[发明专利]一种多组岩样低速非达西渗流试验同时测量的装置和方法

说明书

本发明公开了一种多组岩样低速非达西渗流试验同时测量的装置和方法，该装置包括储液罐、恒温控制机构、岩心测量机构、围压加压机构和数据采集机构，岩心测量机构有多个，储液罐用于提供工作液体，恒温控制机构用于提供试验所需的恒温，岩心测量机构用于测量各岩心试样的低速非达西渗流情况，围压加压机构用于提供试验所需的围压，数据采集机构用于采集数据。该装置结构简单，可同时研究开展多组岩样的低速非达西渗流实验，研究低速非达西效应。该方法依托于上述装置，操作方便，测量准确度和精度高。

技术领域

本发明涉及致密储层渗流研究技术领域，具体涉及一种多组岩样低速非达西渗流试验同时测量的装置和方法。

背景技术

我国致密油储量丰富，具有很大的勘探开发潜力，然而致密油储层致密，微纳米孔隙广泛发育，在低压力梯度下具有明显的低速渗流特征，准确的描述致密油低速非达西渗流规律对致密油的有效开发具有重要的意义。

前人的研究表明：当驱替压力梯度小于某个临界值时，致密油藏孔隙完全被不流动的流体边界层填充，流体不能流动，只有高于该压力梯度才能参与流动，这个临界压力梯度就是所谓的真实启动压力梯度，随着压力梯度继续增加，边界层的厚度逐渐减小，渗流速度与驱替压力梯度呈现下凹抛物线形状的非线性关系，当压力梯度继续增加，渗流速度与压力梯度呈现拟线性关系，拟合直线与横坐标的交点即拟启动压力梯度。

目前，很多岩心室内研究低速非达西的方法较多，如“毛细管平衡法”、“气泡法”和“压差-流量法”，然而采用这些方法研究低速非达西渗流规律的难点如下：1、“毛细管平衡法”和“气泡法”要求极低的上游驱替压力、极小的驱替流速，不适用于超低渗岩心启动压力测试；2、但常规压差流量法测量时，只能采用单个岩心进行实验，时间耗时长，效率低；3、驱替流量计量复杂；4、对设备精度要求极高且实验耗时过长。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种多组岩样低速非达西渗流试验同时测量的装置和方法，该装置结构简单，可同时研究开展多组岩样的低速非达西渗流实验，研究低速非达西效应。

该方法依托于上述装置，操作方便，测量准确度和精度高。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种多组岩样低速非达西渗流试验同时测量的装置，包括储液罐、恒温控制机构、岩心测量机构、围压加压机构和数据采集机构，岩心测量机构有多个，岩心测量机构包括采液管、连接管、进液总管、第一进液支管、第二进液支管、排液总管、岩心夹持器、差压计、第一三通阀门、液体注入机构和流量测量机构，第一三通阀门为带开关的三通阀门，液体注入机构包括采液容器和动力机构，动力机构与采液容器连接，采液管的一端、连接管的一端、进液总管的一端分别与第一三通阀门连接，连接管的另一端与采液容器连接，进液总管的另一端分别与第一进液支管和第二进液支管的一端连接，第一进液支管和第二进液支管的另一端分别与排液总管的一端连接，岩心夹持器安装于第一进液支管上，差压计安装于第二进液支管，排液总管的另一端与流量测量机构连接，各采样管的另一端均与储液罐连通，各岩心测量机构的岩心夹持器和差压计均位于恒温控制机构中，围压加压机构包括加压干管、加压支管、围压泵、压力表和多通阀门，加压支管和岩心夹持器的个数相同，加压干管的一端与围压泵连接，加压干管的另一端、压力表、各加压支管的一端分别多通阀门连接，各加压支管的另一端分别与对应的岩心夹持器连通，数据采集机构包括差压转换台，各差压计与差压转换台电连接。

还包括废液罐，岩心测量机构还包括排气机构，排气机构包括第二三通阀门、气体传感器和排气管，气体传感器和连接管的个数相同，第二三通阀门为带开关的三通阀门，采液管与第二三通阀门其中的两个接口连接，排气管的一端与第二三通阀门的另一接口连接，各排气管的另一端均与废液管连通，各气体传感器安装于对应的连接管上。