[发明专利]一种测定含水合物储层的水平/垂向渗透率的装置及方法

权利要求书

1.一种测定含水合物储层的水平/垂向渗透率的方法，其采用测定含水合物储层的水平/垂向渗透率的装置包括：包括冷却水/饱和甲烷水罐(3)、注水泵(8)、甲烷气罐(11)、增压泵(14)、空压机(16)、高压气罐(19)、背压阀(55)、气罐(57)、数据采集仪(60)、恒温水浴(61)和设在所述恒温水浴(61)内的测定含水合物储层的水平/垂直渗透率装置(62)；

所述冷却水/饱和甲烷水罐(3)上部设有水循环进口(1)、进气管路(6)，底部设有水循环出口(2)；所述进气管路(6)上设有进气控制闸阀(5)；所述冷却水/饱和甲烷水罐(3)底部与注水泵(8)连通；

所述甲烷气罐(11)、空压机(16)均与增压泵(14)连通，所述增压泵(14)与高压气罐(19)连通；

所述注水泵(8)、高压气罐(19)均与测定含水合物储层的水平/垂直渗透率装置(62)的入口连通，所述测定含水合物储层的水平/垂直渗透率装置(62)的出口、背压阀(55)、气罐(57)依次连通，所述气罐(57)上设有排气管线(59)，所述排气管线(59)上设有气体流量计(58)；

所述测定含水合物储层的水平/垂直渗透率装置(62)上设有P1水平差压表(27)、P2水平差压表(28)、P3水平差压表(29)、P4垂向差压表(47)、P5垂向差压表(48)、P6垂向差压表(49)；

所述数据采集仪(60)分别与P1水平差压表(27)、P2水平差压表(28)、P3水平差压表(29)、P4垂向差压表(47)、P5垂向差压表(48)、P6垂向差压表(49)、气体流量计(58)电性连接；

所述测定含水合物储层的水平/垂直渗透率装置(62)的入口包括左侧入口和底部入口，所述测定含水合物储层的水平/垂直渗透率装置(62)的出口包括顶部出口、右侧出口；

所述测定含水合物储层的水平/垂直渗透率装置(62)包括反应容器(111)、入口封盖(112)、出口封盖(113)、入口左卡箍(114)、入口右卡箍(115)、出口左卡箍(116)、出口右卡箍(117)，所述入口封盖(112)通过入口左卡箍(114)、入口右卡箍(115)固定在所述反应容器(111)的上端，所述出口封盖(113)通过出口左卡箍(116)、出口右卡箍(117)固定在所述反应容器(111)的下端；

其特征在于，包括以下步骤：

(1)将模拟用的经过干燥后的定量多孔介质装入测定含水合物储层的水平/垂直渗透率装置(62)内；

(2)开启空压机(16)和增压泵(14)，向高压气罐(19)注入气体至需要的气体压力；

(3)向测定含水合物储层的水平/垂直渗透率装置(62)中注入气体到一定的压力，对设备的密闭性进行检测，确保设备无泄漏；

(4)将恒温水浴(61)的温度调节至需要温度；打开水循环进口(1)和水循环出口(2)，同时开启进气管路(6)，气体经过鼓泡器(4)进入冷却水/饱和甲烷水罐(3)中，使得甲烷气充分溶解水中，生产甲烷水，并将温度调节至与恒温水浴(61)的温度相同；

(5)开启注水泵(8)，向测定含水合物储层的水平/垂直渗透率装置(62)以及相关流程注入一定温度的水，排出多孔介质以及管线中的空气，并将背压阀(55)调节至5MPa，一直到气罐(57)液量具有恒定的流速，与注水泵(8)的排量保持平衡；

(6)排出P1水平差压表(27)、P2水平差压表(28)、P3水平差压表(29)、P4垂向差压表(47)、P5垂向差压表(48)、P6垂向差压表(49)的空气，确保管线中充满水；

(7)将反应容器的压力注入到一定压力，通过反应器进口压力表(22)可以实现数据实时监测，保持恒定状态不变；

(8)从高压气罐(19)中放出部分气体驱替测定含水合物储层的水平/垂直渗透率装置(62)中的水，给气体提供空间，并向反应容器注入到一定的压力；

(9)开启注水泵(8)，向测定含水合物储层的水平/垂直渗透率装置(62)中注水至一定的压力，停止注水泵(8)；

(10)水合物开始在测定含水合物储层的水平/垂直渗透率装置(62)中合成，经过一段时间后，水合物生成完毕；

(11)将背压阀(55)调节至需求的压力，开启注水泵(8)以恒定的注水速度注入测定含水合物储层的水平/垂直渗透率装置(62)，直到气罐(57)的流速保持了恒定，同时检测气体流量计(58)，确保水合物无分解，得到水合物样品水平方向不同差压的变化情况；

(12)测试完毕后，开启注水泵(8)以水平渗透率相同的注水速度注入测定含水合物储层的水平/垂直渗透率装置(62)，直到气罐(57)的流速保持了恒定，同时检测气体流量计(58)，确保水合物无分解，得到水合物样品垂直方向不同差压的变化情况；

(13)整个水合物生成过程以及测试过程，均采用数据采集仪(60)记录相关数据；

(14)采用达西定律处理相关数据，得到水平/垂向渗透率的变化情况。