一種模擬頁(yè)巖氣藏開(kāi)采的實(shí)驗(yàn)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及頁(yè)巖氣藏開(kāi)采領(lǐng)域，尤其涉及一種模擬頁(yè)巖氣藏開(kāi)采的實(shí)驗(yàn)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界各國(guó)對(duì)能源需求的不斷攀升，非常規(guī)氣藏的發(fā)展正改變著世界的能源格局并成為全球開(kāi)采的焦點(diǎn)。頁(yè)巖氣屬于非常規(guī)天然氣，其主要是以吸附狀態(tài)賦存于巖石顆粒和有機(jī)質(zhì)表面，或以游離狀態(tài)賦存于孔隙和裂縫之中，還有極少量的以溶解狀態(tài)存在。頁(yè)巖氣藏的孔滲結(jié)構(gòu)與常規(guī)氣藏有著顯著不同，頁(yè)巖氣藏具有特低孔、特低滲且存在吸附解吸等特性，從而導(dǎo)致頁(yè)巖氣在開(kāi)采的前期日產(chǎn)氣量遞減較快，在開(kāi)采的中后期由于儲(chǔ)層滲透率較低及吸附氣的作用日產(chǎn)氣量遞減非常緩慢。與常規(guī)天然氣相比，頁(yè)巖氣藏分布范圍廣、厚度大及吸附其含量大的特點(diǎn)，使得頁(yè)巖氣藏開(kāi)采具有開(kāi)采壽命長(zhǎng)和生產(chǎn)周期長(zhǎng)的特點(diǎn)。正確認(rèn)識(shí)頁(yè)巖氣藏開(kāi)采的動(dòng)態(tài)特征對(duì)制定合理的開(kāi)采方案并高效開(kāi)采頁(yè)巖氣藏有重要指導(dǎo)意義。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中通常使用在地面模擬頁(yè)巖氣藏開(kāi)采的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)獲得頁(yè)巖氣藏開(kāi)采的動(dòng)態(tài)特征;但現(xiàn)有技術(shù)中的實(shí)驗(yàn)方法在模擬頁(yè)巖氣藏開(kāi)采時(shí)，沒(méi)有將頁(yè)巖氣藏儲(chǔ)層的壓力、溫度以及頁(yè)巖氣藏開(kāi)采的氣體的特點(diǎn)綜合起來(lái)考慮，從而不能真實(shí)模擬頁(yè)巖氣的整個(gè)開(kāi)采周期中的動(dòng)態(tài)特征，造成模擬結(jié)果的不準(zhǔn)確，從而不能對(duì)頁(yè)巖氣藏制定合理的開(kāi)采方案和尚效開(kāi)米提供指導(dǎo)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種能真實(shí)模擬頁(yè)巖氣的整個(gè)開(kāi)采周期中的動(dòng)態(tài)特征的模擬頁(yè)巖氣藏開(kāi)采的實(shí)驗(yàn)方法及裝置。
[0005]本發(fā)明的上述目的可采用下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種模擬頁(yè)巖氣藏開(kāi)采的實(shí)驗(yàn)方法，其包括:獲取待開(kāi)采儲(chǔ)層的測(cè)試巖心;將所述測(cè)試巖心放置于巖心夾持器中；通過(guò)所述巖心夾持器對(duì)所述測(cè)試巖心施加第一預(yù)定壓力值的環(huán)壓;對(duì)所述測(cè)試巖心進(jìn)行加熱，以使所述測(cè)試巖心的溫度與待開(kāi)采儲(chǔ)層中所述測(cè)試巖心的溫度相同；維持所述測(cè)試巖心的溫度與待開(kāi)采儲(chǔ)層中所述測(cè)試巖心的溫度相同，向所述巖心夾持器內(nèi)輸入可吸附氣體；當(dāng)所述巖心夾持器內(nèi)可吸附氣體的壓力值與待開(kāi)采儲(chǔ)層中所述測(cè)試巖心內(nèi)的氣體的壓力值相同時(shí)，打開(kāi)巖心夾持器，以釋放所述測(cè)試巖心內(nèi)的可吸附氣體;對(duì)所述釋放出的可吸附氣體的溫度和濃度進(jìn)行控制，以使得所述釋放出的可吸附氣體的溫度和濃度在預(yù)定的范圍內(nèi)；獲取所述巖心夾持器的第一開(kāi)啟時(shí)間、以及與所述巖心夾持器的第一開(kāi)啟時(shí)間對(duì)應(yīng)的巖心夾持器內(nèi)的第一壓力值和所述巖心夾持器的第一氣體輸出量。
[0006]優(yōu)選地，向所述巖心夾持器內(nèi)輸入不可吸附氣體，以獲取所述巖心夾持器的第二開(kāi)啟時(shí)間、以及與所述巖心夾持器的第二開(kāi)啟時(shí)間對(duì)應(yīng)的巖心夾持器內(nèi)的第二壓力值和所述巖心夾持器的第二氣體輸出量;在第一開(kāi)啟時(shí)間與第二開(kāi)啟時(shí)間相同時(shí)，將所述第一壓力值與所述第二壓力值進(jìn)行比對(duì)，或，將所述第一氣體輸出量與所述第二氣體輸出量進(jìn)行比對(duì)。
[0007]優(yōu)選地，在所述步驟向所述巖心夾持器內(nèi)輸入可吸附氣體中或者所述步驟向所述巖心夾持器內(nèi)輸入不可吸附氣體中；向所述巖心夾持器內(nèi)輸入的可吸附氣體或不可吸附氣體具有預(yù)定的流速。
[0008]優(yōu)選地，所述可吸附氣體為甲烷，所述不可吸附氣體為氦氣或者氮?dú)庵械囊环N。
[0009]優(yōu)選地，在所述步驟將所述測(cè)試巖心放置于巖心夾持器中之前，還包括:選取第二巖心;將所述第二巖心放置于巖心夾持器中；通過(guò)所述巖心夾持器對(duì)所述第二巖心施加第二預(yù)定壓力值的壓力；向所述巖心夾持器內(nèi)輸入氣體；當(dāng)所述巖心夾持器內(nèi)氣體的壓力值與待開(kāi)采儲(chǔ)層中所述測(cè)試巖心內(nèi)的氣體的壓力值相同時(shí)，停止向所述巖心夾持器內(nèi)輸入氣體并判斷所述巖心夾持器是否漏氣。
[0010]優(yōu)選地，所述測(cè)試巖心包括多個(gè)孔隙度及滲透率不同的巖心。
[0011]優(yōu)選地，所述測(cè)試巖心為全直徑巖心。
[0012]一種模擬頁(yè)巖氣藏開(kāi)采的實(shí)驗(yàn)裝置，其包括:具有第一進(jìn)口端、第二進(jìn)口端和出口端的巖心夾持器，所述巖心夾持器用于容納巖心；與所述巖心夾持器的所述第一進(jìn)口端相連接的環(huán)壓栗，所述環(huán)壓栗用于對(duì)巖心施加預(yù)定壓力的環(huán)壓;具有輸出端的輸氣裝置，所述輸出端與所述第二進(jìn)口端相連接;所述輸氣裝置能向所述巖心夾持器內(nèi)輸入氣體;設(shè)置于所述輸出端與所述第二進(jìn)口端之間的第一閥門；檢測(cè)件，所述檢測(cè)件用于檢測(cè)所述第二進(jìn)口端的壓力；與所述出口端相連接的流量計(jì);設(shè)置于所述流量計(jì)與所述出口端之間的第二閥門；與所述流量計(jì)相連接的防爆裝置，所述防爆裝置用于控制所述流量計(jì)流出的氣體的溫度和濃度;溫控裝置，所述溫控裝置能對(duì)所述測(cè)試巖心進(jìn)行溫度控制;控制裝置，所述控制裝置用于基于所述檢測(cè)件控制所述第一閥門和第二閥門。
[0013]優(yōu)選地，所述檢測(cè)件一端與所述第一閥門相連接，另一端與所述第二進(jìn)口端相連接。
[0014]本發(fā)明提供的一種模擬頁(yè)巖氣藏開(kāi)采的實(shí)驗(yàn)方法及裝置的有益效果是:本發(fā)明通過(guò)步驟通過(guò)巖心夾持器對(duì)所述測(cè)試巖心施加第一預(yù)定壓力值的環(huán)壓;實(shí)現(xiàn)了模擬頁(yè)巖氣藏儲(chǔ)層的壓力的目的；通過(guò)步驟對(duì)測(cè)試巖心進(jìn)行加熱，以使測(cè)試巖心的溫度與儲(chǔ)層中測(cè)試巖心的溫度相同；實(shí)現(xiàn)了模擬頁(yè)巖氣藏儲(chǔ)層的溫度的目的；通過(guò)步驟對(duì)向測(cè)試巖心內(nèi)輸入可吸附氣體;當(dāng)巖心夾持器內(nèi)可吸附氣體的壓力值與待開(kāi)采儲(chǔ)層中測(cè)試巖心內(nèi)的氣體的壓力值相同時(shí)，打開(kāi)巖心夾持器，以釋放測(cè)試巖心內(nèi)的可吸附氣體輸入可吸附氣體；由于天然氣的主要成分為甲烷，因此輸入可吸附氣體甲烷，能真實(shí)模擬氣藏的氣體的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了模擬頁(yè)巖氣藏真實(shí)開(kāi)采的目的，通過(guò)步驟對(duì)釋放出的可吸附氣體的溫度和濃度進(jìn)行控制，以使得釋放出的可吸附氣體的溫度和濃度在預(yù)定的范圍內(nèi)；實(shí)現(xiàn)了保證可吸附氣體的安全實(shí)驗(yàn)的目的，從而將頁(yè)巖氣藏儲(chǔ)層的壓力、溫度以及頁(yè)巖氣藏開(kāi)采的氣體的特點(diǎn)綜合起來(lái)考慮，從而能真實(shí)模擬頁(yè)巖氣的整個(gè)開(kāi)采周期中的動(dòng)態(tài)特征，從而能對(duì)頁(yè)巖氣藏制定合理的開(kāi)采方案和高效開(kāi)采提供指導(dǎo)意義;從而實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明提供一種能真實(shí)模擬頁(yè)巖氣的整個(gè)開(kāi)采周期中的動(dòng)態(tài)特征的模擬頁(yè)巖氣藏開(kāi)采的實(shí)驗(yàn)方法及裝置的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0015]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1本發(fā)明的一種流程圖；
[0017]圖2本發(fā)明的一種流程圖；
[0018]圖3本發(fā)明的一種流程圖；
[0019]圖4本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)不意圖；
[0020]圖5本發(fā)明的一種不同滲透率及不同氣體條件下開(kāi)采的壓降曲線示意圖；
[0021]圖6本發(fā)明的一種不同孔滲及不同氣體條件下開(kāi)采的累計(jì)產(chǎn)氣曲線示意圖；
[0022]圖7本發(fā)明的一種不同物性條件下開(kāi)采吸附氣總量所占比例示意圖；
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