一種巖石滲透性測試儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種巖石滲透性測試儀，包括：氬氣瓶、第一穩(wěn)壓系統(tǒng)、第二穩(wěn)壓系統(tǒng)、測量系統(tǒng)，第一穩(wěn)壓系統(tǒng)和第二穩(wěn)壓系統(tǒng)均包括依次連接的減壓閥、穩(wěn)壓閥、儲氣罐及氣壓差記錄表，測量系統(tǒng)包括四通閥、巖心壓力室及孔隙度測量裝置，孔隙度測量裝置的一端與巖心壓力室的下端和四通閥的第四接口相連。通過設(shè)計新的測量氣路及配套設(shè)有穩(wěn)壓系統(tǒng)，使得氣源至巖心壓力室的氣路壓力變化較小，供氣氣壓更穩(wěn)定，減少了氣路氣壓變化大帶來的對測試精度的影響，進一步提高了巖石滲透性測試儀的測試精度，減少了人為操作帶來的誤差。
【專利說明】
一種巖石滲透性測試儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及石油開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種巖石滲透性測試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]儲層巖石是多孔介質(zhì)，巖石的孔隙性和滲透率是人們關(guān)心的兩個儲層特征。孔隙性決定了巖石的儲集性能，即單位體積巖石中的油氣儲量。而滲透性是表示儲層巖石在一定的壓差下，允許流體(油、氣、水)通過的性能，滲透性的大小用滲透率來表示。在油氣田勘探開發(fā)過程中，準確進行滲透率的測量，是油氣資源評價和開發(fā)方案設(shè)計的地質(zhì)基礎(chǔ)，因而巖石的滲透性的準確標定直接影響到油、氣井的產(chǎn)量;儲層巖石滲透率能否準確標定其重要性也體現(xiàn)在地震巖石物理的研究中，巖石滲透率的準確標定也關(guān)系到能否定量研究不同儲集類型巖石的彈性與粘彈性性質(zhì)與巖石孔隙性與滲透性的關(guān)系，從而獲得相對精確的地震巖石物理解釋量版，最終提高儲層預(yù)測與流體識別的精度。
[0003]巖石的滲透率參數(shù)主要從巖心分析、地震、測井和試井得到。相比于測井評價和試井分析方法，實驗室測量滲透率的方法(即巖心分析)的優(yōu)點在于承認了各向異性及非均勻性，其測量結(jié)果更為直接、準確。實驗室測量儲層巖石滲透率的方法大體上分為穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)兩種，穩(wěn)態(tài)法主要有定壓法、定流量法和非常規(guī)穩(wěn)態(tài)法。(I)定壓法利用達西原理，使用氣體作為滲流介質(zhì)來測量特定壓力和溫度環(huán)境下巖樣滲流穩(wěn)定時的流量，從而測得滲透率，此方法測量環(huán)境更接近于地層環(huán)境；(2)與定壓法相反，定流量法采用穩(wěn)定的流量，測量巖石兩側(cè)的壓力變化，定流量法的測量結(jié)果比定壓法更準確，但液體的穩(wěn)定性很難控制，并且要求液體在某個壓力和溫度下具有一定的黏度;所以定流量法受限于恒流栗的質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上有發(fā)展了測液體黏度和流量乘積的毛細管粘滯法。
[0004]現(xiàn)有使用定壓法測低滲透率巖石的巖石滲透性測試儀，其結(jié)構(gòu)較簡單，缺乏對氣路過程中壓力的控制，導(dǎo)致氣源至巖心壓力室氣壓波動，測試時數(shù)據(jù)跳動大，導(dǎo)致人為誤差較大；同時由于氣體的壓力與體積的乘積與溫度成反比，而現(xiàn)有的使用定壓法測低滲透率巖石的巖石滲透性測試儀未考慮溫度的波動對實際測試中帶來的影響(對孔隙度測量系統(tǒng)參數(shù)校準測試影響最為直接)，進一步影響了巖石滲透性測試儀的測試精度。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型解決的問題是提供一種巖石滲透性測試儀，使得現(xiàn)有的巖石滲透性測試儀在測試低滲透率巖石時人為誤差較大、測試精度較低的缺陷得到解決了。
[0006]為解決上述問題，本實用新型實施例提供了一種巖石滲透性測試儀，包括:氣瓶、第一穩(wěn)壓系統(tǒng)、第二穩(wěn)壓系統(tǒng)以及測量系統(tǒng)，所述氣瓶通過管路分別連接第一穩(wěn)壓系統(tǒng)和第二穩(wěn)壓系統(tǒng)，所述第一穩(wěn)壓系統(tǒng)和第二穩(wěn)壓系統(tǒng)均包括依次連接的減壓閥、穩(wěn)壓閥、儲氣罐及氣壓差記錄表，所述第一穩(wěn)壓系統(tǒng)和第二穩(wěn)壓系統(tǒng)之間設(shè)置有壓差計；
[0007]所述測量系統(tǒng)包括四通閥、巖心壓力室及孔隙度測量裝置，所述巖心壓力室的上端與四通閥的第一接口連接，所述四通閥的第二接口連接有高精度氣壓記錄儀，所述四通閥的第三接口上安裝有放空閥;所述孔隙度測量裝置的第一端同時與巖心壓力室的下端以及四通閥的第四接口相連;所述孔隙度測量裝置的第二端連接第二穩(wěn)壓系統(tǒng)的氣壓差記錄表，所述四通閥的第四接口連接第一穩(wěn)壓系統(tǒng)的氣壓差記錄表。本實用新型過設(shè)計新的測量氣路及配套設(shè)有穩(wěn)壓系統(tǒng)，使得氣源至巖心壓力室的氣路壓力變化較小，供氣氣壓更穩(wěn)定，減少了氣壓變化大帶來的測試精度的影響，減少了人為操作帶來的誤差，進一步提高了巖石滲透性測試儀的測試精度。
[0008]可選的，所述穩(wěn)壓閥上連接有氣壓計。便于直接讀取數(shù)據(jù)對測試情況進行判斷。
[0009]可選的，所述穩(wěn)壓閥連接管路進氣端設(shè)有過濾器。設(shè)置過濾器可有效過濾氣路中帶入雜質(zhì)和水分或氣源中的雜質(zhì)和水分
[0010]可選的，所述穩(wěn)壓閥設(shè)有自動控制元件，所述自動控制元件連接計算機系統(tǒng)。將壓力控制連入計算機系統(tǒng)并通過計算機系統(tǒng)控制、讀取壓力，進一步減少人為操作帶來的誤差。
[0011 ]可選的，所述第一穩(wěn)壓系統(tǒng)、第二穩(wěn)壓系統(tǒng)及測量系統(tǒng)處于恒溫系統(tǒng)中。
[0012]可選的，所述恒溫系統(tǒng)包括溫控裝置、氣體混合循環(huán)裝置，所述氣體混合循環(huán)裝置輸送氣體進入第一穩(wěn)壓系統(tǒng)、第二穩(wěn)壓系統(tǒng)和測量系統(tǒng)中。
[0013]可選的，所述氣體混合循環(huán)裝置包括混合儲罐，所述混合儲罐設(shè)有第一進氣口、第二進氣口，所述第一進氣口連接溫控裝置，所述第二進氣口連接氣栗，所述氣栗另一端連接環(huán)境空氣。通過設(shè)置恒溫系統(tǒng)有效減少了溫度的波動對實際測試中帶來的影響(對孔隙度測量系統(tǒng)參數(shù)校準測試影響最為直接)，進一步提高了巖石滲透性測試儀的測試精度，采取帶有氣體混合循環(huán)裝置的溫控系統(tǒng)，進一步減少溫控系統(tǒng)降溫或升溫與環(huán)境溫度(測試儀內(nèi)部)溫差帶來局部溫度變化梯度。
[0014]可選的，所述巖石滲透性測試儀還包括圍壓控制裝置，所述圍壓控制裝置與巖心壓力室下端連接。圍壓控制裝置為巖心壓力室提供部分壓力，采取該結(jié)構(gòu)其結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0016]本實用新型過設(shè)計新的測量氣路及配套設(shè)有穩(wěn)壓系統(tǒng)，使得氣源至巖心壓力室的氣路壓力變化較小，供氣氣壓更穩(wěn)定，減少了氣壓變化大帶來的測試精度的影響，減少了人為操作帶來的誤差，進一步提高了巖石滲透性測試儀的測試精度。
[0017]另外將壓力控制連入計算機系統(tǒng)并通過計算機系統(tǒng)控制、讀取壓力，進一步減少人為操作帶來的誤差，通過設(shè)置恒溫系統(tǒng)有效減少了溫度的波動對實際測試中帶來的影響(對孔隙度測量系統(tǒng)參數(shù)校準測試影響最為直接)，進一步提高了巖石滲透性測試儀的測試精度，采取帶有氣體混合循環(huán)裝置的溫控系統(tǒng)，進一步減少溫控系統(tǒng)降溫或升溫與環(huán)境溫度(測試儀內(nèi)部)溫差帶來局部溫度變化梯度。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，測試精度較高，操作便捷，生產(chǎn)成本較低。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型實施例的巖石滲透性測試儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實用新型實施例的巖石滲透性測試儀的恒溫系統(tǒng)示意圖。
[0020]1、氣瓶，2、第一穩(wěn)壓系統(tǒng)，3、第二穩(wěn)壓系統(tǒng)，4、測量系統(tǒng)，5、氣壓計，6、計算機系統(tǒng)，7、恒溫系統(tǒng)，8、圍壓控制裝置，21、減壓閥，22、穩(wěn)壓閥，23、儲氣罐，24、氣壓記錄表，25、氣壓計，26、過濾器，41、四通閥，42、巖心壓力室，43、孔隙度測量裝置，44、高精度氣壓記錄儀，45、放空閥，71、溫控裝置，72、氣體混合循環(huán)裝置，81、第一接口，82、第二接口，83、第三接口，84、第四接口，141、混合儲罐，142、第一進氣口，143、第二進氣口，144、氣栗。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖，通過具體實施例，對本實用新型的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述。
[0022]實施例:本實用新型實施例提供了一種巖石滲透性測試儀(見附圖1、2)，包括:氣瓶1、第一穩(wěn)壓系統(tǒng)2、第二穩(wěn)壓系統(tǒng)3以及測量系統(tǒng)4，所述氣瓶I通過管路分別連接第一穩(wěn)壓系統(tǒng)2和第二穩(wěn)壓系統(tǒng)3，所述第一穩(wěn)壓系統(tǒng)2和第二穩(wěn)壓系統(tǒng)3均包括依次連接的減壓閥21、穩(wěn)壓閥22、儲氣罐23及氣壓差記錄表24，所述第一穩(wěn)壓系統(tǒng)2和第二穩(wěn)壓系統(tǒng)3之間設(shè)置有壓差計25;
[0023]所述測量系統(tǒng)包括四通閥41、巖心壓力室42及孔隙度測量裝置43，所述巖心壓力室42的上端與四通閥41的第一接口 81連接，所述四通閥41的第二接口 82連接有高精度氣壓記錄儀44，所述四通閥41的第三接口 83上安裝有放空閥45;所述孔隙度測量裝置43的第一端同時與巖心壓力室42的下端以及四通閥41的第四接口 84相連;所述孔隙度測量裝置43的第二端連接第二穩(wěn)壓系統(tǒng)3的氣壓差記錄表24，所述四通閥41的第四接口 84連接第一穩(wěn)壓系統(tǒng)2的氣壓差記錄表24。本實用新型過設(shè)計新的測量氣路及配套設(shè)有穩(wěn)壓系統(tǒng)，使得氣源至巖心壓力室的氣路壓力變化較小，供氣氣壓更穩(wěn)定，減少了氣壓變化大帶來的測試精度的影響，減少了人為操作帶來的誤差，進一步提高了巖石滲透性測試儀的測試精度。
[0024]本實用新型過設(shè)計新的測量氣路及配套設(shè)有穩(wěn)壓系統(tǒng)，使得氣源至巖心壓力室42的氣路壓力變化較小，供氣氣壓更穩(wěn)定，減少了氣壓變化大帶來的測試精度的影響，減少了人為操作帶來的誤差，進一步提高了巖石滲透性測試儀的測試精度。第一穩(wěn)壓系統(tǒng)2和第二穩(wěn)壓系統(tǒng)3的穩(wěn)壓閥22上的壓力根據(jù)實際的情況進行設(shè)置。
[0025]所述穩(wěn)壓閥22上連接有氣壓計25，便于直接讀取數(shù)據(jù)對測試情況進行判斷。所述穩(wěn)壓閥22連接管路進氣端設(shè)有過濾器26。設(shè)置過濾器可有效過濾氣路中帶入雜質(zhì)和水分或氣源中的雜質(zhì)和水分。所述穩(wěn)壓閥22設(shè)有自動控制元件，所述自動控制元件連接計算機系統(tǒng)6。將壓力控制連入計算機系統(tǒng)6并通過計算機系6統(tǒng)控制、讀取壓力，進一步減少人為操作帶來的誤差。在實際的設(shè)計中可以將高精度氣壓記錄儀44、圍壓控制裝置8上提供的壓力以及壓差計5中的壓力均納入計算機系統(tǒng)統(tǒng)一監(jiān)控、讀數(shù)，并制成壓力曲線便于讀數(shù)、測量，盡量減少人為的按時間段讀數(shù)帶來誤差。
[0026]所述第一穩(wěn)壓系統(tǒng)2、第二穩(wěn)壓系統(tǒng)3及測量系統(tǒng)4處于恒溫系統(tǒng)7中。所述恒溫系統(tǒng)7包括溫控裝置71、氣體混合循環(huán)裝置72，所述氣體混合循環(huán)裝置72輸送氣體進入第一穩(wěn)壓系統(tǒng)2、第二穩(wěn)壓系統(tǒng)3和測量系統(tǒng)4中。所述氣體混合循環(huán)裝置72包括混合儲罐141，所述混合儲罐141設(shè)有第一進氣口 142、第二進氣口 143，所述第一進氣口 142連接溫控裝置71，所述第二進氣口 143連接氣栗144，所述氣栗144另一端連接環(huán)境空氣。通過設(shè)置恒溫系統(tǒng)7有效減少了溫度的波動對實際測試中帶來的影響(對孔隙度測量系統(tǒng)參數(shù)校準測試影響最為直接)，進一步提高了巖石滲透性測試儀的測試精度，采取帶有氣體混合循環(huán)裝置72的溫控系統(tǒng)7，進一步減少溫控系統(tǒng)7降溫或升溫而導(dǎo)致的與環(huán)境溫度(測試儀內(nèi)部)的溫差，從而降低局部溫度變化梯度。
[0027]所述巖石滲透性測試儀還包括圍壓控制裝置8，所述圍壓控制裝置8與巖心壓力室42下端連接。圍壓控制裝置8為巖心壓力室42提供部分壓力，采取該結(jié)構(gòu)其結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。
[0028]本實用新型實施時，使用前先開啟恒溫系統(tǒng)，設(shè)置控制溫度，待環(huán)境實測溫度穩(wěn)定后，進行孔隙度測量系統(tǒng)參數(shù)校準測試，實時記錄的實際環(huán)境溫度(巖石滲透性測試儀內(nèi)部)，將實測溫度代入孔隙度公式中計算出校準參數(shù)，從而對孔隙度測量數(shù)值進行修正;在實際測量時，打開氣瓶的閥門及減壓閥的閥門開關(guān)，設(shè)置穩(wěn)壓閥的壓力數(shù)值，得到一個穩(wěn)定的輸出壓力數(shù)值，通過計算機系統(tǒng)控制并讀取各部位壓力參數(shù)，將所得壓力參數(shù)代入巖樣滲透率測試公式中計算得到巖樣的滲透率。
[0029]本實用新型雖然已以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本實用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本實用新型技術(shù)方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種巖石滲透性測試儀，其特征在于，包括:氣瓶、第一穩(wěn)壓系統(tǒng)、第二穩(wěn)壓系統(tǒng)以及測量系統(tǒng)，所述氣瓶通過管路分別連接第一穩(wěn)壓系統(tǒng)和第二穩(wěn)壓系統(tǒng)，所述第一穩(wěn)壓系統(tǒng)和第二穩(wěn)壓系統(tǒng)均包括依次連接的減壓閥、穩(wěn)壓閥、儲氣罐及氣壓差記錄表，所述第一穩(wěn)壓系統(tǒng)和第二穩(wěn)壓系統(tǒng)之間設(shè)置有壓差計； 所述測量系統(tǒng)包括四通閥、巖心壓力室及孔隙度測量裝置，所述巖心壓力室的上端與四通閥的第一接口連接，所述四通閥的第二接口連接有高精度氣壓記錄儀連接，所述四通閥的第三接口上安裝有放空閥;所述孔隙度測量裝置的第一端同時與巖心壓力室的下端以及四通閥的第四接口相連;所述孔隙度測量裝置的第二端連接第二穩(wěn)壓系統(tǒng)的氣壓差記錄表，所述四通閥的第四接口連接第一穩(wěn)壓系統(tǒng)的氣壓差記錄表。2.如權(quán)利要求1所述的巖石滲透性測試儀，其特征在于，所述穩(wěn)壓閥上連接有氣壓計。3.如權(quán)利要求2所述的巖石滲透性測試儀，其特征在于，所述穩(wěn)壓閥的連接管路的進氣端設(shè)有過濾器。4.如權(quán)利要求2所述的巖石滲透性測試儀，其特征在于，所述穩(wěn)壓閥設(shè)有自動控制元件，所述自動控制元件連接計算機系統(tǒng)。5.如權(quán)利要求1所述的巖石滲透性測試儀，其特征在于，所述第一穩(wěn)壓系統(tǒng)、第二穩(wěn)壓系統(tǒng)及測量系統(tǒng)處于恒溫系統(tǒng)中。6.如權(quán)利要求5所述的巖石滲透性測試儀，其特征在于，所述恒溫系統(tǒng)包括溫控裝置、氣體混合循環(huán)裝置，所述氣體混合循環(huán)裝置輸送氣體進入第一穩(wěn)壓系統(tǒng)、第二穩(wěn)壓系統(tǒng)和測量系統(tǒng)中。7.如權(quán)利要求6所述的巖石滲透性測試儀，其特征在于，所述氣體混合循環(huán)裝置包括混合儲罐，所述混合儲罐設(shè)有第一進氣口、第二進氣口，所述第一進氣口連接溫控裝置，所述第二進氣口連接氣栗，所述氣栗另一端連接環(huán)境空氣。8.如權(quán)利要求1所述的巖石滲透性測試儀，其特征在于，所述巖石滲透性測試儀還包括圍壓控制裝置，所述圍壓控制裝置與巖心壓力室下端連接。
【文檔編號】G01N15/08GK205538576SQ201620036308
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月14日
【發(fā)明人】鄭友取, 許友生, 董聰, 李國能
【申請人】浙江科技學(xué)院