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原文传递砾岩岩石增渗测量系统及方法

专利名称：	砾岩岩石增渗测量系统及方法
摘要：	本申请提供一种砾岩岩石增渗测量系统及方法，通过气体供给设备供给气体进行岩石样品的气测增渗实验，并利用功率超声激励设备对岩石样品进行功率超声激励作用。通过超声波测量设备向岩石样品发射超声波，并检测岩石样品在功率超声激励作用前后，超声波的传播时长。然后，利用信息处理设备计算得到在功率超声激励前后的气测渗透率及超声波在岩石样品中的传播速度。进一步地，基于功率超声激励作用前后岩石样品的气测渗透率构建渗透率增大系数。如此，通过获得岩石样品在功率超声激励前后的气测渗透率及超声波的传播速度，并构建渗透率增大系数，可对功率超声激励对岩石样品的孔隙结构及导流能力的影响进行分析，为砾岩油藏储层的增产提供指导。
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：	熊健;张文;刘向君;梁利喜
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910197014.X
公开号：	CN109883921A
代理机构：	北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	郭俊霞
分类号：	G01N15/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	610000 四川省成都市新都区新都大道8号
主权项：	1.一种砾岩岩石增渗测量系统，其特征在于，所述系统包括气体供给设备、功率超声激励设备、岩样承载设备、超声波测量设备以及信息处理设备；所述气体供给设备与所述岩样承载设备连通，用于向所述岩样承载设备供给气体，以对岩石样品进行气测增渗实验；所述功率超声激励设备与所述岩样承载设备连接，用于对所述岩石样品进行预设时长的功率超声激励作用；所述超声波测量设备与所述岩样承载设备连接，用于向所述岩石样品发射超声波，并检测在所述岩石样品进行功率超声激励作用前后，所述超声波的传播时长；所述信息处理设备用于采集在所述岩石样品进行功率超声激励作用前后，在所述气测增渗实验之后所述岩样承载设备的出口端的气体流量以及入口端和出口端的压力值，并根据所述气体流量及入口端和出口端的压力值计算得到功率超声激励作用前后所述岩石样品的气测渗透率；所述信息处理设备还用于根据功率超声激励作用前后所获得的超声波的传播时长计算得到功率超声激励作用前后超声波在岩石样品中的传播速度；所述信息处理设备还用于根据功率超声激励作用前后所述岩石样品的气测渗透率构建所述岩石样品的渗透率增大系数。 2.根据权利要求1所述的砾岩岩石增渗测量系统，其特征在于，所述信息处理设备包括信号采集器、流量检测仪以及主处理器，所述信号采集器和所述流量检测仪分别与所述主处理器连接；所述信号采集器与所述岩样承载设备连接，用于获取所述岩样承载设备的入口端和出口端的压力值；所述流量检测仪与所述岩样承载设备连接，用于采集所述岩样承载设备的出口端的气体流量；所述主处理器还与所述超声波测量设备连接，用于接收所述超声波测量设备发送的超声波的传播时长。 3.根据权利要求2所述的砾岩岩石增渗测量系统，其特征在于，所述岩样承载设备包括呈中空结构的夹持装置，用于放置岩石样品，所述超声波测量设备包括多组超声波探头；所述夹持装置包括相对设置的第一内壁和第二内壁，该第一内壁开设有多个第一卡槽，第二内壁开设有分别与多个所述第一卡槽一一对应的多个第二卡槽；每组所述超声波探头包括超声波发射探头及超声波接收探头，每组超声波探头中的超声波发射探头和超声波接收探头分别设置于一个第一卡槽以及对应的一个第二卡槽中。 4.根据权利要求3所述的砾岩岩石增渗测量系统，其特征在于，所述超声波测量设备还包括脉冲发射器以及示波器，所述脉冲发射器与所述超声波发射探头连接，用于发出脉冲信号以触发所述超声波发射探头发出超声波；所述示波器分别与所述脉冲发射器和所述超声波接收探头连接，用于接收并显示所述超声波接收探头发送的探测到的超声波的波形图，并根据所述脉冲发射器的触发时刻及所述超声波接收探头探测到超声波的时刻获得该超声波的传播时长。 5.根据权利要求4所述的砾岩岩石增渗测量系统，其特征在于，所述夹持装置的第一内壁和第二内壁上还设置有胶皮套，所述胶皮套套设在所述超声波发射探头和所述超声波接收探头的外围，所述主处理器用于根据获得的超声波的传播时长，按以下公式计算得到所述超声波在所述岩石样品中的传播速度：其中，V为超声波的传播速度；D为岩石样品的直径(超声波传播方向上岩石样品的尺寸)；t为超声波的传播时长，t’为超声波探头的延迟时间，t0为超声波在胶皮套中的传播时间。 6.根据权利要求3所述的砾岩岩石增渗测量系统，其特征在于，所述气体供给设备包括高压瓶及减压阀，所述岩样承载设备还包括设置在所述夹持装置的入口端的入口压力传感器、设置在出口端的出口压力传感器和出口阀门，所述信号采集器分别与所述入口压力传感器、出口压力传感器连接，所述流量检测仪与所述出口阀门连通；所述高压瓶用于向所述夹持装置供给气体，所述减压阀用于调节所述高压瓶的压力；所述入口压力传感器用于探测所述夹持装置的入口端的入口压力值并发送至所述信号采集器，所述出口压力传感器用于探测所述夹持装置的出口端的出口压力值并发送至所述信号采集器；所述流量检测仪用于采集所述出口阀门处的气体流量，并发送至所述主处理器；所述主处理器用于在接收到的气体流量不变之后，根据所述入口压力值、出口压力值以及气体流量计算得到所述岩石样品的气测渗透率。 7.根据权利要求6所述的砾岩岩石增渗测量系统，其特征在于，所述主处理器用于根据所述入口压力值、出口压力值以及气体流量，按以下公式计算得到所述气测渗透率：其中，Ka为气测渗透率；Q0为大气压下夹持装置的出口端的气体流量：μ为常温常压下的氦气粘度；L为岩石样品的长度；A为岩石样品的横截面积；p0为大气压压力：p1为夹持装置的入口压力值；p2为夹持装置的出口压力值。 8.根据权利要求2所述的砾岩岩石增渗测量系统，其特征在于，所述主处理器用于根据功率超声激励作用前后所述岩石样品的气测渗透率并按以下公式构建得到所述渗透率增大系数：其中，I为渗透率增大系数；K0为功率超声激励作用前岩石样品的气测渗透率；Ki为第i次功率超声激励作用后岩石样品的气测渗透率。 9.一种砾岩岩石增渗测量方法，其特征在于，应用于砾岩岩石增渗测量系统，所述系统包括气体供给设备、功率超声激励设备、岩样承载设备、超声波测量设备以及信息处理设备，所述方法包括：所述气体供给设备向所述岩样承载设备供给气体，以对岩石样品进行气测增渗实验；所述功率超声激励设备对所述岩石样品进行预设时长的功率超声激励作用；所述超声波测量设备向所述岩石样品发射超声波，并检测在所述岩石样品进行功率超声激励作用前后，所述超声波的传播时长；所述信息处理设备采集在所述岩石样品进行功率超声激励作用前后，在所述气测增渗实验之后所述岩样承载设备的出口端的气体流量以及入口端和出口端的压力值，并根据所述气体流量及入口端和出口端的压力值计算得到功率超声激励作用前后所述岩石样品的气测渗透率；根据功率超声激励作用前后所获得的超声波的传播时长计算得到功率超声激励作用前后超声波在岩石样品中的传播速度；根据功率超声激励作用前后所述岩石样品的气测渗透率构建所述岩石样品的渗透率增大系数。 10.根据权利要求9所述的砾岩岩石增渗测量方法，其特征在于，所述气测渗透率为所述信息处理设备根据所述岩样承载设备的出口端的气体流量以及入口端和出口端的压力值，按以下公式计算得到：其中，Ka为气测渗透率；Q0为大气压下岩样承载设备的出口端的气体流量：μ为常温常压下的氦气粘度；L为岩石样品的长度；A为岩石样品的横截面积；p0为大气压压力：p1为岩样承载设备的入口端的压力值；p2为岩石承载设备的出口端的压力值。
所属类别：	发明专利