三孔巖心釜及超低滲儲(chǔ)層液體傷害評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型是關(guān)于一種石油與天然氣儲(chǔ)層傷害評(píng)價(jià)技術(shù)，尤其涉及一種三孔巖心 釜及超低滲儲(chǔ)層液體傷害評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002 ]目前，已探明的油氣儲(chǔ)量中低滲、特低滲儲(chǔ)量占了三分之二左右的比例，低滲、超 低滲儲(chǔ)量將是我國(guó)石油產(chǎn)量接替的勘探開發(fā)重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。在勘探開發(fā)生產(chǎn)過程中，低 滲、超低滲儲(chǔ)層比中、高滲儲(chǔ)層在生產(chǎn)作業(yè)過程中更加容易受到傷害，并且，儲(chǔ)層受到傷害 后帶來(lái)的危害性更大，要解除傷害也更加困難。所以，要提高特低滲儲(chǔ)層的勘探開發(fā)效果， 儲(chǔ)層的保護(hù)工作非常重要。超低滲儲(chǔ)層液體傷害評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)是超低滲儲(chǔ)層保護(hù)工作的基礎(chǔ)和 依據(jù)。
[0003] 在當(dāng)前的超低滲儲(chǔ)層液體傷害評(píng)價(jià)中，人們還只是簡(jiǎn)單地沿用常規(guī)中、高滲透儲(chǔ) 層的評(píng)價(jià)方法，即2010年修訂的SY/T 5358-2010《儲(chǔ)層敏感性流動(dòng)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方法》。SY/T 5358-2010標(biāo)準(zhǔn)中明確指出，該標(biāo)準(zhǔn)適用于空氣滲透率大于I X KT3Um2的碎肩巖儲(chǔ)層巖樣的 敏感性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方法，而超低滲儲(chǔ)層氣測(cè)滲透率一般低于I X HT3Um2，采用上述評(píng)價(jià)方法會(huì) 有如下問題:一方面，需要很高的驅(qū)替壓差和很長(zhǎng)的流速穩(wěn)定時(shí)間，對(duì)設(shè)備要求很高，以滲 透率為0.1 X HT3Um2巖樣為例，在直徑2.54厘米、長(zhǎng)度5厘米、流量1毫升/分鐘、驅(qū)替介質(zhì)為 水條件下，驅(qū)替壓差超過16MPa，流速基本穩(wěn)定時(shí)間需5小時(shí)以上。另一方面，這種基于達(dá)西 定律的穩(wěn)態(tài)方法，主要通過測(cè)定穩(wěn)態(tài)條件下的流量來(lái)計(jì)算對(duì)應(yīng)的滲透率，目前的流量計(jì)量 方法受環(huán)境和人為因素影響較大，對(duì)于特低滲儲(chǔ)層而言，實(shí)驗(yàn)過程中的穩(wěn)態(tài)流量很低，這進(jìn) 一步增加了計(jì)量難度和誤差。
[0004] 此外，超低滲透儲(chǔ)層具有一定的半透膜特性，即允許水分子和一部分離子或分子 通過，在其兩側(cè)誘導(dǎo)形成一定滲透壓，現(xiàn)有的液測(cè)滲透率方法通常沒有考慮滲透壓的影響， 這會(huì)進(jìn)一步增大滲透率測(cè)定和儲(chǔ)層傷害評(píng)價(jià)結(jié)果的誤差。
[0005] 由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，提出一種三孔巖心釜及超 低滲儲(chǔ)層液體傷害評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種三孔巖心釜及超低滲儲(chǔ)層液體傷害評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝 置，能夠滿足工作液對(duì)超低滲儲(chǔ)層損害程度的評(píng)價(jià)要求，且試驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單、試驗(yàn)過程簡(jiǎn)單、 試驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠。
[0007] 本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種三孔巖心釜，所述三孔巖心釜包括：
[0008] 上蓋體，所述上蓋體的下端面設(shè)有第一凹槽，所述上蓋體內(nèi)設(shè)有貫通其上端面與 所述第一凹槽的第一通孔和第二通孔；
[0009] 下蓋體，所述下蓋體的上端面設(shè)有凹陷部，所述下蓋體內(nèi)設(shè)有貫通其下端面與所 述凹陷部的第三通孔;所述凹陷部的底面設(shè)有第二凹槽，所述第三通孔與所述第二凹槽連 通；
[0010] 巖心試樣，所述巖心試樣的中部為巖心，所述巖心的側(cè)面包裹有環(huán)氧樹脂;所述巖 心試樣嵌入在所述凹陷部?jī)?nèi)并與所述凹陷部的形狀匹配，所述巖心試樣的厚度與所述凹陷 部的深度相同；
[0011] 所述上蓋體的下端面扣合在所述下蓋體的上端面上并通過螺栓連接;所述巖心的 上表面鄰接所述第一凹槽;所述第一凹槽與所述巖心的上表面之間形成上間隙；所述巖心 的下表面鄰接所述第二凹槽，所述第二凹槽與所述巖心的下表面之間形成下間隙。
[0012] 在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述巖心為圓盤狀，所述環(huán)氧樹脂包裹在所 述巖心的圓周側(cè)面;所述第一凹槽、所述第二凹槽及所述凹陷部均為圓形。
[0013] 在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述第一通孔下端與所述第一凹槽連通的位 置設(shè)有縱橫交錯(cuò)的連通凹槽，所述連通凹槽設(shè)置在所述第一凹槽的頂面，所述第一通孔與 所述連通凹槽連通。
[0014] 在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述環(huán)氧樹脂與所述上蓋體之間、所述環(huán)氧 樹脂與所述凹陷部的底面之間均設(shè)有密封圈進(jìn)行密封。
[0015] 在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述上蓋體及所述下蓋體均為不銹鋼材料制 成的圓柱體形，所述第三通孔位于所述下蓋體的中央；
[0016] 所述上蓋體和所述下蓋體上設(shè)有多個(gè)圓周均勻分布且位置對(duì)應(yīng)的穿孔，連接螺栓 分別穿過所述穿孔并通過螺母連接所述上蓋體和所述下蓋體。
[0017] 本實(shí)用新型的目的還可以這樣實(shí)現(xiàn)，一種超低滲儲(chǔ)層液體傷害評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，所 述實(shí)驗(yàn)裝置包括所述三孔巖心釜，所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括上游模擬地層流體中間容器、下游 模擬地層流體中間容器和待測(cè)液體中間容器；
[0018] 所述上游模擬地層流體中間容器的第一端、所述下游模擬地層流體中間容器的第 一端分別通過管路連接柱塞栗;所述第一通孔通過管路連接所述上游模擬地層流體中間容 器的第二端;所述第三通孔通過管路連接所述下游模擬地層流體中間容器的第二端及真空 栗;所述第二通孔通過管路連接所述待測(cè)液體中間容器的第一端、回壓閥的第一端及真空 栗;所述回壓閥的第二端通過管路連接廢液缸;所述回壓閥的第三端、所述待測(cè)液體中間容 器的第二端通過管路連接氣體調(diào)壓閥，所述氣體調(diào)壓閥連接氮?dú)馄俊?br>[0019] 在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述第三通孔處連接有第一壓力變送器;所 述第二通孔處連接有第二壓力變送器;所述回壓閥的第三端連接有第三壓力變送器。
[0020] 在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述三孔巖心釜、所述上游模擬地層流體中 間容器、所述下游模擬地層流體中間容器和所述待測(cè)液體中間容器均設(shè)置在恒溫箱中。
[0021] 在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述上游模擬地層流體中間容器包括一筒 體，所述筒體中設(shè)有活塞，所述活塞將所述筒體的內(nèi)部分隔成第一腔室和第二腔室，所述第 一腔室位于第一端，所述第二腔室位于第二端；
[0022] 所述下游模擬地層流體中間容器和所述待測(cè)液體中間容器的結(jié)構(gòu)與所述上游模 擬地層流體中間容器的結(jié)構(gòu)相同。
[0023] 在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，各個(gè)所述管路上設(shè)有控制該相應(yīng)管路通斷的 控制閥。
[0024]由上所述，本實(shí)用新型的三孔巖心釜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)裝置使用方便，通過使巖心試 樣上下表面接觸相同活度的模擬地層流體，及流體在上表面持續(xù)流動(dòng)來(lái)消除滲析壓力傳 遞，以使巖心試樣上下游間只存在水力壓力傳遞，進(jìn)而監(jiān)測(cè)下游液體壓力隨時(shí)間的變化。采 用該實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)方法顯著降低了測(cè)試壓力，且消除了滲析壓力，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠，故特別 適用于超低滲儲(chǔ)層液體傷害評(píng)價(jià)，為該類儲(chǔ)層工作液優(yōu)選提供依據(jù)。
【附圖說明】
[0025]以下附圖僅旨在于對(duì)本實(shí)用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實(shí)用新型的范 圍。其中：
[0026]圖1:為本實(shí)用新型三孔巖心釜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2:為本實(shí)用新型三孔巖心釜中上蓋體的仰視圖。
[0028]圖3:為圖2中A-A截面的剖視圖。
[0029]圖4:為圖2中I處的局部放大圖。
[0030]圖5:為圖3中Π 處的局部放大圖。
[0031]圖6:為本實(shí)用新型三孔巖心釜中下蓋體的俯視圖。
[0032]圖7:為圖6中B-B截面的剖視圖。
[0033]圖8:圖7中m處的局部放大圖。
[0034]圖9:為本實(shí)用新型三孔巖心釜中巖心試樣的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖10:為圖9中C-C截面的剖視圖。
[0036]圖11:為本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖12:為本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)方法中巖心被污染前巖心下游壓力與巖心上游壓力的變 化圖。
[0038]圖13:為本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)方法中巖心被污染后巖心下游壓力與巖心上游壓力的變 化圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照【附圖說明】 本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0040] 實(shí)施例1
[0041] 如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種三孔巖心釜100,用來(lái)將巖心試樣夾持在其中 以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，三孔巖心釜100包括上蓋體10、下蓋體20、巖心試樣30。上蓋體10為采用不銹鋼 制成的圓柱體，上蓋體10的直徑為3.86英寸、厚度為1.25英寸。如圖2、圖3、圖4和圖5所示， 上蓋體10的下端面設(shè)有圓形的第一凹槽101，第一凹槽101位于上蓋體10的正中位置，上蓋 體10內(nèi)設(shè)有貫通其上端面與第一凹槽101的第一通孔102和第二通孔103。第一通孔102和第 二通孔103可以通過在上蓋體10上鉆孔的方法形成，第一通孔102和第二通孔103的孔徑為 1/16英寸。第一通孔102和第二通孔103關(guān)于上蓋體10的中心對(duì)稱設(shè)置。
[0042]下蓋體20也為采用不銹鋼制成的圓柱體，其直徑和厚度與上蓋體10相同。如圖6和 圖7所示，下蓋體20的上端面設(shè)有圓形的凹陷部201，該凹陷部201位于下蓋體20上端面的正 中，凹陷部201的直徑為2.5英寸、深度為0.25英寸。該凹陷部201用于放置巖心試樣30。下蓋 體20內(nèi)設(shè)有從下端面貫通到