[发明专利]一种致密岩石的饱和装置及方法

说明书

本发明公开了一种致密岩心的饱和装置及方法，该装置主要由抽负压系统、液压系统、温度调节系统和控制系统四部分组成，主要针对致密岩心纳米、微米级孔喉占优，饱和液体困难等科学难题，尤其是纳米级孔喉部分，在负压条件下，通过人造岩心毛细管力传输饱和液体给致密岩心中的纳米级毛细管，致密岩心在毛细管力和负压双重力作用下缓慢自吸饱和，达到高流体饱和度饱和岩心。本发明结构简单、操作方便，具有较高自动化和运行安全的特征，为致密岩心基础科学研究提供配套装置与方法。

技术领域

本发明涉及石油地质实验领域，具体是一种致密岩石的饱和装置及方法。

背景技术

随着常规砂岩、碳酸盐岩等储层石油、天然气的开采逐渐减少殆尽，非常规石油天然气已经成为现代石油工业开发的新趋向，致密砂岩油气、页岩油气作为一种重要的非常规能源，使得非常规油气的勘探与开发，之前的部分方法、行业标准不再适用于非常规油气藏储层的评价，因此有针对性的建立适合非常常规储层评价方法具有十分重要的意义。

致密砂岩油气储层、页岩油气等由于孔喉细小、富含粘土矿物，油藏投入开发前以及开发开发过程中，需要开展入井流体(包括钻开液、完井液、修井液、压裂液、酸液等)与储层适应评价，水敏、盐敏、酸敏、碱敏、油水相渗、气水相渗、液测孔隙度、核磁可动流体饱和度等岩心分析测试评价，所有系列实验都必须首先对致密岩心饱和流体。对致密岩心初始饱和程度决定了评价结果的科学性与客观性，如果初始状态无法将液体完全饱和致密岩心，就无法完全模拟致密储层在原地条件下的地层流体初始状态，更无法客观评价外来流体与致密岩心作用前后对储层矿物反应规律、孔隙结构改造特征，流体渗流能力影响程度的定量评价。

此外，很多实验的前期研究都要对致密砂岩的饱和地层水。常温下水的溶解度相对较低，所以高矿化度的地层水在常温下很难配置，不用地层条件矿化度的地层水进行饱和，后续的实验结果自然失去了准确性。

中国发明专利CN 201210207429.9公开了一种岩石液体饱和装置，中国发明专利CN 102841046B公开了测量岩石孔隙度的方法以及测量装置，中国发明专利CN 202793988U公开了抽空加压饱和装置，从公布的方法和装置来看，基本只适用于孔渗性好的常规岩心，对于致密砂岩的饱和液体并不完全适用。因为致密砂岩孔喉细小，毛细管力大，并且抽真空过程很难把中间容器抽成低压真空，会有一部分气体滞留在纳米级的孔喉中，抽空后将饱和液体直接放入样品杯，将岩样快速完全淹没，会导致液体快速进入岩样，将纳米级或者连通性差孔喉中气体出来堵塞在岩心中，形成贾敏效应，造成饱和失败，并给后续评价带来误差，甚至错误性结论。

发明内容

本发明的目的在于提供一种致密岩石的饱和装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种致密岩石的饱和装置，包括抽负压系统、液压系统、温度调节系统和控制系统；所述抽负压系统装置由抽真空泵、六通阀、装有除油试剂的第二广口瓶和装有干燥剂的第一广口瓶组成；所述液压系统由第三电磁阀、第四电磁阀、加压泵、第二压力表及压力传感器和若干管路组成；所述温度调节系统包括恒温箱，恒温箱内设有中间容器，中间容器的内部设有活塞，所述中间容器的活塞上放置有一层人造岩心，人造岩心上刻有多个用于放置致密砂岩岩心的岩心凹槽，所述中间容器的顶部通过第一电磁阀与抽负压系统的第二导管连接，所述恒温箱内还设有烧杯，烧杯内设有第一导管，第一导管通过第二电磁阀与第六导管连接，第六导管与中间容器内腔连通，所述中间容器的底部通过管路与液压系统的加压泵连接，中间容器的底部管路上分别设有第三电磁阀和第四电磁阀；所述控制系统包括控制线路和控制台，抽负压系统、液压系统和温度调节系统均通过控制线路与控制台电性连接。

作为本发明进一步的方案：所述六通阀分别与第四导管和第五导管连接，第五导管的另一端与抽真空泵连接，所述第四导管的另一端伸入到装有除油试剂的第二广口瓶内，装有除油试剂的第二广口瓶和装有干燥剂的第一广口瓶之间连接有第三导管，装有干燥剂的第一广口瓶上还设置有第二导管。