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原文传递页岩岩心驱替气量和水量同测计量装置及方法

专利名称：	页岩岩心驱替气量和水量同测计量装置及方法
摘要：	本发明公开了一种页岩岩心驱替气量和水量同测计量装置及方法，它包括自动液压泵A（1）、自动液压泵B（2）、自动液压泵C（3）、气样中间容器A（4）、水样中间容器（5）、针型阀A（6）、针型阀B（7）、三通阀A（8）、压力表A（9）、岩心夹持器（10）、压力表B（11）、回压阀（12）、气水同测装置（13）、气样中间容器B（14）、自动液压泵D（15）、三通阀B（17）、真空泵（19）及计算机（16）。本发明用水驱替饱和气的岩心或用气驱替饱和水的岩心，可以准确的同时测定页岩岩心驱替的小气量和微水量，具有测量准确性高，可操作性强，适合推广应用等特点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	西南石油大学
发明人：	刘建仪;刘淼;蒋橹;袁华
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910057755.8
公开号：	CN109781602A
代理机构：	成都金英专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	袁英
分类号：	G01N15/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	610500 四川省成都市新都区新都大道8号
主权项：	1.一种页岩岩心驱替气量和水量同测计量装置，其特征在于：包括自动液压泵A(1)、自动液压泵B(2)、自动液压泵C(3)、气样中间容器A(4)、水样中间容器(5)、三通阀(8)、岩心夹持器(10)、回压阀(12)、气水同测装置(13)、气样中间容器B(14)、自动液压泵D(15)、三通阀B(17)、真空泵(19)及计算机(16)；自动液压泵A(1)与岩心夹持器(10)的围压口连接；自动液压泵B(2)与气样中间容器A(4)连接，自动液压泵C(3)与水样中间容器(5)连接，气样中间容器A(4)和水样中间容器(5)分别与三通阀A(8)两个端口连接，所述三通阀A(8)的另一个端口与岩心夹持器(10)的进口端连接；自动液压泵D(15)与气样中间容器B(14)连接，气样中间容器B(14)与回压阀(12)连接，回压阀(12)的一个端口和真空泵(19)分别与三通阀B(17)两个端口连接，所述三通阀B(17)与岩心夹持器(10)的出口端连接；回压阀(12)的另一个端口与气水同测装置(13)连接，气水同测装置(13)的输出与计算机(16)连接；所述自动液压泵可设定压力或流速。 2.根据权利要求1所述的一种页岩岩心驱替气量和水量同测计量装置，其特征在于，在所述三通阀A(8)与岩心夹持器(10)之间的连接管路中设有压力表A(9)，在三通阀B(17)与岩心夹持器(10)之间的连接管路中设有压力表B(11)。 3.根据权利要求1所述的一种页岩岩心驱替气量和水量同测计量装置，其特征在于，在所述气样中间容器A(4)与三通阀A(8)之间的连接管路设有针型阀A(6)，在所述水样中间容器(5)与三通阀A(8)之间的连接管路中设有针型阀B(7)，在所述真空泵(19)与三通阀B(17)之间的连接管路中设有针型阀C(18)。 4.根据权利要求1所述的一种页岩岩心驱替气量和水量同测计量装置，其特征在于，所述气水同测装置(13)包括激光发射器A(20)、激光发射器B(21)、光敏电阻A(22)、光敏电阻B(23)及透明管(24)；所述激光发射器A(20)、激光发射器B(21)位于透明管(24)的一侧，光敏电阻A(22)、光敏电阻B(23)位于透明管(24)另一侧对应位置，光敏电阻A(22)和光敏电阻B(23)用于接收对应激光发射器的激光束并将之转化为电信号并将其传送给计算机(16)。 5.根据权利要求1或4所述的一种页岩岩心驱替气量和水量同测计量装置，其特征在于，所述气水同测装置(13)中，激光发射器A(20)、激光发射器B(21)的发射的激光束照射范围小于透明管(24)直径。 6.根据权利要求1～5任意一项所述的一种页岩岩心驱替气量和水量同测计量装置用于页岩岩心驱替气量和水量同测计量的方法，其特征在于：包括以下任意一个步骤： S1，基于水驱替饱和气岩心的驱替气水量同测步骤； S2，基于气驱替饱和水岩心的驱替气水量同测步骤；其中，所述基于水驱替饱和气岩心的驱替气水量同测步骤，包括如下子步骤： S11：选取实验用页岩岩心，测量基础参数后放入岩心夹持器(10)中，利用自动液压泵A(1)向岩心夹持器(10)注入液压油，从而给岩心施加围压；加围压至实验要求压力，打开针型阀C(17)，用真空泵(19)抽真空，达到真空条件后关闭针型阀C(17)，然后关闭真空泵(19)； S12：利用自动液压泵D(15)推动气样中间容器B(14)，将回压阀(12)压力加到指定压力； S13：打开针型阀A(6)，利用自动液压泵B(2)推动气样中间容器A(4)用指定压力给岩心饱和气，然后关闭针型阀A(6)； S14：打开气水同测装置(13)； S15：打开针型阀B(7)，利用自动液压泵C(3)推动水样中间容器(5)，用实验要求压力或速度进行气驱水的实验； S16：驱替至实验要求时间或水量或气量，停止实验； S17：计算机(16)根据气水同测装置(13)输出信号直接处理得到实时的气量和水量，以及累积量和各自的流速；所述基于气驱替饱和水岩心的驱替气水量同测步骤，包括如下子步骤： S21：选取实验用页岩岩心，测量基础参数后放入岩心夹持器(10)中，利用自动液压泵A(1)向岩心夹持器(10)注入液压油，从而给岩心施加围压；加围压至实验要求压力，打开针型阀C(17)，用真空泵(19)抽真空，达到真空条件后关闭针型阀C(17)，然后关闭真空泵(19)； S22：利用自动液压泵D(15)推动气样中间容器B(14)，将回压阀(12)压力加到指定压力； S23：打开针型阀B(7)，利用自动液压泵C(3)推动水样中间容器(5)用指定压力给岩心饱和水，然后关闭针型阀B(7)； S24：打开气水同测装置(13)； S25：打开针型阀A(6)，利用自动液压泵B(2)推动气样中间容器A(4)，用实验要求压力或速度进行水驱气的实验； S26：驱替至实验要求时间或水量或气量，停止实验； S27：计算机(16)直接处理得到实时的气量和水量，以及累积量和各自的流速。 7.根据权利要求6所述的一种页岩岩心驱替气量和水量同测计量方法，其特征在于，所述流速v的计算式为：其中，s是两激光发射器之间距离，t1为激光发射器A(20)记录曲线出现第一次波动的开始时间点、t3为激光发射器B(21)记录曲线出现第一次波动的结束时间点。 8.根据权利要求6所述的一种页岩岩心驱替气量和水量同测计量方法，其特征在于，所述水量以液体体积Vl计，其计算式为： Vl＝ν(t3-t2)A；式中，v为流速，t2为激光发射器B(21)记录曲线出现第一次波动的开始时间点、t3为激光发射器B(21)记录曲线出现第一次波动的结束时间点，A为透明管(24)流通通道端面积。 9.根据权利要求6所述的一种页岩岩心驱替气量和水量同测计量方法，其特征在于，所述气量以气体体积Vg计，其计算式为： Vg＝ν(t4-t3)A；式中，v为流速，t3为激光发射器B(21)记录曲线出现第一次波动的结束时间点、t4为激光发射器B(21)记录曲线出现第二次波动的开始时间点，A为透明管(24)流通通道端面积。
所属类别：	发明专利