统16获得实时的岩心1渗透率、电阻率、声波参数。

步骤C：实验结束后关闭各部分仪器，打开阀门一和阀门二卸去围压和轴压。

Claims (4)

1.一种用于监测岩心水化过程渗透率动态变化的装置，其特征在于：包括岩心夹持器（2）、多个电阻探头（3）、声波测试仪（4）、自动电阻率测试模块（5）、围压加载系统、液相驱替系统、数据采集系统（16）、恒温烘箱（17）和排液桶（15），所述岩心夹持器（2）包括外壳和夹持器胶套，所述外壳包括空心圆筒和两端用于封闭的柱塞，所述外壳套接于夹持器胶套上，夹持器胶套套接于岩心（1）上，所述夹持器胶套上固定有多个电阻探头（3），所述液相驱替系统与外壳一端的柱塞连接，所述外壳另一端的柱塞与排液桶（15）连接，所述声波测试仪（4）的两个探头分别固定于外壳两端的柱塞上，所述围压加载系统与岩心夹持器（2）的外壳连接，数据采集系统（16）分别与声波测试仪（4）、自动电阻率测试模块（5）、围压加载系统和液相驱替系统电连接，所述自动电阻率测试模块（5）与电阻探头（3）电连接，所述岩心夹持器（2）、多个电阻探头（3）、声波测试仪（4）、自动电阻率测试模块（5）、围压加载系统、液相驱替系统和排液桶（15）均设置于恒温烘箱（17）内。

2.根据权利要求1所述的一种用于监测岩心水化过程渗透率动态变化的装置，其特征在于：所述围压加载系统包括油箱（9）、电动液压泵（8）、压力表A（6）和节流截止阀A（7），所述电动液压泵（8）的进水管设置于油箱（9）内，所述电动液压泵（8）的出水管与岩心夹持器（2）的外壳连接，所述压力表A（6）和节流截止阀A（7）设置于电动液压泵（8）的出水管上。

3.根据权利要求1所述的一种用于监测岩心水化过程渗透率动态变化的装置，其特征在于：所述液相驱替系统包括节流截止阀B（10）、压力表B（11）、精细电动液压泵（12）和驱替液箱（13），所述精细电动液压泵（12）的进水管设置于驱替液箱（13）内，所述精细电动液压泵（12）的出水管与岩心（1）的一端连接，所述节流截止阀B（10）和压力表B（11）设置于精细电动液压泵（12）的出水管上。

4.根据权利要求1所述的一种用于监测岩心水化过程渗透率动态变化的装置，其特征在于：所述岩心（1）通过排水管与排液桶（15）连接，所述排水管上设置有节流截止阀C（14）。

Images