[发明专利]一种出砂实验测量装置及其出砂测量方法

权利要求书

1.一种出砂实验测量装置，其特征在于，包括岩心夹持器、对所述岩心夹持器提供围压的围压施加泵、对所述岩心夹持器提供驱替压力的高压气瓶和低压气瓶，所述岩心夹持器包括夹持器壳体、内侧固定有岩心的套筒，所述套筒的外周与所述夹持器壳体之间具有密封状的环形腔体，所述环形腔体与所述围压施加泵相连通，所述夹持器壳体开设有分别与所述套筒两端相连通的进气口和出气口，所述进气口按先后顺序且交替连通所述高压气瓶和所述低压气瓶，所述进气口连通有可切换导通路径的第二多通阀，所述高压气瓶和所述低压气瓶分别连通所述第二多通阀的两入口，所述出气口连通有用于调节驱替压差的回压阀，且所述回压阀交替连通有出砂管路和气体流量计，所述回压阀的出口连通有可切换导通路径的第一多通阀，所述出砂管路和所述气体流量计分别连通所述第一多通阀的两出口，所述出砂管路和所述气体流量计分别与所述高压气瓶和所述低压气瓶相导通，先利用高压气瓶进行高压驱替逐渐进行压力递增，在每次进行压力递增后，均替换成低压气瓶进行低压驱替，以得到每次压力提升且高压驱替后的渗透率，在渗透率发生突变时，得到相应的高压驱替压差，所述出砂管路的出口处设有用于实时测量出沙量的称重机构，所述称重机构包括称重天平及设置在其称重台上的容纳腔体，所述容纳腔体与所述出砂管路相连通。

2.根据权利要求1所述的出砂实验测量装置，其特征在于，所述回压阀的入口与所述出气口相连通，所述回压阀的出口处设有用于调节其出口压力的手摇泵。

3.根据权利要求2所述的出砂实验测量装置，其特征在于，所述环形腔体内填充有环绕在所述套筒外周侧的加压水流，所述围压施加泵为朝所述环形腔体内泵入所述加压水流的恒速恒压泵。

4.根据权利要求3所述的出砂实验测量装置，其特征在于，所述高压气瓶和所述低压气瓶与所述第二多通阀之间均设有用于平衡进气流的中间容器，所述中间容器上设有用于显示进气压力的压力表。

5.根据权利要求4所述的出砂实验测量装置，其特征在于，所述高压气瓶配套有对其供气的储气瓶，所述储气瓶连通有将其内侧气体加压至所述高压气瓶的高压泵。

6.根据权利要求5所述的出砂实验测量装置，其特征在于，所述低压气瓶的出口设有调压阀，所述调压阀电连接有对其调节的计算机。

7.一种应用如权利要求1至6任一项所述的出砂实验测量装置的出砂测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

驱替前准备：将烘干的岩心放入夹持器壳体内侧的套筒中，启动恒速恒压泵，将加压水流泵入所述夹持器壳体与套筒之间的环形腔体中，对所述套筒及所述岩心施加围压；

高压驱替：打开储气瓶和高压泵，在高压气瓶内储存高压气体，并设定所述高压气瓶对所述岩心的供气压力，使用手摇泵调节回压阀的出口压力，转换第一多通阀和第二多通阀，导通所述高压气瓶、所述套筒、所述回压阀和出砂管路；

出砂计量：保持高压驱替至所需时间，通过称重天平对出砂称重，得出出砂量；

低压驱替：关闭所述高压气瓶、所述储气瓶和所述高压泵，将所述手摇泵归零，打开低压气瓶，并通过计算机调节所述低压气瓶对所述岩心的供气压力，转换所述第一多通阀和所述第二多通阀，导通所述低压气瓶、所述套筒、所述回压阀和气体流量计；

气体流量计量：通过所述气体流量计得到单位时间内通过所述岩心的气体流量，并通过达西公式计算得到岩心渗透率；

重复驱替：重复高压驱替、出砂计量、低压驱替和气体流量计量的工序，得到所述岩心出砂临界生产压差。