巖心流體飽和度耐壓測量裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于巖心流體飽和度測量技術(shù)領(lǐng)域，目的是提供一種能重復(fù)使用、操作簡便、測量準(zhǔn)確度高的巖心流體飽和度耐壓測量裝置，包括釜體、膠筒、第一、第二堵頭，釜體側(cè)壁上設(shè)置圍壓注入口和圍壓出口，釜體內(nèi)安裝膠筒，膠筒的兩端分別安裝第一、第二堵頭，第一堵頭上設(shè)置壓力注入口，第二堵頭上設(shè)置壓力排出口，釜體側(cè)壁上設(shè)置多個(gè)注入通道和排出通道，壓力注入口與注入通道連接，壓力排出口與排出通道連接，膠筒的頂部和底部分別均勻設(shè)置多個(gè)電阻測點(diǎn)，釜體的側(cè)壁上設(shè)置多個(gè)電阻率引出通道，金屬導(dǎo)線的一端與電阻測點(diǎn)連接，另一端伸出釜體；膠筒的頂部和底部分別均勻設(shè)置多個(gè)壓力測點(diǎn)，釜體的側(cè)壁上設(shè)置多個(gè)壓力引出通道，壓力測點(diǎn)經(jīng)金屬管線與壓力引出通道連接。
【專利說明】
巖心流體飽和度耐壓測量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于巖心流體飽和度測量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種巖心流體飽和度耐壓測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在地質(zhì)勘探和開采中，由于地下存在或殘留大量剩余油，需要進(jìn)一步勘探和開發(fā)，所以勘探開發(fā)研究人員就利用多種手段進(jìn)行開采。在開采之前，必須評估地下油藏的儲量及品位，以進(jìn)一步評估開采的費(fèi)用及利潤。對于地下油藏品位的準(zhǔn)確測定是一個(gè)世界級的難題，現(xiàn)在普遍采用的方法是對地下巖石中每一點(diǎn)油水含量即含油飽和度的測量，即對含油飽和度的測量。目前關(guān)于飽和度測量的主要方法有:x射線CT法、X射線吸收法、核磁共振法、微波吸收法和伽馬射線衰減飽和度檢測法，上述各方法均是測量模型剖面平均飽和度的變化，沒有測量點(diǎn)飽和度的方法和儀器。目前進(jìn)行地層物性研究的實(shí)驗(yàn)裝置，模型采用環(huán)氧樹脂澆灌成型方式進(jìn)行包裹，每個(gè)模型僅能使用一次，且安裝加工費(fèi)時(shí)耗力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能重復(fù)使用、操作簡便、測量準(zhǔn)確度高的巖心流體飽和度耐壓測量裝置。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種巖心流體飽和度耐壓測量裝置，包括釜體、膠筒、第一、第二堵頭，釜體的頂部安裝上蓋，釜體側(cè)壁上設(shè)置圍壓注入口和圍壓出口，釜體內(nèi)安裝膠筒，膠筒的兩端分別安裝第一、第二堵頭，第一、第二堵頭的結(jié)構(gòu)相同，第一、第二堵頭內(nèi)均勻分為多個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域內(nèi)分別設(shè)置便于液體流動的導(dǎo)流槽，第一堵頭上在每個(gè)區(qū)域的中心位置分別設(shè)置壓力注入口，第二堵頭上在每個(gè)區(qū)域的中心位置分別設(shè)置壓力排出口，釜體側(cè)壁上設(shè)置多個(gè)注入通道和排出通道，壓力注入口經(jīng)注入管線與注入通道連接，壓力排出口經(jīng)排出管線與排出通道連接，膠筒的頂部和底部分別均勻設(shè)置多個(gè)電阻測點(diǎn)，釜體的側(cè)壁上設(shè)置多個(gè)電阻率引出通道，電阻率引出通道內(nèi)安裝絕緣套，金屬導(dǎo)線的一端與電阻測點(diǎn)連接，另一端穿過絕緣套伸出釜體;膠筒的頂部和底部分別均勻設(shè)置多個(gè)壓力測點(diǎn)，釜體的側(cè)壁上設(shè)置多個(gè)壓力引出通道，壓力測點(diǎn)經(jīng)金屬管線與壓力引出通道連接。
[0006]本發(fā)明巖心流體飽和度耐壓測量裝置，進(jìn)一步的，所述第一、第二堵頭上分別安裝定位螺柱。
[0007]本發(fā)明巖心流體飽和度耐壓測量裝置，進(jìn)一步的，所述第一、第二堵頭上不同區(qū)域之間通過密封圈隔絕。
[0008]本發(fā)明巖心流體飽和度耐壓測量裝置，進(jìn)一步的，所述釜體為長方體形，膠筒為長方體形。
[0009]本發(fā)明巖心流體飽和度耐壓測量裝置，進(jìn)一步的，所述釜體內(nèi)頂部安裝上支撐架，底部安裝下支撐架，上、下支撐架上分別設(shè)置多個(gè)上、下支撐座，每個(gè)上、下支撐座上分別開設(shè)定位凹槽，釜體內(nèi)后側(cè)壁上安裝多個(gè)后支撐座，每個(gè)后支撐座上開設(shè)定位凹槽，膠筒的頂部設(shè)置多個(gè)上定位塊，底部設(shè)置多個(gè)下定位塊，前側(cè)設(shè)置多個(gè)前定位塊，后側(cè)設(shè)置多個(gè)后定位塊，多個(gè)上定位塊分別支撐在多個(gè)上支撐座上的定位凹槽內(nèi)，多個(gè)下定位塊分別支撐在多個(gè)下支撐座上的定位凹槽內(nèi)，多個(gè)前定位塊分別支撐在釜體前側(cè)壁上，多個(gè)后定位塊分別支撐在多個(gè)后支撐座上的定位凹槽內(nèi)。
[0010]本發(fā)明巖心流體飽和度耐壓測量裝置，進(jìn)一步的，所述注入通道的內(nèi)端和外端分別安裝第一、第二注入接頭，排出通道的內(nèi)端和外端分別安裝第一、第二排出接頭，壓力注入口經(jīng)注入管線與第一注入接頭連接，壓力排出口經(jīng)排出管線與第一排出接頭連接。
[0011]本發(fā)明巖心流體飽和度耐壓測量裝置，進(jìn)一步的，所述壓力測點(diǎn)包括設(shè)置在膠筒上的壓鑄口，壓鑄口內(nèi)安裝壓力接頭，壓力引出通道的內(nèi)端和外端分別安裝第一、第二壓力引出接頭，壓力接頭經(jīng)金屬管線與第一壓力引出接頭連接。
[0012]本發(fā)明巖心流體飽和度耐壓測量裝置，進(jìn)一步的，所述壓鑄口的外部安裝金屬固定環(huán)。
[0013]本發(fā)明巖心流體飽和度耐壓測量裝置，進(jìn)一步的，所述電阻測點(diǎn)采用銅觸點(diǎn)。
[0014]本發(fā)明巖心流體飽和度耐壓測量裝置，進(jìn)一步的，所述絕緣套與釜體之間設(shè)置密封圈進(jìn)行密封。
[0015]本發(fā)明巖心流體飽和度耐壓測量裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0016]本裝置采用膠筒對巖心進(jìn)行整體夾持密封固定，并通過第一、第二堵頭實(shí)現(xiàn)卡緊，可反復(fù)利用，避免了現(xiàn)有技術(shù)中通過環(huán)氧樹脂澆灌成型方式不易反復(fù)利用的缺點(diǎn)，且安裝方便，操作簡便。本裝置可耐高壓達(dá)20MPa，通過釜體內(nèi)的壓力實(shí)現(xiàn)對巖樣的夾持作用，通過圍壓模擬巖樣的原始地層情況，在加圍壓的條件下，通過對巖樣進(jìn)行壓力注入，模擬實(shí)際流程，膠筒上設(shè)置多個(gè)電阻測點(diǎn)和壓力測點(diǎn)，可以同時(shí)測量膠筒內(nèi)部壓力場和電阻率分布場，實(shí)現(xiàn)了對巖心電阻率的測量，從而獲得巖心飽和度分布特點(diǎn)。第一、第二堵頭內(nèi)均勻分為多個(gè)區(qū)域，可進(jìn)行選擇性的注入實(shí)驗(yàn)，每個(gè)區(qū)域內(nèi)分別設(shè)置導(dǎo)流槽，對注入流體有引流作用，使注入液體均勻流入巖心內(nèi)部，提高了測量準(zhǔn)確度。
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的巖心流體飽和度耐壓測量裝置作進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明巖心流體飽和度耐壓測量裝置的主視圖；
[0019]圖2為圖1中膠筒部分的放大圖；
[0020]圖3為本發(fā)明巖心流體飽和度耐壓測量裝置的俯視圖；
[0021 ]圖4為第一堵頭的側(cè)視圖；
[0022]圖5為第二堵頭的側(cè)視圖；
[0023]圖6為圖3中A處放大圖；
[0024]圖7為圖3中B處放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖1-圖7所示，本發(fā)明巖心流體飽和度耐壓測量裝置包括釜體1、膠筒2、第一、第二堵頭3、4，釜體I為長方體形，釜體I的頂部通過螺釘固定上蓋11。釜體I側(cè)壁上設(shè)置圍壓注入口和圍壓出口(圖中未示出)。釜體I內(nèi)頂部安裝上支撐架12，底部安裝下支撐架13，上、下支撐架12、13上分別設(shè)置多個(gè)上、下支撐座14、15，圖中所示為3個(gè)，每個(gè)上、下支撐座14、15上分別開設(shè)定位凹槽16。釜體I內(nèi)后側(cè)壁上安裝多個(gè)后支撐座17，圖中所示為3個(gè)，每個(gè)后支撐座17上開設(shè)定位凹槽18。
[0026]膠筒2為長方體形，膠筒2的頂部設(shè)置多個(gè)上定位塊21，底部設(shè)置多個(gè)下定位塊22，前側(cè)設(shè)置多個(gè)前定位塊23，后側(cè)設(shè)置多個(gè)后定位塊24，多個(gè)上定位塊21分別支撐在多個(gè)上支撐座14上的定位凹槽內(nèi)，多個(gè)下定位塊22分別支撐在多個(gè)下支撐座15上的定位凹槽內(nèi)，多個(gè)前定位塊23分別支撐在釜體I前側(cè)壁上，多個(gè)后定位塊24分別支撐在多個(gè)后支撐座17上的定位凹槽內(nèi)，從而對膠筒2實(shí)現(xiàn)定位和固定。
[0027]膠筒2的兩端分別安裝第一、第二堵頭3、4，第一、第二堵頭3、4的結(jié)構(gòu)相同，第一、第二堵頭3、4內(nèi)均勻分為多個(gè)區(qū)域，圖中所示為三個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域內(nèi)分別設(shè)置便于液體流動的導(dǎo)流槽31，不同區(qū)域之間通過密封圈32隔絕。第一堵頭3上在每個(gè)區(qū)域的中心位置分別設(shè)置壓力注入口 33，第二堵頭4上在每個(gè)區(qū)域的中心位置分別設(shè)置壓力排出口 34。釜體I側(cè)壁上設(shè)置多個(gè)注入通道5和排出通道6，注入通道5的內(nèi)端和外端分別安裝第一、第二注入接頭51、52，排出通道6的內(nèi)端和外端分別安裝第一、第二排出接頭61、62，壓力注入口 33經(jīng)注入管線35與第一注入接頭51連接，壓力排出口 34經(jīng)排出管線36與第一排出接頭61連接。釜體側(cè)壁上設(shè)置注入通道和排出通道，壓力注入口、壓力排出口分別通過快速接頭與注入通道、排出通道連接，便于整個(gè)裝置的安裝與拆卸。
[0028]第一、第二堵頭3、4上分別安裝定位螺柱37、38，用于調(diào)節(jié)膠筒2內(nèi)腔的尺寸，以適用于各種尺寸的樣品，對樣品起到固定和保護(hù)的作用，保證樣品和膠筒在釜體內(nèi)運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)的過程中不產(chǎn)生損壞。
[0029]膠筒2的頂部和底部分別均勻設(shè)置多個(gè)電阻測點(diǎn)7，電阻測點(diǎn)7的數(shù)量越多測量結(jié)果越準(zhǔn)確，圖中為9個(gè)，電阻測點(diǎn)7采用銅觸點(diǎn)。釜體I的側(cè)壁上設(shè)置多個(gè)電阻率引出通道71，電阻率引出通道71內(nèi)安裝絕緣套72，絕緣套72采用硬質(zhì)工程塑料制成，絕緣套72與釜體I之間設(shè)置密封圈73進(jìn)行密封，以保證環(huán)境壓力。金屬導(dǎo)線74的一端與電阻測點(diǎn)7連接，另一端穿過絕緣套7 2伸出爸體。絕緣套7 2采用快插方式安裝在爸體上，便于拆裝。絕緣套用于將金屬導(dǎo)線和釜體進(jìn)行絕緣，為測量巖心流體飽和度提供了保證。
[0030]膠筒2的頂部和底部分別均勻設(shè)置多個(gè)壓力測點(diǎn)8，壓力測點(diǎn)8包括設(shè)置在膠筒2上的壓鑄口 81，壓鑄口 81的外部安裝金屬固定環(huán)82，壓鑄口 81內(nèi)安裝壓力接頭83，壓力接頭插入壓鑄口，即可實(shí)現(xiàn)密封，能實(shí)現(xiàn)快速接插和長期的密封性。壓力接頭83上連接金屬管線84。壓力測點(diǎn)的數(shù)量越多測量結(jié)果越準(zhǔn)確，一般設(shè)置16個(gè)。釜體I的側(cè)壁上設(shè)置多個(gè)壓力引出通道9，壓力引出通道9的內(nèi)端和外端分別安裝第一、第二壓力引出接頭91、92，金屬管線84與第一壓力引出接頭91連接。釜體I偵_上設(shè)置壓力引出通道9，可將壓力測點(diǎn)8通過管線引出以便于進(jìn)行壓力測量。
[0031 ]耐壓性能及密封性能檢測實(shí)驗(yàn):
[0032]1、利用注入栗在圍壓注入口注入液體，直至圍壓出口有液體流出，然后在圍壓出口位置連接壓力表，以表征圍壓壓力，并用絲堵將各個(gè)第二壓力引出接頭封堵??；
[0033]2、將第二注入接頭通過管線與另一個(gè)注入栗連接，并在第二排出接頭處連接壓力表；
[0034]3、首先對圍壓進(jìn)行注入，注入壓力設(shè)定為20MPa，再向巖樣模型內(nèi)注入驅(qū)替壓力，注入壓力為18MPa，保持48h后，壓力表分別穩(wěn)定在19.5MPa與16.7MPa，說明釜體能夠承受20MPa壓力，并且整個(gè)裝置的密封性能良好。
[0035]通過萬用表測量電阻測點(diǎn)位置及釜體的電阻，經(jīng)過檢測電阻測點(diǎn)位置能夠?qū)?，電阻測點(diǎn)與釜體不導(dǎo)通，說明本發(fā)明巖心流體飽和度耐壓測量的絕緣性能良好，并能夠通過電阻率測量法實(shí)現(xiàn)對巖樣飽和度的測量。
[0036]本發(fā)明巖心流體飽和度耐壓測量裝置，使用時(shí)通過金屬管線將第二壓力接頭與壓力傳感器連接，壓力傳感器的信號輸出端與電腦的信號接收端口連接;將金屬導(dǎo)線與電腦的信號接收端口連接。
[0037]本發(fā)明巖心流體飽和度耐壓測量裝置的測量過程為:
[0038](I)測量之前首先把上蓋11打開，把長方體形巖心10放入膠筒2內(nèi)，然后往釜體I注入油，灌滿之后蓋上上蓋11，用圍壓注入栗將釜體I內(nèi)膠筒2外的圍壓打到1mpa;
[0039](2)注水實(shí)驗(yàn):將第二注入接頭52通過管線分別與恒流注入栗連接，先向第一個(gè)壓力注入口注入水，以2ml/min的速度注水，然后觀察電腦主界面電阻率的變化，巖心10上與該壓力注入口對應(yīng)區(qū)域的電阻值會逐漸變小，其他區(qū)域的電阻值沒有明顯變化。當(dāng)該區(qū)域電阻值不再變小時(shí)，向第二個(gè)壓力注入口注入水，以此類推直到巖心10內(nèi)所有區(qū)域的電阻值都不再變化，則飽和水實(shí)驗(yàn)完成；
[0040](3)油驅(qū)水實(shí)驗(yàn):先向第一個(gè)壓力注入口注入油，以2ml/min的速度注油，然后觀察電腦主界面電阻率的變化，巖心上與該壓力注入口對應(yīng)區(qū)域的電阻值會逐漸變小，其他區(qū)域的電阻值沒有明顯變化。當(dāng)該區(qū)域電阻值不再變小時(shí)，向第二個(gè)壓力注入口注入油，以此類推直到巖心內(nèi)所有區(qū)域的電阻值都不再變化，則油驅(qū)水實(shí)驗(yàn)完成；
[0041](4)水驅(qū)油實(shí)驗(yàn):先向第一個(gè)壓力注入口注入水，以2ml/min的速度注水，然后觀察電腦主界面電阻率的變化，巖心上與該壓力注入口對應(yīng)區(qū)域的電阻值會逐漸變小，其他區(qū)域的電阻值沒有明顯變化。當(dāng)該區(qū)域電阻值不再變小時(shí)，向第二個(gè)壓力注入口注入水，以此類推直到巖心內(nèi)所有區(qū)域的電阻值都不再變化，則水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)完成。
[0042]通過上述第(2)、(3)、(4)步驟得出的飽和電阻值，可計(jì)算出巖心內(nèi)各個(gè)區(qū)域的含水飽和度和含油飽和度。
[0043]本發(fā)明巖心流體飽和度耐壓測量裝置主要是對地層樣品進(jìn)行物理模擬，對模型的模擬巖樣進(jìn)行加持處理，通過加圍壓和注入壓力來模擬地層壓力和巖樣的流動壓力，通過模型模擬真實(shí)地層中巖樣的實(shí)際情況，對巖樣中不同壓力點(diǎn)和電阻值等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集處理，從而得出巖心飽和度分布特點(diǎn)。
[0044]以上所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種巖心流體飽和度耐壓測量裝置，其特征在于:包括釜體、膠筒、第一、第二堵頭，釜體的頂部安裝上蓋，釜體側(cè)壁上設(shè)置圍壓注入口和圍壓出口，釜體內(nèi)安裝膠筒，膠筒的兩端分別安裝第一、第二堵頭，第一、第二堵頭的結(jié)構(gòu)相同，第一、第二堵頭內(nèi)均勻分為多個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域內(nèi)分別設(shè)置便于液體流動的導(dǎo)流槽，第一堵頭上在每個(gè)區(qū)域的中心位置分別設(shè)置壓力注入口，第二堵頭上在每個(gè)區(qū)域的中心位置分別設(shè)置壓力排出口，釜體側(cè)壁上設(shè)置多個(gè)注入通道和排出通道，壓力注入口經(jīng)注入管線與注入通道連接，壓力排出口經(jīng)排出管線與排出通道連接，膠筒的頂部和底部分別均勻設(shè)置多個(gè)電阻測點(diǎn)，釜體的側(cè)壁上設(shè)置多個(gè)電阻率引出通道，電阻率引出通道內(nèi)安裝絕緣套，金屬導(dǎo)線的一端與電阻測點(diǎn)連接，另一端穿過絕緣套伸出釜體;膠筒的頂部和底部分別均勻設(shè)置多個(gè)壓力測點(diǎn)，釜體的側(cè)壁上設(shè)置多個(gè)壓力引出通道，壓力測點(diǎn)經(jīng)金屬管線與壓力引出通道連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖心流體飽和度耐壓測量裝置，其特征在于:所述第一、第二堵頭上分別安裝定位螺柱。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖心流體飽和度耐壓測量裝置，其特征在于:所述第一、第二堵頭上不同區(qū)域之間通過密封圈隔絕。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖心流體飽和度耐壓測量裝置，其特征在于:所述釜體為長方體形，膠筒為長方體形。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖心流體飽和度耐壓測量裝置，其特征在于:所述釜體內(nèi)頂部安裝上支撐架，底部安裝下支撐架，上、下支撐架上分別設(shè)置多個(gè)上、下支撐座，每個(gè)上、下支撐座上分別開設(shè)定位凹槽，釜體內(nèi)后側(cè)壁上安裝多個(gè)后支撐座，每個(gè)后支撐座上開設(shè)定位凹槽，膠筒的頂部設(shè)置多個(gè)上定位塊，底部設(shè)置多個(gè)下定位塊，前側(cè)設(shè)置多個(gè)前定位塊，后側(cè)設(shè)置多個(gè)后定位塊，多個(gè)上定位塊分別支撐在多個(gè)上支撐座上的定位凹槽內(nèi)，多個(gè)下定位塊分別支撐在多個(gè)下支撐座上的定位凹槽內(nèi)，多個(gè)前定位塊分別支撐在釜體前側(cè)壁上，多個(gè)后定位塊分別支撐在多個(gè)后支撐座上的定位凹槽內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖心流體飽和度耐壓測量裝置，其特征在于:所述注入通道的內(nèi)端和外端分別安裝第一、第二注入接頭，排出通道的內(nèi)端和外端分別安裝第一、第二排出接頭，壓力注入口經(jīng)注入管線與第一注入接頭連接，壓力排出口經(jīng)排出管線與第一排出接頭連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖心流體飽和度耐壓測量裝置，其特征在于:所述壓力測點(diǎn)包括設(shè)置在膠筒上的壓鑄口，壓鑄口內(nèi)安裝壓力接頭，壓力引出通道的內(nèi)端和外端分別安裝第一、第二壓力引出接頭，壓力接頭經(jīng)金屬管線與第一壓力引出接頭連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的巖心流體飽和度耐壓測量裝置，其特征在于:所述壓鑄口的外部安裝金屬固定環(huán)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖心流體飽和度耐壓測量裝置，其特征在于:所述電阻測點(diǎn)采用銅觸點(diǎn)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖心流體飽和度耐壓測量裝置，其特征在于:所述絕緣套與釜體之間設(shè)置密封圈進(jìn)行密封。
【文檔編號】G01N33/24GK105974096SQ201610599074
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月27日
【發(fā)明人】劉 文, 張朋飛
【申請人】北京瑞萊博石油技術(shù)有限公司