一種模擬地層條件的裂縫性氣藏工作液損害評價裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種模擬地層條件的裂縫性氣藏工作液損害評價裝置，它主要由巖心、釜體、液壓加載系統(tǒng)、電動液壓泵、密封膠囊、巖心污染系統(tǒng)、氣瓶、氣體流量計、電阻探頭、傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成；所述巖心內有模擬井眼及裂縫，周向包裹一層密封膠囊，液壓操縱臺控制液壓加載器給巖心施加軸壓，電動液壓泵往密封膠囊內施加圍壓；井口處連接有巖心污染系統(tǒng)對巖心進行污染，釜體外有氣瓶通過注氣口往巖心周向注氣模擬徑向流動，井口處連接的氣體流量計記錄巖心受污染過程的氣體流量數(shù)據(jù)；電阻探頭穿過釜體上蓋插入巖心內部，電阻探頭連接壓力傳感器，二者將探測的電阻及壓力數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集系統(tǒng)。本實用新型設計巧妙，操作方便，效果可靠。
【專利說明】
一種模擬地層條件的裂縫性氣藏工作液損害評價裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及儲層損害評價技術領域，尤其涉及一種模擬地層條件的裂縫性氣藏工作液損害評價裝置。
【背景技術】
[0002]裂縫性碳酸鹽巖、裂縫性致密砂還有經壓裂改造后的儲層等，裂縫是這類儲層油氣流入井內的重要流通通道。然而在鉆完井以及儲層改造的過程中，由于正壓差、毛管自吸或者裂縫溶洞漏失等作用，工作液大量侵入儲層，對裂縫以及基塊造成固液相的損害，導致儲層滲透率大大降低，從而影響油氣產量。因此，科學、合理的評估工作液對裂縫性氣藏造成的損害，對于正確的認識儲層、工作液的研制、儲層鉆完井類型的選擇、以及現(xiàn)場工作具有重要的指導作用。
[0003]目前儲層損害的室內評價方法主要是巖心流動實驗、巖心分析以及數(shù)值模擬等(焦春艷等.超低滲透砂巖儲層應力敏感性實驗.石油學報，2011年03期；李建.淺析巖心分析技術及應用前景展望.科技與企業(yè)，2012年02期;裂縫性氣藏應力敏感性數(shù)值模擬一一以庫車坳陷克深氣田為例.石油學報，2014年01期)。巖心流動實驗一般是軸向劈開裂縫對其滲透率進行測量，其測量方法無法模擬地層真實的徑向流動，再者基于小尺寸巖心進行的實驗對產能評估不具備很大的參考性，且實驗過程存在各種難以避免的誤差導致測量結果會有偏差;巖心分析技術則主要是基于微觀的損害機理性分析;數(shù)值模擬其模擬條件過于理性化，且缺乏合理的裝置對其進行驗證。目前也有相關的儲層損害評價裝置，專利CN104122181A公開的一種入井液對儲層滲透率損害評價裝置利用兩個巖心夾持器分別施加兩個軸向力以及三個軸向力，來模擬不同的井下環(huán)境、溫度、壓力和真空度等條件，振蕩器發(fā)出的波形穿過受污染的巖心后波形發(fā)生變化以計算滲透率損害程度。專利CN102174883A公開的一種清水壓裂自支撐裂縫導流能力測試方法，巖心夾持系統(tǒng)對裂縫壁面兩側施加圍壓和溫度以模擬地層裂縫受閉合應力以及溫度等條件，測試了裂縫發(fā)生損害前后導流能力變化。然而現(xiàn)有的專利大都無法同時對裂縫及基質同時進行損害評價或者無法模擬真實的裂縫性儲層流體流動形態(tài)，因此評價的科學性以及準確性有待提高。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型的目的是提供了一種模擬地層條件的裂縫性氣藏工作液損害評價裝置，該裝置可模擬儲層巖石所受的地應力條件以及徑向流動，通過測量污染后巖心的徑向流量以及探測巖心內部孔隙電阻率以及壓力，從而對裂縫性氣藏的損害程度有一個科學、合理的評價。值得注意的是，本裝置不僅可以對裂縫性氣藏進行評價，更可以對一般儲層進行評價。
[0005]為達到以上技術目的，本實用新型提供以下技術方案:
[0006]本實用新型一種模擬地層條件的裂縫性氣藏工作液損害評價裝置，該裝置包含軸壓加載系統(tǒng)以及圍壓加載系統(tǒng)模擬井下巖石所受的地應力條件，巖心軸向中心有模擬井眼可模擬地層徑向產氣。先測量巖心的初始流量數(shù)據(jù)，再使用巖心污染系統(tǒng)對巖心進行污染，然后向巖心周向通氣并通過井口連接的氣體流量計記錄徑向流入井眼的氣體流量，評估受到工作液損害的巖心氣體流量，使用插入巖心內部的電阻探頭可以探測巖心孔隙內的電阻數(shù)據(jù)，電阻探頭外連接的壓力傳感器可以感應孔隙內的壓力數(shù)據(jù)，從而對裂縫性氣藏的損害程度有一個科學、合理的評價。
[0007]—種模擬地層條件的裂縫性氣藏工作液損害評價裝置，其組成部分主要包括:巖心、釜體、軸壓加載系統(tǒng)、圍壓加載系統(tǒng)、巖心污染系統(tǒng)、氣瓶、氣體流量計、壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
[0008]所述巖心由基質、人造裂縫以及模擬井眼組成，巖心為圓柱體，圓心內部有一條模擬井眼;所述井口處連接有巖心污染系統(tǒng)用以向井眼內栗入工作液，所述井口處還連接有氣體流量計用于計量巖心徑向氣體流量;所述巖心污染系統(tǒng)由儲存工作液的水箱、計量栗、流量表以及閥門組成;所述釜體用于夾持巖心，釜體采用法蘭與螺栓連接結構處于密封狀態(tài)，釜體側圍有注氣口以及壓力注入口；所述軸向加載系統(tǒng)為液壓加載系統(tǒng)，通過液壓加載器穿過釜體上蓋給巖石施加軸向力，液壓加載器與釜體上蓋之間使用密封膠圈密封防止裝置漏氣;所述圍壓加載系統(tǒng)在巖石的周向包裹一層可充液壓的密封膠囊，電動液壓栗通過釜體上的壓力注入口往密封膠囊內注入壓力為巖石提供圍壓;所述氣瓶通過釜體上的注氣口往巖心周向外邊界注氣模擬地層徑向流動;所述電阻探頭穿過釜體上蓋插入巖心內部，電阻探頭與傳感器將探測的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實時記錄儲層孔隙內的電阻及孔隙壓力數(shù)據(jù)變化;所述電阻探頭與釜體蓋之間采用密封膠圈密封。
[0009]本實用新型的優(yōu)點有:
[0010](I)本裝置可較好的針對裂縫性儲層在地層條件下所受的工作液損害作出評價，但不限裂縫性儲層，在本裝置的井眼底端連接液體計量系統(tǒng)，還可以使用油作為流動介質對油藏做出工作液損害評價；
[0011](2)裝置通過軸向以及周向加載系統(tǒng)可對巖石施加原地應力，模擬井眼可以模擬地層的徑向流動；
[0012](3)本裝置使用電阻探頭以及壓力傳感器可真實反映工作液損害對孔隙內部流體流動狀態(tài)的影響；
[0013](4)本裝置設計巧妙，操作方便，效果可靠，整個模擬損害過程直觀、清晰。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型一種模擬地層條件的裂縫性氣藏工作液損害評價裝置的結構示意圖。
[0015]圖中:1.巖心，2.濾網，3.密封膠囊，4.釜體，5.裂縫，6.電阻探頭，7.模擬井眼，8-A.閥門一，8-B.閥門二，8-C.閥門三，9.排液筒，1-A.液壓加載器一，1-B液壓加載器二，11.液壓操縱臺，12.壓力傳感器，13.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，14.試驗承力架，15.干燥筒，16.氣體流量計，17.計量栗，18.流量表，19.水箱，20.壓力表，21.減壓閥，22.氣瓶，23.電動液壓缸，24.電動液壓栗，25.底座，26.注氣口，27.壓力注入口，28-A.密封膠圈一，28-B密封膠圈二。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0017]如圖1所示，本實用新型一種模擬地層條件的裂縫性氣藏工作液損害評價裝置，主要由巖心1、密封膠囊3、模擬井眼7、軸向加載系統(tǒng)、圍壓加載系統(tǒng)、氣瓶22、巖心污染系統(tǒng)、氣體流量計16、電阻探頭6、壓力傳感器12、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)13組成。
[0018]測量初始數(shù)據(jù):開啟液壓操縱臺以及電動液壓栗，將軸壓以及圍壓加載到預設值，關閉閥門8-A及8-B，使用氣瓶22連續(xù)往巖心周向充氣，氣體流量計16記錄此時的初始流量數(shù)據(jù)，并使用壓力傳感器12探測巖心內部的電阻及孔隙壓力數(shù)據(jù)。
[0019]工作液損害過程:保持軸壓以及圍壓不變，關閉閥門8-A，打開8-B及8-C，將水箱19內的水以一定速度栗入井眼，并同時打開氣瓶22往巖心周向通氣，模擬裂縫性儲層在地層應力下受到工作液損害的情況，待氣體流量計16記錄的氣體流量基本達到穩(wěn)定之后則說明損害接近最大化，并全程使用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)13記錄巖心內部電阻及孔隙壓力數(shù)據(jù)。
[0020]測量損害后流量:保持軸壓以及圍壓不變，關閉8-B及8-C，打開8-A，將井眼內的殘余工作液排出到排液筒9;然后開啟閥門8-C，關閉閥門8-A及8-B，使用氣瓶往巖心周圍通氣，使用氣體流量計16記錄此時的流量，并使用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)13測量巖心內部電阻及孔隙壓力數(shù)據(jù)。
【主權項】
1.一種模擬地層條件的裂縫性氣藏工作液損害評價裝置，主要由巖心(I)、釜體(4)、液壓加載器一(1-A)、液壓加載器二(1-B)、液壓操縱臺(11)、電動液壓栗(24)、密封膠囊(3)、水箱(19)、氣瓶(22)、氣體流量計(16)、電阻探頭(6)、壓力傳感器(12)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(13)組成，其特征在于:所述巖心(I)的模擬井眼(7)在井口連接有計量栗(17)、流量表(18)以及水箱(I 9 )，井口還連接有干燥筒(15)和氣體流量計(16)，模擬井眼(7)在井底處連接有排液筒(9);同時，釜體(4)上蓋有兩個通孔，液壓加載器一(10-A)以及液壓加載器二(10-B)通過兩個通孔給巖心(I)施加軸壓，液壓加載器一(10-A)以及液壓加載器二(10-B)與釜體(4)之間分別使用密封膠圈一(28-A)以及密封膠圈二(28-B)進行密封，液壓加載器一(10-A)以及液壓加載器二 (10-B)連接液壓操縱臺(11)。2.根據(jù)權利要求1所述的一種模擬地層條件的裂縫性氣藏工作液損害評價裝置，其特征在于:試驗承力架(14)固定在釜體底座(25)上，與釜體(4)為一體化設計。3.根據(jù)權利要求1所述的一種模擬地層條件的裂縫性氣藏工作液損害評價裝置，其特征在于:爸體(4)可以夾持直徑為50cm的圓柱體巖心。
【文檔編號】G01N33/00GK205670146SQ201620571911
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月14日
【發(fā)明人】曾輝, 李皋, 文科, 胡強, 楊旭
【申請人】西南石油大學