用于评价储层流动下限的装置的制作方法

文档序号:12115806阅读:246来源:国知局

本实用新型涉及天然气开采技术,尤其涉及一种用于评价储层流动下限的装置。



背景技术:

天然气是一种绿色能源,天然气的开发对于国民经济的发展,具有重要意义。天然气埋藏在地壳深部的岩层中,天然气储层一般非常致密,有些储层不具有流动性,或流动特别慢。而将天然气从储层中开发出来,需要储层具有一定的孔隙度,因此,通常通过确定储层的孔隙度的下限评价储层的开发价值,确定储层下限是对气藏的合理开发具有重要意义。由于储层压力随着储层深度的增加而增加,而现有技术中确定储层下限常用的实验装置所能提供的模拟储层压力较小,用于深度较深的储层时,准确性较差。



技术实现要素:

针对现有技术中的上述缺陷,本实用新型提供一种用于评价储层流动下限的装置,能够向所述岩心模型的入口提供高压,能适用于深度较深的储层,更好地模拟储层环境,能够提高对储层流动下限的评价的准确性。

本实用新型提供一种用于评价储层流动下限的装置,包括:恒温箱,所述恒温箱用于为岩心模型提供恒温环境;所述恒温箱分别与注采装置、围压泵和计量装置连接;所述注采装置用于与所述岩心模型的入口连接,向所述岩心模型注入流体;所述围压泵用于向岩心模型施加上覆压力;所述计量装置用于与所述岩心模型的出口连接,测定气体流速;数据采集和处理装置,用于根据所述气体流速转换为单井日产量,且根据储层厚度、孔隙度、渗透率和单井日产量拟合单井日产量表达式;

其中,注采装置包括:驱替泵,所述驱替泵分别与气体容器和液体容器 的入口连接,所述气体容器和液体容器的出口均与所述岩心模型的入口连接,所述气体容器和液体容器的出口均设有泄压阀,所述气体容器和液体容器的出口均与增压泵连接。

进一步地,所述岩心模型包括:岩心夹持器和岩样,所述岩样放置在所述岩心夹持器中,所述岩心夹持器具有与所述注采装置连接的所述入口以及与所述计量装置连接的出口。

进一步地,所述围压泵与所述岩心夹持器连接,所述围压泵还与第一压力传感器连接,以通过所述第一压力传感器测量所述岩心模型的上覆压力。

进一步地,所述用于评价储层流动下限的装置还包括回压装置,用于调节所述岩心模型的入口压力与出口回压之间的差值。

进一步地,所述回压装置包括:回压泵和回压阀,所述回压阀与所述岩心模型的出口连接,所述回压泵与所述回压阀连接;其中,所述回压阀与所述岩心模型的出口之间连接有单向控制阀。

进一步地,所述计量装置包括液体流量计和气体流量计,所述液体流量计与所述回压阀连接,所述气体流量计与所述液体流量计连接。

进一步地,所述岩心模型设有温度传感器,所述温度传感器用于检测所述岩心模型的温度;所述回压阀与第二压力传感器连接,所述第二压力传感器用于检测所述回压阀的压力。

进一步地,所述回压阀与所述岩心模型之间还设有出口六通阀,所述出口六通阀与所述岩心模型之间设有单向控制阀,所述六通阀与第三压力传感器连接,所述出口六通阀设置在所述恒温箱内。

进一步地,所述增压泵与所述气体容器和液体容器之间分别设有单向控制阀,所述驱替泵与所述气体容器和液体容器之间分别设有单向控制阀,所述气体容器和液体容器的出口分别连接有压力表。

进一步地,所述气体容器和液体容器通过入口六通阀与所述岩心模型的入口连接,所述气体容器和液体容器与所述入口六通阀之间分别设有单向控制阀,所述入口六通阀与所述岩心模型之间设有单向控制阀,所述入口六通阀与第四压力传感器连接,所述入口六通阀设置在所述恒温箱内。

本实用新型提供的用于评价储层流动下限的装置,通过在所述气体容器和液体容器的出口连接有所述增压泵,以便于向所述岩心模型的入口提供高 压,能适用于深度较深的储层,更好地模拟储层环境,能够提高对储层流动下限的评价的准确性,为天然气的开采提供更可靠的依据。

附图说明

图1为本实用新型实施例用于评价储层流动下限的装置的结构示意图。

其中,10-恒温箱;20-岩心模型;21-温度传感器;31-驱替泵;32-气体容器;33-液体容器;34-增压泵;35-入口六通阀;36-第四压力传感器;37-压力表;40-围压泵;41-第一压力传感器;50-计量装置;51-液体流量计;52-气体流量计;61-回压阀;62-回压泵;63-出口六通阀;64-第二压力传感器;65-第三压力传感器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。

基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中,“上”、“下”、“左”、“右”等的用语,是用于描述各个结构在附图中的相对位置关系,仅为便于叙述的明了,而非用以限定本实用新型可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本实用新型可实施的范畴。

需要说明的是,在本实用新型的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件,而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

图1为本实用新型实施例用于评价储层流动下限的装置的结构示意图。

请参照图1,本实施例一种用于评价储层流动下限的装置,包括:恒温 箱10,恒温箱10用于为岩心模型20提供恒温环境;恒温箱10分别与注采装置、围压泵40和计量装置50连接;注采装置用于与岩心模型20的入口连接,向岩心模型20注入流体;围压泵40用于向岩心模型20施加上覆压力;计量装置50用于与岩心模型20的出口连接,测定气体流速;数据采集和处理装置,用于根据气体流速转换为单井日产量,且根据储层厚度、孔隙度、渗透率和单井日产量拟合单井日产量表达式。

其中,注采装置包括:驱替泵31,驱替泵31分别与气体容器32和液体容器33的入口连接,气体容器32和液体容器33的出口均与岩心模型20的入口连接,气体容器32和液体容器33均连接有泄压阀,气体容器32和液体容器33的出口均与增压泵34连接。

恒温箱10有保温材料制成,岩心模型20设置在恒温箱10中央,恒温箱10的左侧设有注采装置,恒温箱10右侧设有计量装置50;气体容易内装有实验气体,液体容器33内装有地层水,驱替泵31恒压驱替气体容器32和液体容器33中的流体,增压泵34用于向岩心模型20的入口提供高压,以更好地模拟储层环境。数据采集和处理装置可以与计量装置50连接,以获取气体流速。

其中,增压泵34与气体容器32和液体容器33之间分别设有单向控制阀,驱替泵31与气体容器32和液体容器33之间分别设有单向控制阀,单向控制阀用于导通或者断开所连接的两部件之间的连通;气体容器32和液体容器33的出口分别连接有压力表37,以测量气体容器32的出口回压和液体容器33的出口回压。

气体容器32和液体容器33通过入口六通阀35与岩心模型20的入口连接,气体容器32和液体容器33与入口六通阀35之间分别设有单向控制阀,入口六通阀35与岩心模型20之间设有单向控制阀,入口六通阀35与第四压力传感器36连接,入口六通阀35设置在恒温箱10内;其中,第四压力传感器36用于测量岩心模型20的入口压力。

本实施例提供的用于评价储层流动下限的装置,通过在气体容器32和液体容器33的出口连接有增压泵34,以便于向岩心模型20的入口提供高压,能适用于深度较深的储层,更好地模拟储层环境,能够提高对储层流动下限的评价的准确性,为天然气的开采提供更可靠的依据。

进一步地,岩心模型20包括:岩心夹持器和岩样,岩样放置在岩心夹持器中,岩心夹持器具有与注采装置连接的入口以及与计量装置50连接的出口。其中,为适用高压环境,增大岩心夹持器的壁厚。

进一步地,围压泵40与岩心夹持器连接,围压泵40还与第一压力传感器41连接,以通过第一压力传感器41测量岩心模型20的上覆压力。

其中,岩样包括岩心,岩心外设有胶皮,胶皮外设有铁套,胶皮与铁套之间具有环形空间;通过围压泵40向岩心模型20提高上覆压力,上覆压力施加至岩样,并填充在胶皮与铁套之间,以避免注采装置向岩心模型20中的岩心注入流体时,注入的流体泄露。

围压泵40提供的上覆压力和增压泵34提供的入口压力交替上升,例如:首先通过围压泵40使得岩心模型20的上覆压力上升至第一压力,然后通过增压泵34使得岩心模型20的入口压力上升至第二压力,再次提升岩心模型20的上覆压力之后提升岩心模型20的入口压力,这样交替上升至岩心模型20的入口压力达到地层压力即储层压力,以保护岩心不被压坏;其中,上覆压力始终大于入口压力。

进一步地,用于评价储层流动下限的装置,还包括回压装置,用于调节岩心模型20的入口压力与出口回压之间的差值。

具体地,回压装置包括:回压泵62和回压阀61,回压阀61与岩心模型20的出口连接,回压泵62与回压阀61连接;其中,回压阀61与岩心模型20的出口之间连接有单向控制阀。

通过回压泵62和回压阀61调节岩心模型20的出口回压,以根据预先设定的模拟压差做采气实验,分别测定不同压差下的气体流速。

进一步地,计量装置50包括液体流量计52和气体流量计51,液体流量计52与回压阀61连接,气体流量计51与液体流量计52连接。其中,气体流量计51用于测量气体流速,液体流量计52用于测量液体流量,当液体流量及中测量到液体或者液体流量达到预设值时,采气实验完成。

进一步地,岩心模型20设有温度传感器21,温度传感器21用于检测岩心模型20的温度;回压阀61与第二压力传感器64连接,第二压力传感器64用于检测回压阀61的压力。

进一步地,回压阀61与岩心模型20之间还设有出口六通阀63,出口六 通阀63与岩心模型20之间设有单向控制阀,述出口六通阀63与三压力传感器65连接,述出口六通阀63用于测量岩心模型20的出口回压,述出口六通阀63设置在恒温箱10内。其中,数据采集和处理装置可以与第一压力传感器41、第二压力传感器64、三压力传感器65、第四压力传感器36、温度传感器21连接。

利用本实施例提供的用于评价储层流动下限的装置评价储层流动下限的具体操作步骤可以为:

步骤1:将已制备好的岩样烘干称重,抽真空饱和地层水并再次称重,以确定孔隙总体积;

步骤2:将岩样放入岩心夹持器,将恒温箱升温至地层温度;将岩心饱和气上升至模拟的地层压力,同时提高上覆压力至模拟的上覆压力,并保证地层压力在模拟值,维持3小时;

步骤3:调节回压装置,按照预先设定的模拟生产压差作采气实验,分别测定相应压差下的流速;

步骤4:通过数据采集和处理装置,将实验得到的气体流速转换为矿场单井日产量;

步骤5:通过数据采集和处理装置对得到的矿场产量进行数值拟合,得到考虑不同储层厚度、孔隙度和渗透率等参数的单井日产量表达式;

步骤6:按照从经济角度制定的单井产量下限,计算该产量下的各储层物性参数,以此作为满足该产量下限的储层物性下限。

本实施例的用于评价储层流动下限的装置,可以更好地模拟实际地层高温高压条件,充分考虑地层各参数,以使得到的产量数据接近矿场实际生产数据;还可以针对不同孔隙度区间范围进行数值拟合,可应用于孔渗相关性较差的气藏;可以较便捷地得获得考虑不同生产压差、极限产量等条件的储层下限;还可以增加水平井直井生产指数比,该方法可适用于水平井生产。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或 者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

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