专利名称：阵列式半渗透隔板毛管压力－电阻率联测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种阵列式半渗透隔板毛管压力-电阻率联测仪，属于地球(岩石)物理领域。适用于已知油藏润湿性的胶结岩石的毛管压力曲线和电阻率饱和度指数的测定。
背景技术：
为了获得近似地层条件下的流体分布和孔隙大小，确定石油天然气储量计算中的诸多参数，需要测定油(气)-水两相在多孔介质中的毛细管压力-饱和度关系曲线和电阻率-饱和度关系曲线。在二十世纪七十年代以前曾用半渗透隔板测量过毛细管压力与饱和度关系曲线，由于驱替压力低，测量速度慢，一度被压汞法和离心法取代，但经过较长时间的应用发现这些方法的缺点压汞法虽能测定微孔隙，但汞-空气系统毕竟与油气-水系统有很大差别，特别是将资料用于油气田勘探、开发储量计算时，得到的束缚水饱和度明显偏低；汞对环境污染大，不利于环保；离心机法由于转速不高、不稳定和读数不准使测量误差太大。随着半渗透隔板驱替压力的提高，又重新考虑用半渗透隔板测量毛管压力曲线，以获得更真实和准确的资料。目前，测量电阻率-饱和度关系曲线时主要采用气吹法或油驱法，这些方法在测量岩电参数存在边缘效应和活塞现象。
发明内容
本实用新型的目的就是提供一种阵列式半渗透隔板毛管压力-电阻率联测仪，以克服常规驱替法测量岩电参数存在边缘效应和活塞现象，以及用单个半渗透隔板仪测量毛管压力费时的缺点。
本实用新型的技术方案是包括岩心夹持器、液压系统、气压系统、参数测量控制系统，液压系统与岩心夹持器的活塞下行进油孔和活塞上行进油孔连接；气压系统与岩心夹持器底座的进气接头连接；参数测量系统的各测量电极安装在岩心夹持器底座的支架上、电容式流量计的电极安装在夹持器底座和玻璃计量管上、压力传感器安装在气压系统中，这些测量参数通过导线与多路采集控制板连接；多路采集控制板安装在机柜内，通过导线和计算机连接，所述的岩心夹持器有多个，并与所述液压系统、气压系统、参数测量控制系统并联，形成阵列式结构。
本实用新型的各个系统可采用计算机控制，所测得的参数可采用计算机处理。
本实用新型采用半渗透隔板，在气-水两相的介质中，用氮气气吹法使岩心减饱和，同时测量与饱和度有关的毛细管压力和岩石电阻率两个参数，减小了常规驱替法测量岩电参数的边缘效应，提高了测量精度，在同样条件下测量的参数便于分析对比。由于采用阵列设计，由原来的单个岩心夹持器改为多个夹持器，用同样的时间一次可以测量多个样品，克服了用单个半渗透隔板仪测量毛管压力费时的缺点。
图1是本实用新型的总装图；图2是图1的A-A剖视图；图3是本实用新型本实用新型单个岩心夹持器的结构示意图；图4是图3的B-B剖视图。
图中标记说明岩心夹持器1、机柜面板2、气压调整阀3、供气阀4、放气阀5、液压锁定阀6、手动测量电阻率接线阵列7、接线口8、岩心室上行开关9、下行开关10、触点式压力表11、高精度气压表12、中间容器13、液压总成14、多路采集控制板15、压力传感器16、机柜17、高压氮气瓶18。固定板1-1、立柱1-2、油缸1-3、油缸下堵头1-4、压紧弹簧1-5、橡胶压垫1-6、带自动锁紧功能的活塞缸1-7、电极支架1-8、测量电极滑块1-9、密封橡胶套1-10、半渗透隔板1-11、电容法玻璃计量管1-12、岩心室底座1-13、四个高压密封接线柱1-14、下供电电极1-15、岩心1-16、上供电电极1-17、活塞下行进油孔1-18、活塞上行进油孔1-19、岩心室进气孔1-20、计量管液位调节阀1-21。
具体实施方式
参见图1～图4，本实用新型包括岩心夹持器1、机柜面板2、气压调整阀3、供气阀4、放气阀5、液压锁定阀6、手动测量电阻率接线阵列7、接线口8、岩心室上行开关9、下行开关10、触点式压力表11、高精度气压表12、中间容器13、液压总成14、多路采集控制板15、压力传感器16、机柜17、高压氮气瓶18。共有三个机柜17，机柜17内包括液压控制系统、气压系统(含气压稳定系统)、供电系统、参数测量系统。所述的岩心夹持器1分两层安装在所述机柜面板2的上部，在该机柜17的内部安装所述的液压系统、气压系统和参数测量控制系统。液压控制系统与岩心夹持器上的活塞下行进油孔1-18和油缸下堵头1-4上的活塞上行进油孔1-19连接；气压系统与岩心夹持器底座1-13上的进气接头1-20连接；参数测量系统与岩心夹持器底座1-13上四个高压接线柱1-14连接。岩心夹持器阵列由六组岩心夹持器1组成，每组有三个岩心夹持器1。本实用新型的各个系统均采用手动和自动两套方式运行，手动测量采用人工从压力表上读取压力值、将数字电桥连接到接线阵列17上读取电阻值、从温度计上读取室温、从电容式玻璃计量管上直接读取出水体积；自动测量将上述四个测量参数由计算机分时测量，所测得的参数可采用计算机处理。
所述的夹持器包括固定板1-1、立柱1-2、油缸1-3、油缸下堵头1-4、压紧弹簧1-5、橡胶压垫1-6、带自动锁紧功能的活塞缸1-7、电极支架1-8、测量电极滑块1-9、密封橡胶套1-10、半渗透隔板1-11、电容法玻璃计量管1-12、岩心室底座1-13、四个高压密封接线柱1-14、下供电电极1-15、岩心1-16、上供电电极1-17、活塞下行进油孔1-18、活塞上行进油孔1-19、岩心室进气孔1-20、计量管液位调节阀1-21，油缸1-3安装在上固定板上，岩心室底座1-13安装在下固定板上，上下固定板通过四根立柱1-2支撑后安装在机柜的面板2上，半渗透隔板1-11通过密封橡胶套1-10安装在岩心室底座1-13上，下供电电极1-15放置在半渗透隔板上，岩心1-15放置在下供电电极上，活塞缸1-7下行时活塞内壁挤压测量电极滑块1-9，使测量电极与岩心能很好接触，同时安装在橡胶压垫1-6上的上供电电极1-17随活塞缸下行，在弹簧1-5的作用下使上下供电电极与岩心能很好接触，上下供电电极和测量电极通过导线与四个高压密封接线柱1-14连接。
活塞缸1-7的内壁是口大内细的喇叭型结构，随着活塞缸的下行，活塞缸内壁挤压测量电极滑块1-9，使左右两个测量电极向中间挤压。使嵌装在测量电极滑块1-9上的银电极与岩心柱表面能很好接触，达到将岩心动锁紧功能(参见图3)。
所述的液压系统包括液压总成14、液压锁定阀6、岩心室上行开关9和下行开关10、触点式压力表11。岩心室上行开关9和下行开关10通过导线控制液压总成14中泵和电磁阀，给岩心室的活塞缸1-7的上下运动提供动力，液压总成14通过管线与触点式压力表11以及18个岩心室的液压锁定阀6连接。
所述的气压系统包括高压氮气瓶18、中间容器13、压力表12、压力传感器16、气压调整阀3、供气开关4和放气开关5，氮气瓶18与中间容器、压力表、压力传感器之间通过高压管线连接，氮气瓶18中的气体通过中间容器的加湿到达供气开关4、气压调整阀3由岩心室进气孔1-18进入岩心室，为岩心驱替提供稳定的压力。
所述的参数测量控制系统包括压力表12、压力传感器16、电容法玻璃计量管1-12、多路采集控制板15、手动测量电阻率接线阵列7、接线口8、数字电桥和计算机，压力表12、手动测量电阻率接线阵列7和接线口8安装在机柜面板2上，压力传感器16和多路采集控制板15安装在机柜里，通过接线口8将计算机串口与数字电桥连接，计算机并口与多路采集控制板15连接，压力传感器16通过导线与多路采集控制板15连接、数字电桥的输入端分别与岩心室底座上的四个高压密封接线柱1-14和电容法玻璃计量管1-12连接。
本实用新型的工作过程是将饱和好的岩心放入岩心室，按下面板2上岩心室下行开关10，用注射器插入计量管液位调节阀1-21的孔中，调节计量管中液面的高低，同时排空安装过程中进入的空气，打开测量程序，计算机对系统自检后设置采集间隔。系统采用3个岩心夹持器1为一组，提供相同的毛管压力，进行并列测量，形成一个阵列，目前该阵列中有18个岩心夹持器1。如果需要在设计上可以扩展到60个岩心夹持器1，通过分时自动记录和计算达到压力平衡后的岩心饱和度、压力值、电阻值。在一个测量系统中同时采用多个岩心夹持器，已经实现了18个夹持器并联工作，采用分时自动记录每个夹持器中的数据；毛管压力达到平衡后计算机提示，只有当一组(三个岩心室)都达到平衡后，才可以加压，系统能向每组夹持器提供稳定的气体压力。
权利要求1.一种阵列式半渗透隔板毛管压力-电阻率联测仪，包括岩心夹持器、液压系统、气压系统、参数测量控制系统，液压系统与岩心夹持器的活塞下行进油孔和活塞上行进油孔连接；气压系统与岩心夹持器底座的进气接头连接；参数测量系统的各测量电极安装在岩心夹持器底座的支架上，电容式流量计的电极安装在夹持器底座和玻璃计量管上，压力传感器安装在气压系统中，这些测量参数通过导线与多路采集控制板连接；多路采集控制板安装在机柜内，通过导线和计算机连接，其特征在于所述的岩心夹持器有多个，并与所述液压系统、气压系统、参数测量控制系统并联，形成阵列式结构。
2.根据权利要求1所述的阵列式半渗透隔板毛管压力-电阻率联测仪，其特征在于所述的岩心夹持器阵列、液压系统、气压系统和参数测量控制系统均安装在三个机柜内，岩心夹持器阵列由六组岩心夹持器组成，每组有三个岩心夹持器。
3.根据权利要求1所述的阵列式半渗透隔板毛管压力-电阻率联测仪，其特征在于所述的岩心夹持器阵列分两层安装在所述机柜面板的上部，在该机柜内安装所述的液压系统、气压系统、参数测量控制系统。
4.根据权利要求1所述的阵列式半渗透隔板毛管压力-电阻率联测仪，其特征在于所述的夹持器包括固定板、立柱、油缸、油缸下堵头、压紧弹簧、橡胶压垫、带自动锁紧功能的活塞缸、电极支架、测量电极滑块、密封橡胶套、半渗透隔板、电容法玻璃计量管、岩心室底座、四个高压密封接线柱、下供电电极、岩心、上供电电极、活塞下行进油孔、活塞上行进油孔、岩心室进气孔、计量管液位调节阀，油缸安装在上固定板上，岩心室底座安装在下固定板上，上下固定板通过四根立柱支撑后安装在机柜的面板上，半渗透隔板通过密封橡胶套安装在岩心室底座上，下供电电极放置在半渗透隔板上，岩心放置在下供电电极上，活塞缸下行时活塞内壁挤压测量电极滑块，使测量电极与岩心能很好接触，同时安装在橡胶压垫上的上供电电极随活塞缸下行，在弹簧的作用下使上下供电电极与岩心能很好接触，上下供电电极和测量电极通过导线与四个高压密封接线柱连接。
5.根据权利要求1所述的阵列式半渗透隔板毛管压力-电阻率联测仪，其特征在于所述的液压系统包括液压总成、液压锁定阀、岩心室上行开关和下行开关、触点式压力表，岩心室上行开关和下行开关通过导线控制液压总成中泵和电磁阀，给岩心室的活塞缸的上下运动提供动力，液压总成通过管线与触点式压力表以及个岩心室的液压锁定阀连接。
6.根据权利要求1所述的阵列式半渗透隔板毛管压力-电阻率联测仪，其特征在于所述的气压系统包括高压氮气瓶、中间容器、压力表、压力传感器、气压调整阀、供气开关和放气开关，氮气瓶与中间容器、压力表、压力传感器之间通过高压管线连接，氮气瓶中的气体通过中间容器的加湿到达供气开关、气压调整阀由岩心室进气孔进入岩心室，为岩心驱替提供稳定的压力。
7.根据权利要求1所述的阵列式半渗透隔板毛管压力-电阻率联测仪，其特征在于所述的参数测量控制系统包括压力表、压力传感器、电容法玻璃计量管、多路采集控制板、手动测量电阻率接线阵列、接线口、数字电桥和计算机，压力表、手动测量电阻率接线阵列和接线口安装在机柜面板上，压力传感器和多路采集控制板安装在机柜里，通过接线口将计算机串口与数字电桥连接，计算机并口与多路采集控制板连接，压力传感器通过导线与多路采集控制板连接、数字电桥的输入端分别与岩心室底座上的四个高压密封接线柱和电容法玻璃计量管连接。
专利摘要一种阵列式半渗透隔板毛管压力－电阻率联测仪，包括岩心夹持器、液压系统、气压系统、参数测量控制系统，所述的岩心夹持器有多个，并与所述液压系统、气压系统、参数测量控制系统并联，形成阵列式结构。本实用新型采用半渗透隔板，在气－水两相的介质中，用氮气气吹法使岩心减饱和，同时测量与饱和度有关的毛细管压力和岩石电阻率两个参数，减小了常规驱替法测量岩电参数的边缘效应，提高了测量精度，在同样条件下测量的参数便于分析对比。由于采用阵列设计，由原来的单个岩心夹持器改为多个夹持器，用同样的时间一次可以测量多个样品，克服了用单个半渗透隔板仪测量毛管压力费时的缺点。
文档编号G01N27/12GK2872359SQ20062000377
公开日2007年2月21日 申请日期2006年3月6日 优先权日2006年3月6日
发明者赵江青 申请人:赵江青