凹陷部201的第三通孔202。該第三通孔202位于下蓋體20的中 心,其內(nèi)徑為1/8英寸。如圖8所示,凹陷部201的底面設(shè)有圓形的第二凹槽203,第三通孔202 與第二凹槽203連通。
[0043] 巖心試樣30的中部為巖心301,巖心301的側(cè)面包裹有環(huán)氧樹脂302。巖心試樣30嵌 入在凹陷部201內(nèi)并與凹陷部201的形狀匹配,巖心試樣30的厚度與凹陷部201的深度相同。 如圖9和圖10所示,在該實(shí)施方式中,巖心301為圓盤狀,環(huán)氧樹脂302包裹在巖心301的圓周 側(cè)面,從而巖心試樣30也為圓盤狀,巖心試樣30的直徑為2.5英寸、厚度為0.25英寸。上蓋體 10的下端面扣合在下蓋體20的上端面上并通過螺栓連接。上蓋體10和下蓋體20上設(shè)有多個(gè) 圓周均勻分布且位置對應(yīng)的穿孔40,連接螺栓50分別穿過穿孔40并通過螺母60連接上蓋體 10和下蓋體20。巖心301的上表面鄰接第一凹槽101;第一凹槽101與巖心301的上表面之間 形成上間隙,第一通孔102和第二通孔103的下端通過該上間隙連通,使液體在巖心301的上 表面形成流動(dòng)。巖心301的下表面鄰接第二凹槽203,第二凹槽203與巖心301的下表面之間 形成下間隙。利用第三通孔202將模擬地層流體通入到該下間隙內(nèi)用來模擬巖心301下游的 水力壓力。
[0044]進(jìn)一步,如圖4和圖5所示,第一通孔102下端與第一凹槽101連通的位置設(shè)有縱橫 交錯(cuò)的連通凹槽104,連通凹槽104設(shè)置在第一凹槽101的頂面,第一通孔102與連通凹槽104 連通。該連通凹槽104設(shè)置在第一通孔102下端周圍的一定區(qū)域內(nèi),其作用是使從第一通孔 102通入的模擬地層流體在巖心301的上表面形成流動(dòng)體,模擬地層流體經(jīng)過連通凹槽104 在巖心301的上表面擴(kuò)散流動(dòng),并經(jīng)過上間隙流動(dòng)到第二通孔103處,從第二通孔103流出。 [0045] 為了使巖心試樣30更好的密封在上蓋體10和下蓋體20之間,環(huán)氧樹脂302與上蓋 體10之間、環(huán)氧樹脂302與凹陷部201的底面之間均設(shè)有密封圈進(jìn)行密封。具體的,上蓋體10 的下端面和凹陷部201的底面均設(shè)有一圈環(huán)形的密封圈凹槽71,密封圈凹槽71內(nèi)裝有0型密 封圈70,0型密封圈70密封接觸環(huán)氧樹脂302進(jìn)行密封。
[0046] 該三孔巖心釜100通過上蓋體10和下蓋體20將巖心試樣30夾持在中間,上蓋體10 上設(shè)置第一通孔102和第二通孔103,并通過第一凹槽101使通入的模擬地層流體在巖心301 的上表面形成流動(dòng)體。在下蓋體20內(nèi)設(shè)置的第三通孔202將模擬地層流體通入到巖心301下 表面處的下間隙內(nèi)用來模擬巖心301下游的水力壓力,能客觀地模擬巖心301的原始孔隙滲 流狀態(tài),結(jié)構(gòu)簡單,使用方便。
[0047] 實(shí)施例2
[0048]本實(shí)用新型還提供了一種采用該三孔巖心釜100的超低滲儲(chǔ)層液體傷害評價(jià)實(shí)驗(yàn) 裝置1000,如圖11所示,該實(shí)驗(yàn)裝置1000包括三孔巖心釜100、上游模擬地層流體中間容器 200、下游模擬地層流體中間容器300和待測液體中間容器400。
[0049]上游模擬地層流體中間容器200的第一端、下游模擬地層流體中間容器300的第一 端分別通過管路連接柱塞栗500,在上游模擬地層流體中間容器200的第一端和柱塞栗500 之間的管路設(shè)有控制閥al;下游模擬地層流體中間容器300的第一端與柱塞栗500之間的管 路設(shè)有控制閥a2。
[0050]第一通孔102通過管路連接上游模擬地層流體中間容器200的第二端,在第一通孔 102與上游模擬地層流體中間容器200第二端的連接管路上設(shè)有控制閥a3。第三通孔202通 過管路連接下游模擬地層流體中間容器300的第二端及真空栗600;下游模擬地層流體中間 容器300的第二端與第三通孔202之間的管路設(shè)有控制閥a4;真空栗600與第三通孔202之間 的管路設(shè)有控制閥a5。第二通孔103通過管路連接待測液體中間容器400的第一端、回壓閥 700的第一端及真空栗600。第二通孔103與待測液體中間容器400的第一端之間的管路上連 接控制閥a6;第二通孔103與回壓閥700的第一端之間的管路連接有控制閥a7;第二通孔103 與真空栗600之間的管路上連接控制閥a8?;貕洪y700的第二端通過管路連接廢液缸800?;?壓閥700的第三端、待測液體中間容器400的第二端通過管路連接氣體調(diào)壓閥900,氣體調(diào)壓 閥900連接氮?dú)馄縉;回壓閥700的第三端與氣體調(diào)壓閥900之間的管路上設(shè)有控制閥a9;待 測液體中間容器400的第二端與氣體調(diào)壓閥900之間的管路上設(shè)有控制閥alO。各個(gè)控制閥 用于控制所在管路的連通與關(guān)閉。
[0051 ]進(jìn)一步,下游模擬地層流體中間容器300的第二端與第三通孔202之間的管路上連 接有第一壓力變送器Rl,例如第一壓力變送器Rl連接于第三通孔202處。回壓閥700的第一 端與第二通孔103之間的管路上連接有第二壓力變送器R2,例如第二壓力變送器R2連接于 第二通孔103處。回壓閥700的第三端與氣體調(diào)壓閥900之間的管路上連接有第三壓力變送 器R3,例如第三壓力變送器R3連接于回壓閥700的第三端。各個(gè)壓力變送器用于測試其所連 接管路中的壓力值。
[0052]進(jìn)一步,三孔巖心釜100、上游模擬地層流體中間容器200、下游模擬地層流體中間 容器300和待測液體中間容器400及它們之間的連接管線設(shè)置在恒溫箱TM中(圖11中的虛線 框所示),使實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛟诘貙訙囟鹊臈l件下進(jìn)行。
[0053]其中,各中間容器是現(xiàn)有的結(jié)構(gòu),上游模擬地層流體中間容器200包括一鋼制筒 體,筒體中設(shè)有橡膠密封活塞,活塞將筒體的內(nèi)部分隔成第一腔室和第二腔室,第一腔室和 第二腔室可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要充填不同的液體或氣體?;钊梢栽诟左w中滑動(dòng)來改變第一 腔室和第二腔室的大小。第一腔室位于第一端,通過第一端與管路連通,第二腔室位于第二 端,通過第二端與管路連通。下游模擬地層流體中間容器300和待測液體中間容器400的結(jié) 構(gòu)與上游模擬地層流體中間容器200的結(jié)構(gòu)相同。即,下游模擬地層流體中間容器300的第 一腔室位于第一端、第二腔室位于第二端;待測液體中間容器400的第一腔室位于第一端、 第二腔室位于第二端。
[0054]在實(shí)驗(yàn)時(shí),上游模擬地層流體中間容器200的第一腔室和下游模擬地層流體中間 容器300的第一腔室中充填的是蒸餾水作為中間流體,通過蒸餾水來傳遞柱塞栗500的驅(qū)動(dòng) 力。上游模擬地層流體中間容器200的第二腔室和下游模擬地層流體中間容器300的第二腔 室中充填的是模擬地層流體。待測液體中間容器400的第一腔室中充填的是待測液體,第二 腔室中充填的是氮?dú)庾鳛橹虚g流體,通過氮?dú)鈦韨鬟f氮?dú)馄縉的驅(qū)動(dòng)力。各個(gè)中間容器的工 作原理是驅(qū)動(dòng)源(柱塞栗500或氮?dú)馄縉)通過中間流體(蒸餾水或氮?dú)?驅(qū)動(dòng)活塞移動(dòng),將活 塞另一側(cè)的被驅(qū)動(dòng)液體(模擬地層流體或待測液體)推入到相連接的管路中去。
[0055] 該實(shí)驗(yàn)裝置使用簡單,連接方便,結(jié)合三孔巖心釜100使用能得到可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù) 據(jù)。
[0056] 實(shí)施例3
[0057] 我國某地區(qū)具有豐富的頁巖氣資源,頁巖儲(chǔ)層基質(zhì)致密,屬典型的超低滲儲(chǔ)層,頁 巖氣資源的開發(fā),需要大規(guī)模水力壓裂作業(yè)對儲(chǔ)層進(jìn)行改造,為了形成復(fù)雜的體積縫網(wǎng),擬 采用滑溜水壓裂液體系。為測試壓裂液對該地區(qū)頁巖儲(chǔ)層的傷害程度,本實(shí)用新型還提供 了一種采用上述實(shí)驗(yàn)裝置1000的實(shí)驗(yàn)方法,該實(shí)驗(yàn)方法包括:
[0058] SI,制備直徑為2.5英寸、厚度為0.25英寸的巖心試樣30,并配制與原始空隙流體 活度相同的模擬地層流體。
[0059] S2,將制備好的巖心試樣30裝入三孔巖心釜100,將各個(gè)部件通過管路連接好。將 真空栗600與第三通孔202、第二通孔103之間的管路連通,其余的連接管路均關(guān)閉;啟動(dòng)真 空栗600抽真空,抽真空的時(shí)間至少為20分鐘。
[0060] S3,將柱塞栗500、下游模擬地層流體中間容器300及第三通孔202之間的管路連 通,其余的連接管路均關(guān)閉;柱塞栗500以設(shè)定的0.2MPa的壓力向第三通孔202注入工作液, 壓力穩(wěn)定后記為下游初始壓力P Q;PQ應(yīng)與巖樣原始孔隙壓力相同,記錄注入巖心301下游的 液體體積為V = 38 · 5cm3 〇
[00611 S4,將柱塞栗500、上游模擬地層流體中間容器200、第一通孔102及第二通孔103、 回壓閥700、氣體調(diào)壓閥900、氮?dú)馄縉之間的管路連通,其余的連接管路均關(guān)閉;使模擬地層 流體在巖心301上表面持續(xù)流動(dòng),連續(xù)監(jiān)測巖心301下表面的壓力(或稱為巖樣下游壓力), 直到巖心301下表面的壓力等于巖心301上表面的壓力(或稱為巖樣上游壓力),如圖12所 示;利用各壓力之間的關(guān)系計(jì)算出第一液測滲透率ki,計(jì)算得到的1α = 6.48Χ10Λ!πι2,與文 章 SPE-27496披露的頁巖滲透率范圍10-6-10-12Um2相吻合。
[0062] S5,將第二通孔103、待測液體中間容器400、氣體調(diào)壓閥900及氮?dú)馄縉之間的管路 連通,其余的連接管路均關(guān)閉;調(diào)節(jié)氣體調(diào)壓閥900的設(shè)定壓力為4.5MPa,在該壓力下將待 測液體中間容器400中的待測液體推入到巖心