详情

原文传递一种致密岩心中压裂液的实时监测系统以及实时监测方法

专利名称：	一种致密岩心中压裂液的实时监测系统以及实时监测方法
摘要：	本发明提供一种致密岩心中压裂液的实时监测系统以及实时监测方法，涉及能源勘探技术领域。所述方法包括：CT扫描仪对在岩心流动实验过程中的多个时间节点和/或多个饱和度和/或多个扫描电压下位于岩心夹持器中同一位置的岩心样品进行CT断层扫描，得到多个CT扫描数据；驱替液回收设备测量岩心流动实验过程中的流出液与空气的表界面张力、流出液与模拟原油的表界面张力；信号处理装置根据CT扫描数据、流出液与空气的表界面张力以及流出液与模拟原油的表界面张力输出监测结果。本发明结合多尺度的表征手段，得到压裂改造液在压裂、焖井、返排与生产过程中在裂缝与致密岩石基质中的动态变化、微观分布与扩散规律。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国石油大学(北京)
发明人：	梁天博;李秀辉;周福建;朱佳威;刘雄飞;姚二冬;杨凯;左洁;苏航;梁星原
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-20T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910211731.3
公开号：	CN109883922A
代理机构：	北京三友知识产权代理有限公司
代理人：	乔媛;王天尧
分类号：	G01N15/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	102249 北京市昌平区府学路18号
主权项：	1.一种致密岩心中压裂液的实时监测系统，其特征在于，所述系统包括在线驱替设备、岩心夹持器、激光定位器、计算机断层CT扫描仪、驱替液回收设备、导轨装置以及信号处理装置，其中，所述岩心夹持器，用于夹持致密储层的岩心样品，通过所述导轨装置将所述岩心样品移入所述CT扫描仪；所述在线驱替设备，用于向所述岩心样品提供岩心流动实验中的测试环境；所述激光定位器，用于对所述岩心夹持器中的岩心样品进行定位；所述CT扫描仪，用于对在岩心流动实验过程中的多个时间节点和/或多个饱和度和/或多个扫描电压下位于所述岩心夹持器中同一位置的所述岩心样品进行CT断层扫描，得到多个CT扫描数据；所述驱替液回收设备，用于测量岩心流动实验过程中的流出液与空气的表界面张力、流出液与模拟原油的表界面张力；所述信号处理装置，用于根据CT扫描数据、流出液与空气的表界面张力以及流出液与模拟原油的表界面张力输出监测结果。 2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述在线驱替设备包括柱塞泵、与所述柱塞泵相连接的多个中间容器、与所述中间容器以及岩心夹持器相连接的第一压力表、分别与所述岩心夹持器相连接的第二压力表以及围压泵、与所述第二压力表相连接的回压阀，其中，多个中间容器，用于放置溶液，所述溶液包括模拟原油、模拟地层水、压裂液以及含有表面活性剂的工作液；所述柱塞泵，用于通过所述中间容器向所述岩心夹持器注入溶液，当所述溶液为模拟原油时以替换所述岩心样品内部的可动流体；所述第一压力表，用于测量流入所述岩心夹持器的压力信息；所述第二压力表，用于测量流出所述岩心夹持器的压力信息；所述围压泵，用于向所述岩心夹持器注入围压液，以模拟地层闭合压力并加热所述岩心样品；所述回压阀，用于设置系统压力以模拟地层孔隙压力。 3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述驱替液回收设备包括天平和表界面张力仪，所述表界面张力仪，用于测量岩心流动实验过程中的流出液与空气的表界面张力、流出液与液体的表界面张力；所述天平，用于对所述流出液进行收集。 4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述信号处理装置包括：第一处理模块，用于根据所述CT扫描数据确定每一时刻下所述工作液在所述岩心样品内的驱替前缘、波及体积以及波及区域内的残余油饱和度。 5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述信号处理装置包括：第二处理模块，用于根据所述流出液与空气的表界面张力、流出液与模拟原油的表界面张力确定表面活性剂在所述岩心样品内的吸附率以及扩散率。 6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述信号处理装置包括：压力梯度确定模块，用于根据流入所述岩心夹持器的压力信息、流出所述岩心夹持器的压力信息以及所述岩心样品的长度确定压力梯度；第三处理模块，用于根据所述压力梯度信息确定油相渗透率。 7.根据权利要求2或4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括低场核磁共振NMR扫描仪，所述岩心夹持器，还用于通过所述导轨装置将所述岩心样品移入所述NMR扫描仪；所述NMR扫描仪，用于获取多个时间节点下所述岩心样品的T2谱，得到NMR扫描数据。 8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述信号处理装置包括：第四处理模块，用于根据所述NMR扫描数据确定所述工作液在大小孔内的分布信息。 9.一种通过权利要求1-8任意一项所述的致密岩心中压裂液的实时监测系统进行监测的方法，其特征在于，所述方法包括：岩心夹持器通过导轨装置将岩心样品移入CT扫描仪；在线驱替设备向岩心样品提供岩心流动实验中的测试环境；激光定位器对所述岩心夹持器中的岩心样品进行定位； CT扫描仪对在岩心流动实验过程中的多个时间节点和/或多个饱和度和/或多个扫描电压下位于岩心夹持器中同一位置的所述岩心样品进行CT断层扫描，得到多个CT扫描数据；驱替液回收设备测量岩心流动实验过程中的流出液与空气的表界面张力、流出液与模拟原油的表界面张力；信号处理装置根据CT扫描数据、流出液与空气的表界面张力以及流出液与模拟原油的表界面张力输出监测结果。 10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述在线驱替设备向所述岩心样品提供岩心流动实验中的测试环境包括：柱塞泵通过中间容器向所述岩心夹持器注入溶液，当所述溶液为模拟原油时以替换所述岩心样品内部的可动流体；第一压力表测量流入所述岩心夹持器的压力信息；第二压力表测量流出所述岩心夹持器的压力信息；围压泵向岩心夹持器注入围压液，以模拟地层闭合压力并加热所述岩心样品；回压阀设置系统压力以模拟地层孔隙压力。 11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，根据CT扫描数据、流出液与空气的表界面张力以及流出液与模拟原油的表界面张力输出监测结果包括：根据所述CT扫描数据确定每一时刻下工作液在所述岩心样品内的驱替前缘、波及体积以及波及区域内的残余油饱和度。 12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，根据CT扫描数据、流出液与空气的表界面张力以及流出液与模拟原油的表界面张力输出监测结果包括：根据所述流出液与空气的表界面张力、流出液与模拟原油的表界面张力确定表面活性剂在所述岩心样品内的吸附率以及扩散率。 13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，根据CT扫描数据、流出液与空气的表界面张力以及流出液与模拟原油的表界面张力输出监测结果包括：根据流入所述岩心夹持器的压力信息、流出所述岩心夹持器的压力信息以及所述岩心样品的长度确定压力梯度；根据所述压力梯度信息确定油相渗透率。 14.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：岩心夹持器通过所述导轨装置将所述岩心样品移入NMR扫描仪； NMR扫描仪获取多个时间节点下所述岩心样品的T2谱，得到NMR扫描数据。 15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法包括：根据所NMR扫描数据确定工作液在大小孔内的分布信息。
所属类别：	发明专利