[发明专利]测量低渗透岩心渗透率的装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于石油工程领域，具体地，涉及一种石油与天然气开发领域中对岩心的渗透率进行测量的实验装置及方法，特别地，涉及一种测量低渗透岩心渗透率的实验装置及方法。

背景技术

低渗透岩心是指渗透率介于(0.1～50)×10^-3μm的多孔介质，低渗透岩心中的单相流体渗流问题在能源开发、水利工程、核废料处理等领域具有十分广泛的应用背景。中国目前的探明储量及开发储量中，低渗透储量占了很大的比例。岩石的渗透率表征岩石允许流体通过的能力，是描述储层岩石最基本的物理参数之一。低渗透岩心孔吼尺寸微小、渗透率低，常规的岩石流动实验因仪器死体积、流体挥发、实验误差、岩石未完全饱和等因素，难以准确测量低渗岩石入口压力和出口流量，致使测定结果与实际物理过程存在较大差别，且结果难以与生产实际吻合。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种能够准确测量低渗透岩心渗透率的实验装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用下述方案：

测量低渗透岩心渗透率的装置，包括：入口端压帽、出口端压帽、固化胶套、二氧化碳气瓶、玻璃漏斗、第一标尺、真空泵、聚四氟乙烯管、第二标尺，其中：入口端压帽和出口端压帽夹紧受测岩心的两端面，受测岩心水平设置；第一三通的三个端口分别通过管线与入口端压帽的出口、二氧化碳气瓶、玻璃漏斗相连，第一三通与入口端压帽的出口相连的管线水平设置，第一三通与二氧化碳气瓶相连的管线上设有第一阀门，第一三通与玻璃漏斗相连的管线为硅胶管，硅胶管上设有第二阀门；玻璃漏斗竖直放置，玻璃漏斗的一侧竖直设有第一标尺，第一标尺的下端与入口端压帽的中心相齐；第二三通的三个端口通过管线分别与出口端压帽的出口、真空泵、聚四氟乙烯管相连；第二三通与真空泵相连的管线上设有第三阀门；第二三通与聚四氟乙烯管相连的管线上设有第四阀门，聚四氟乙烯管内径为1mm、长度为1～2m，聚四氟乙烯管水平固定，与受测岩心的轴线在同一水平线上，聚四氟乙烯管的一侧平行放置第二标尺。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、低渗透岩心渗透率测量装置尽可能地减小了仪器的死体积，避免了死体积对测量结果的影响；

2、低渗透岩心渗透率测量装置的岩石入口压力采用液柱高度计量，出口流速采用小内径的聚四氟乙烯管计量，同时去除了上下游软管中流动阻力的影响，提高了测量的精度；

3、通过所设计的实验方法，能够保证受测岩心为单相液体完全饱和；

4、实验装置整体结构简单，易于制作和维修，且制作维修成本低。

附图说明

图1为测量低渗透岩心渗透率的装置结构示意图；

图2为入口端压帽(出口端压帽)示意图；

图3为分流板接触受测岩心端面一侧的结构示意图；

图中：1、入口端压帽，2、出口端压帽，3、受测岩心，4、固化胶套，5、第一三通，6、第一阀门，7、二氧化碳气瓶，8、第二阀门，9、硅胶管，10、玻璃漏斗，11、液面，12、第一标尺，13、第二三通，14、第三阀门，15、真空泵，16、第四阀门，17、聚四氟乙烯管，18、第二标尺，19、压帽外壳，20、分流板，21、压帽出口，22、分流板凹槽，23、分流板导流孔，24、分流板凸起。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，测量低渗透岩心渗透率的装置，包括：入口端压帽1、出口端压帽2、固化胶套4、二氧化碳气瓶7、玻璃漏斗10、第一标尺12、真空泵15、聚四氟乙烯管17、第二标尺18，其中：

受测岩心3为两端面平整的圆柱体，直径为2.5cm；入口端压帽1和出口端压帽2的构造和尺寸相同，外直径为2.5cm，与受测岩心3的直径相同；入口端压帽1和出口端压帽2夹紧受测岩心3的两端面，受测岩心3水平设置，固化胶套4将夹紧后的入口端压帽1、出口端压帽2、受测岩心3沿环向密封。

入口端压帽1、出口端压帽2均由压帽外壳19和分流板20固定连接而成，分流板20与受测岩心3相接触的一侧沿径向和环向设有凹槽22，凹槽22宽度为2～3mm，深度为1～2mm，在凹槽22内设有导流孔23，导流孔23的直径为2mm，分流板20通过凸起24使受测岩心3和导流孔23之间存在一定距离，使得流体能均匀沿受测岩心3的端面流入或流出；分流板20与受测岩心相背的一侧与压帽外壳20形成厚度为1～2mm的空腔，以保证流体均匀沿导流孔23通过分流板20，并尽量减小死体积；压帽外壳20的中心设有出口21，用于流体的流入或流出。