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原文传递一种超高温超高压稳态气水相渗测试装置及测试方法

专利名称：	一种超高温超高压稳态气水相渗测试装置及测试方法
摘要：	一种超高温超高压稳态气水相渗测试装置，包括外侧设有橡胶套的岩心夹持器，在橡胶套外侧设有加热装置，并连接有围压泵，在岩心夹持器的左侧通过四通分别连接有四条管线，其中一条连接有真空泵，另一条通过单流阀连接有高温高压反应釜，高温高压反应釜同时连接有恒压泵；第三条管线连接至岩心夹持器的右侧，在该管线上从左至右顺序设有蠕动泵、差压变送器、气液比检测装置、液体计量管、阀门，其中，液体计量管还连接有液体计量泵。利用该装置可以在超高温超高压下准确测量岩心含水饱和度稳态气水相渗，并能考虑气水互溶作用。
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：	张广东;范立晶;张铭;陈一键;杨青松;李钇池;王宁;孙大龙;吴铮;敬豪
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910252524.2
公开号：	CN109883894A
代理机构：	北京众合诚成知识产权代理有限公司
代理人：	苗艳荣
分类号：	G01N13/04(2006.01);G;G01;G01N;G01N13
申请人地址：	610500 四川省成都市新都区新都大道8号
主权项：	1.一种超高温超高压稳态气水相渗测试装置，其特征在于，包括外侧设有橡胶套(6)的岩心夹持器(5)，在橡胶套(6)外侧设有加热装置(8)，并连接有围压泵(7)，在岩心夹持器(5)的左侧通过四通分别连接有四条管线，其中一条连接有真空泵(1)，另一条通过单流阀(4)连接有高温高压反应釜(3)，高温高压反应釜(3)同时连接有恒压泵(2)；第三条管线连接至岩心夹持器(5)的右侧，在该管线上从左至右顺序设有蠕动泵(15)、差压变送器(14)、气液比检测装置(12)、液体计量管(10)、阀门(11)，其中，液体计量管(10)还连接有液体计量泵(9)。 2.如权利要求1所述的一种超高温超高压稳态气水相渗测试装置，其特征在于，在单流阀(4)与恒压泵(2)之间，通过如图1所示的循环管路连接。 3.利用权利要求2所述的超高温超高压稳态气水相渗测试装置进行测试的方法，包括以下步骤：步骤一、岩心准备：对岩心进行抽提、清洗、烘干后测量干重m1、直径、长度、气测孔隙度、气测渗透率K；步骤二、流体准备：根据实际气藏地层水数据配制地层水样，选取实际气藏的天然气样品，并用粘度计分别测量配制地层水样和天然气样品在模拟原始地层温度和压力下的粘度；将地层温度压力条件下的水和气体加入高温高压反应釜(3)里面充分混合；步骤三、连接实验流程：连接测试装置各流程部件，并保证气密性合格；步骤四、标定实验流程死体积：在岩心夹持器(5)中依次放入4个不同体积的标准块，抽真空，然后基于波义尔定律标定实验流程中的死体积V0；步骤五、测量超高温超高压下的气相渗透率KG：将岩心(13)装入岩心夹持器(5)中，打开围压泵(7)加围压、打开单流阀(4)，利用高温高压反应釜(3)里面的充分饱和水蒸汽的气体向系统中加内压，同时，利用加热装置(8)将系统温度升至设定温度，在加压过程中，采用逐级饱和法不断增加围压和内压，且始终保持围压高于内压3-5MPa，直到围压加至原始上覆压力、内压加至目标流体压力；之后，打开蠕动泵(15)，在设定的蠕动压差下进行循环，待气体流量稳定，用此时的压差和流量获取高温高压条件下的气测渗透率；步骤六、标定岩心束缚水量和可动水量：将步骤(5)中的内压和围压缓慢释放到内压为常压、围压为3MPa；然后利用真空泵(1)抽真空至-0.1Mpa，再打开单流阀(4)，转换高温高压反应釜(3)与单流阀(4)的连接管路，使得下层水能直接通过单流阀(4)进入系统中，然后利用恒压泵(2)向岩心和死体积中饱和水，饱和水量为V1；转换高温高压反应釜(3)两端的连接管路，使得上层充分饱和水的气体能直接通过单流阀(4)进入系统中，进而用该气体驱水直至无水产出，此时液体计量管中的增加水量即为岩心中的可动水量V，束缚水量为V1-V，关闭单流阀(4)；步骤七、岩心再次饱和水：按照步骤(6)的方式将系统压力释放到内压为常压、围压为3MPa，按照步骤(5)采用逐级饱和法将围压加至原始上覆压力，内压加至目标流体压力；步骤八、测定不同含水饱和度下的气相有效渗透率和水相有效渗透率打开液体计量泵(9)调节液体计量管(10)的液面高度与进液管相平后，打开单流阀(4)，保持饱和水蒸汽的气体与岩心系统压力相同，之后，再打开液体计量泵(9)，缓慢调节液体计量管(10)里面液位高度下降十分之一，待压力稳定后，关闭单流阀(4)；打开蠕动泵(15)进行循环，直至气水比稳定，然后根据超高静压差压变送器(14)的压差和此时的气水流量，计算此时的气相有效渗透率和水相有效渗透率，根据气液比和死体积计算岩心中的含水饱和度；然后采用相同的办法，缓慢调节液体计量管里面液位高度再下降十分之一，测定第二含水饱和度时的气相有效渗透率和水相有效渗透率，以此类推，直至可动水退完为止；步骤九：计算并绘制稳态法气水相渗曲线利用上述实验结果，结合下面模型计算得到不同饱和度下Sw的气水相对渗透率曲线：式中：μW——实验用水的粘度，单位mPa·s； L——岩心长度，单位cm； A——岩心横截面积，单位cm2； Qw——水的流量，单位mL/s； Δp——进出口两端压差，单位MPa GWR——气水比例，无量纲； ρw——水的密度，单位g/cm3； Sw——含水饱和度；式中：Qw、Qg——水相、气相流量，单位mL/s； Q——气液总流量，单位mL/s； V3、V2—利用气液比求取出来的气、水体积，单位cm3； Krw、Krg——水相、气相相对渗透率，单位mD。
所属类别：	发明专利