巖石密度測量方法與巖石密度測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及巖石物理特性技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)計一種巖石密度測量方法。此外，本發(fā) 明還涉及一種巖石密度測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，隨著地殼表層油氣田的不斷挖掘開采，淺層油氣資源變得越來越少，人 們開始把目光轉(zhuǎn)向深層油氣藏。在深層油氣田的研究中，含油巖石在高溫高壓條件下物理 特性的變化是儲油層的生成、變化和遷移研究的關(guān)鍵因素。含油巖石在高溫高壓條件下物 理特性的檢測，特別是含油巖石密度的檢測對油氣田的開發(fā)有著重要的指導(dǎo)意義。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中測量物體密度的方法很多，例如利用密度計測密度，需要測量時將密 度計放入具有足夠深度的待測液體中，待密度計穩(wěn)定后，可直接從密度計上讀出液體的密 度。另外可W采用壓強(qiáng)測量物質(zhì)的密度。還可W利用浮力測量物質(zhì)的密度，主要用來測量 不規(guī)則物體的密度。
[0004] 但是，該些方法只能用于常規(guī)溫度和壓力條件下的密度測量。處于深層油氣田中 的巖石物理特征已經(jīng)發(fā)生了變化，密度也不同于常溫常壓情況。因此，急需一種適用高溫高 壓條件的巖石密度測量方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對上述的問題，本發(fā)明提出了一種巖石密度測量方法，該種巖石密度測量方法 能夠準(zhǔn)確測量高溫高壓條件下的巖石密度。此外，本發(fā)明還提出了一種巖石密度測量裝置。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種巖石密度測量方法，包括W下步驟：一種巖石 密度測量方法，其特征在于，包括W下步驟：
[0007] 步驟1，制作巖石樣品，其構(gòu)造為圓柱體；
[0008] 步驟2,稱量所述巖石樣品的質(zhì)量；
[0009] 步驟3,測量巖石樣品的軸向高度和巖石樣品的底面的直徑；
[0010] 步驟4,將巖石樣品置于高壓倉內(nèi)；
[0011] 步驟5,升高高壓倉內(nèi)的溫度，向巖石樣品的底面和頂面施加軸向壓力，W固定巖 石樣品，向巖石樣品的側(cè)面施加徑向的壓力；
[0012] 步驟6,檢測巖石樣品的軸向應(yīng)變量和巖石樣品的底面的徑向形變量；
[0013] 步驟7,獲取巖石樣品的密度值。
[0014] 通過本發(fā)明的巖石密度測量方法，由此能夠根據(jù)巖石樣品的質(zhì)量和加溫加壓后的 巖石樣品的體積值得出高溫高壓下的巖石樣品的密度值。從而能夠根據(jù)不同溫度和壓力條 件的油氣儲層的模擬計算出實(shí)際油氣儲層中的巖石密度，W此指導(dǎo)油氣田的開發(fā)。
[0015] 在一個實(shí)施例中，步驟5中徑向的壓力沿巖石樣品的側(cè)面均勻施加。由此便于巖 石樣品密度的準(zhǔn)確測量。
[0016] 在一個實(shí)施例中，步驟6中采用軸向形變測量計測量巖石樣品的軸向應(yīng)變量，和/ 或采用環(huán)向形變測量計測量底面的徑向形變量。從而準(zhǔn)確地測量巖石樣品的軸向應(yīng)變量和 巖石樣品底面的徑向形變量。
[0017]在一個實(shí)施例中，根據(jù)W下公式計算巖石樣品的密度：
[0018]
[0019] 其中，P-密度，W-樣品質(zhì)量，k樣品高度，R-樣品直徑，AR-徑向形變量，Aレ軸 向形變量，n-圓周率。
[0020] 在一個實(shí)施例中，采用加壓油向巖石樣品的側(cè)面施加徑向的壓力。由此使得徑向 的壓力更均勻。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提出了一種一種巖石密度測量裝置，其包括；高壓 倉，用于放置巖石樣品，其包括能夠密閉高壓倉的殼體，并且設(shè)置有固定單元、加熱單元、壓 力施加單元和檢測單元，固定單元用于向巖石樣品的底面和頂面施加軸向壓力，W固定巖 石樣品，加熱單元用于加熱巖石樣品，壓力施加單元用于向巖石樣品的側(cè)面施加徑向的壓 力，檢測單元用于采集巖石樣品的軸向應(yīng)變量和巖石樣品的底面的徑向形變量；控制器，固 定單元、加熱單元、壓力施加單元和檢測單元分別電連接于所述控制器，W獲取加溫加壓后 的巖石樣品的密度。
[0022] 由此當(dāng)采用該巖石密度測量裝置進(jìn)行高溫高壓條件下的巖石樣品密度測量時，通 過向巖石樣品分別施加軸向壓力和徑向的壓力來測得巖石樣品的軸向應(yīng)變量和徑向的形 變量，由此確定高溫高壓條件下巖石樣品的體積，最終確定巖石樣品的密度。從而能夠估量 高溫高壓條件下的油氣儲層的巖石密度。
[0023]在一個實(shí)施例中，壓力施加單元向巖石樣品的側(cè)面施加加壓油。
[0024]在一個實(shí)施例中，巖石樣品套裝于熱縮管套中，并且?guī)r石樣品的側(cè)面貼附于熱縮 管套，W將巖石樣品的底面和頂面間隔開所述加壓油。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，將巖石樣品構(gòu)造為便于獲取其體積的圓柱 體，通過在其頂面和底面W及側(cè)面分別施加壓力使其軸向尺寸和徑向尺寸變化，而加溫加 壓后的巖石樣品仍然保持為圓柱體，從而獲取加溫加壓后的巖石樣品體積，由此便于巖石 密度的測量。優(yōu)選地，向巖石樣品的側(cè)面均勻施加加壓油，從而利于巖石樣品徑向尺寸的均 勻變化，便于加溫加壓后的巖石樣品體積的測算。
【附圖說明】
[0026]在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中：
[0027]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例的巖石密度測量方法的流程圖；
[0028]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例的巖石密度測量裝置的示意圖；
[0029]圖3是采用圖1的巖石密度測量方法在溫度變化小于2度的情況下隨施加于巖石 樣品側(cè)面的徑向壓力值變化的巖石樣品的密度值變化曲線。
[0030]在圖中，相同的構(gòu)件由相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示。附圖并未按照實(shí)際的比例繪制。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0032]本發(fā)明提供的巖石密度測量方法模擬油氣儲層的高溫高壓條件，根據(jù)測量結(jié)果估 量實(shí)際油氣儲層的密度，為油氣藏的勘探W及開發(fā)提供指導(dǎo)。下面將詳細(xì)地描述本發(fā)明的 巖石密度測量方法的各個步驟。另外，本發(fā)明還提供了實(shí)施該巖石密度測量方法的巖石密 度測量裝置。
[0033]如圖1所示，巖石密度測量方法包括W下步驟；S1為步驟1，制作巖石樣品，將巖石 樣品構(gòu)造為圓柱體。便于計算巖石樣品的體積。
[0034]如圖1所示，S2為步驟2,稱量巖石樣品的質(zhì)量。巖石樣品的質(zhì)量不會隨著溫度和 壓力發(fā)生變化，便于后續(xù)加溫加壓后巖石樣品密度的計算。
[0035]如圖1所示，S3為步驟3,測量巖石樣品的軸向高度和巖石樣品的底面的直徑。巖 石樣品底面的直徑得出巖石樣品底面的面積，W此確定加溫加壓前的巖石樣品的尺寸。
[0036]如圖1所示，S4為步驟4,將巖石樣品固定于高壓倉內(nèi)。如圖2所示，高壓倉100 包括固定單兀110,用于將巖石樣品固定于商壓倉100內(nèi)。
[0037]如圖1所示，S5為步驟5,根據(jù)實(shí)驗情況升高高壓倉內(nèi)的溫度，并且分別向巖石樣 品的底面和頂面施加軸向壓力，向巖石樣品的側(cè)面施加徑向的壓力。對巖石樣品加溫加壓， W模擬具有一定溫度和壓力的油氣儲層。
[0038]如圖1所示，S6為步驟6,檢測巖石樣品的軸向應(yīng)變量和巖石樣品的底面的徑向形 變量。由此得出加溫加壓后的巖石樣品的軸向高度W及巖石樣品的底面面積。從而得出加 溫加壓后的巖石樣品的體積值。
[0039]如圖1所示，S7為步驟7,根據(jù)巖石樣品的質(zhì)量和加溫加壓后的巖石樣品的體積值 得到巖石樣品的密度值。從而獲取加溫加壓后的巖石樣品的密度值。
[0040]進(jìn)一步地，步驟5中徑向的壓力沿巖石樣品的側(cè)面均勻施加。均勻施加的壓力使 得加溫加壓后巖石樣品仍然為圓柱體，便于計算巖