专利名称：地层伤害测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种地层伤害测试仪，属于石油工程中地层岩心渗透率及伤害率测试仪器，可模拟地层温度、压力测试岩心气体渗透率及其伤害率，操作自动化，数据自动采集计算的仪器。
背景技术：
现有技术是采用非稳定流法测定形状不规则的岩屑渗透率的仪器即快速渗透率测试仪，《快速渗透率测试仪的研制》论文发表在华北石油管理局钻井工艺研究院出版的《钻井液与完井液》2002年第19卷第5期，主要由压力室、压力表、岩心夹持器、压力传感器、控制系统、接气瓶等部分组成。压力室保持一定的压力；压力表显示压力数据；压力传感器接受压力信号；智能控制；数据采集处理。接气瓶提供气源；岩屑夹持器固定岩屑。现有技术缺陷(1)现有技术流程简单，只能在常温常压下测岩屑的气体渗透率，不能模拟地层的温度、压力条件测出岩心的气体渗透率和岩心的伤害率；(2)测出的数据是地面条件下的数据，难以接近储层实际情况；(3)操作不能自动化，数据不能自动采集计算，易造成系统误差和偶然误差，影响数据的准确性。
发明目的本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，设计的一种既能测岩屑的气体渗透率，也能测岩屑的伤害率，还可模拟地层的温度、压力条件进行实验，实现操作数据自动采集计算的地层伤害测试仪。
发明内容
本实用新型地层伤害测试仪目的通过以下方案实现本实用新型由加热烘箱、动力驱替系统、气测渗透系统、实验主体部分、储液系统、环压系统、回压系统、计量系统、数据采集处理系统组成，其中1、动力驱替系统由无脉流双柱塞泵、泵阀、卸压阀组成，为液体提供驱动动力，可手工操作或微机发出指令进行控制，实现启动、停止加压。超压由压力显示器上显示限过压保护自动停止加压；2、储液系统由活塞容器、过滤器、放空阀组成，活塞容器用来装被驱替的介质，同时还起缓冲压力的作用，介质进样由真空泵抽空后被驱替介质自行吸进容器；3、实验主体部分主要由岩心夹持器、进出气阀组成，将岩心夹持器上方的换向阀门按实验要求进行开关，可实现正反驱替测岩心的气体渗透率和伤害率；4、加热系统为一烘箱，实验主体部分和储液系统置于烘箱体内；5、环压系统主要由环压泵、加压阀、吸液阀、传感器组成，主要用来为岩心夹持器加减环压。实验过程中计算机自动跟踪控制压力，也可手工操作控制压力。进泵时泵腔排空，给岩心夹持器加压，退泵时，泵腔进液岩心夹持器减压；6、回压系统由回压泵、吸液阀、缓冲容器、压力传感器、手动泵组成，主要用来为岩心加回压；7、气测渗透系统由气源、减压阀、过滤干燥器组成，气体通过岩心后，进入气体流量计，然后到数据采集处理系统计算出气体渗透率；8、计量系统由气体流量计、天平、传感器组成，用来准确计量气体流量、液体流量，气体流量计、天平上显示的数据直接进入数据采集处理系统处理；9、数据采集处理系统由数据采集板、计算机、打印机、数据处理软件等组成，可自动采集压力、流量及相关数据并进行自处理、计算出岩心气体渗透率及伤害率。
当进行岩心气测渗透率测试时，首先由环压系统给实验主体部分加环压，然后气源通过气测渗透系统进入实验主体部分，气体通过岩心后进入计量系统，计量系统的气体流量计采集的数据输入至连接的数据采集板，最后由数据采集处理系统进行数据处理，另外，根据实验要求气测系统和加热系统，可为实验主体部分提供不同的压力和温度。
当进行岩心伤害渗透率测试时，首先由环压系统给实验主体部分加环压、回压系统给实验主体部分加回压，然后由动力驱替系统为储液系统提供驱动动力，液体进入实验主体部分通过岩心，然后进入计量系统，计量系统的天平采集的数据输入至连接的数据采集板，最后由数据采集处理系统进行数据处理，另外，根据实验要求动力驱替系统和加热系统，可为实验主体部分提供不同的压力和温度。
本实用新型地层伤害测试仪可模拟不同地层温度、压力条件测试岩心气体渗透率及其伤害率，操作实现自动化，数据自动采集计算，精确率高。为科研工作者认识储层结构，施工设计提供可靠的数据。
附图及简要说明
图1本实用新型流程框图，其中7动力驱替系统、8储液系统、9气测渗透系统、10实验主体部分、11环压系统、12数据采集处理系统、13计量系统、14回压系统图2本实用新型管路、线路连接流程图，其中15、20、21、22、23、24、25、26、27、34、35、36、37、38、39、40、41、44、45、46、48、50、52、54、56、57、58、60、61、64、65、68、69针型调节阀；16、18、43、47、49、51、53、59、71传感器；17减压阀；19无脉流双柱塞泵；28、29、30耐高温高压活塞容器；31、32、33过滤器；42真空泵；55耐高温高压岩心夹持器；62环压泵；63回压阀；66回压泵；67气量计；70天平；72数据采集板。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步的描述由图2、3可知本实用新型由加热烘箱6、动力驱替部分7、储液系统8、气测渗透系统9、实验主体部分10、环压系统11、回压系统14、计量系统13、数据采集处理系统12组成，其中动力驱替系统7由无脉流双柱塞泵19组成，由阀20、25、26、27与储液系统8连接，并通过传感器16与数据采集处理系统12的数据采集板72连接；储液系统8由耐高温、高压的活塞容器28、29、30及过滤器31、32、33组成，通过阀35、37、39和实验主体部分10连接；实验主体部分10由耐高温、高压的岩心夹持器55组成，通过阀46、58和计量系统13连接，岩心夹持器55经阀48、50、52、传感器47、49、51与数据采集处理系统12的数据采集板72连接；储液系统8和实验主体部分10置于加热烘箱6内；环压系统11由环压泵62组成，通过阀60与岩心夹持器55连接，同时通过传感器59和数据采集处理系统12的数据采集板72连接；回压系统14由回压泵66组成，通过阀64、回压阀63与实验主体部分10连接，同时通过压力传感器71与数据采集处理系统12的数据采集板72连接；气测渗透系统9由气源阀15、减压阀17通过阀23、45、56与实验主体部分10连接，同时通过传感器18与数据采集处理系统12的数据采集板72连接；计量系统13由气体流量计67、天平70组成，通过阀63、69与实验主体部分10连接，气体流量计67及天平70与数据采集处理系统12的数据采集板72连接。
测岩心气测渗透率按以下步骤实现1、把岩心装入实验主体部分10的岩心夹持器55中，由环压系统11的环压泵62通过阀60给岩心夹持器55加环压固定岩心。
2、打开气测渗透系统的气源阀15、减压阀17，气体通过阀23、45进入实验主体部分10的岩心夹持器55中的岩心。气体通过岩心后再通过阀58、68进入计量系统13的气体流量计67，流量计67的信号由数据采集系统12的数据采集板72拾取。岩心上下端的压力分别通过阀44、54进入传感器43、53，压力信号由数据采集系统12的数据采集板72拾取。数据采集处理系统12将拾取的数据输入计算机进行如下处理
根据达西定律利用气体通过岩心时的压力、流量及岩心的几何尺寸等参数计算岩心的气体渗透率，计算公式如下Ka=2PaQaUaLA(P12-P22)×10-1---(1)]]>Ka-岩心气体渗透率um2、A-岩心截面积cm2、Pa-大气压MPa、Qa-气体流量cm3/sUa-气体粘度mPa.s、L-岩心长度cm、P1-岩心上端压力MPa、P2-岩心下端压力MPa实验完毕打开阀57进行卸压。上述实验步骤可反向进行，反向和正向的不同点是气体通过阀23后由阀56进入岩心，然后通过阀46、68进入气体流量计67，其余步骤相同。
另外，根据实验要求气测系统9和加热系统6，可为实验主体部分10提供不同的压力和温度测岩心伤害渗透率按以下步骤实现1、把岩心装入实验主体部分10的岩心夹持器55中，由环压系统11的环压泵62通过阀60给岩心夹持器55加环压固定岩心。
2、由动力驱替系统7的双塞柱泵19为储液系统8的活塞容器28、29、30提供驱动动力驱替液体，岩心两端的压力由计算机跟踪控制动力驱替系统7的双塞柱泵19和回压系统14的回压泵66，液体通过储液系统8的过滤器31、32、33及阀35、37、39、45进入实验主体部分10的岩心夹持器55的岩心中，然后通过阀58、69进入计量系统13的天平70中进行称量，称量数据信号由数据采集处理系统12的数据采集板72拾取，岩心上下端的压力分别通过阀44、54进入传感器43、53，压力信号由数据采集板72拾取，数据采集处理系统12将拾取的数据输入计算机进行如下处理根据达西定律利用液体通过岩心时的压力、流量及岩心的几何尺寸等参数计算岩心的液体渗透率，再利用岩心伤害前后煤油渗透率计算岩心伤害率，计算公式如下Kb=2PaQbUbLA(P12-P22)10-1(2)K=K1-K2K1×100%(3)]]>K-岩心伤害率、Kb-液体渗透率um2、A-岩心截面积cm2、Pa-大气压MPaQb-液体流量cm3/s、Ub-液体粘度mPa.s、L-岩心长度cm、P1-岩心上端压力MPaP2-岩心下端压力MPa、K1-岩心伤害前煤油的渗透率um2、K2-岩心后伤害煤油的渗透率um2。
另外，根据实验要求动力驱替系统和加热系统，可为实验主体部分提供不同的压力和温度。实验完毕打开阀57进行卸压，反向驱替液体流向类同于反向测气体渗透率流向。
权利要求1.一种地层伤害测试仪，由加热烘箱(6)、动力驱替部分(7)、储液系统(8)、气测渗透系统(9)、实验主体部分(10)、环压系统(11)、回压系统(14)、计量系统(13)、数据采集处理系统(12)组成，其特征在于(一)动力驱替系统(7)由无脉流双柱塞泵(19)组成，由阀(20)、(25)、(26)、(27)与储液系统(8)连接，并通过传感器(16)与数据采集处理系统(12)的数据采集板(72)连接；(二)储液系统(8)由耐高温、高压的活塞容器(28)、(29)、(30)及过滤器(31)、(32)、(33)组成，通过阀(35)、(37)、(39)和实验主体部分(10)连接；(三)实验主体部分(10)由耐高温、高压的岩心夹持器(55)组成，通过阀(46)、(58)和计量系统(13)连接，岩心夹持器(55)经阀(48)、(50)、(52)、传感器(47)、(49)、(51)与数据采集处理系统(12)的数据采集板(72)连接；(四)储液系统(8)和实验主体部分(10)置于加热烘箱(6)内；(五)环压系统(11)由环压泵(62)组成，通过阀(60)与岩心夹持器(55)连接，同时通过传感器(59)和数据采集处理系统(12)的数据采集板(72)连接；(六)回压系统(14)由回压泵(66)组成，通过阀(64)、回压阀(63)与实验主体部分(10)连接，同时通过压力传感器(71)与数据采集处理系统(12)的数据采集板(72)连接；(七)气测渗透系统(9)由气源阀(15)、减压阀(17)通过阀(23)、(45)、(56)与实验主体部分10连接，同时通过传感器(18)与数据采集处理系统(12)的数据采集板(72)连接；(八)计量系统(13)由气体流量计(67)、天平(70)组成，通过阀(63)、(69)与实验主体部分(10)连接，气体流量计(67)及天平(70)与数据采集处理系统(12)的数据采集板(72)连接。
专利摘要本实用新型涉及一种地层伤害测试仪，由加热烘箱、动力驱替系统、气测渗透系统、实验主体部分、储液系统、环压系统、回压系统、计量系统、数据采集处理系统组成，它可模拟不同地层温度、压力条件测试岩心气体渗透率及其伤害率，操作实现自动化，数据自动采集计算，精确率高，为科研工作者认识储层结构，施工设计，提供可靠的数据。
文档编号G01N19/00GK2751296SQ20042007525
公开日2006年1月11日 申请日期2004年11月26日 优先权日2004年11月26日
发明者王稳桃, 李明志, 刘洪升, 李国锋, 郎学军, 张红 申请人:中国石油化工股份有限公司中原油田分公司采油工程技术研究院