一种新型测量不同压力下液体滤失速率的装置的制作方法

本实用新型涉及一种测量不同压力条件下液体在岩心中滤失速率的装置，属于油气田开发领域。

背景技术：

经过百余年对“常规油气”的勘探与开发，地球上的常规油气量已经大大地减少，人们将目光和研究对象投向了“非常规油气”，其中，致密油气就是很重要的一个研究对象。对于致密油气的开发，传统的开采方法已不能有效的开采，水力压裂技术能够对致密、低渗的页岩气藏提供有效的帮助。而压裂液的滤失会影响施工的质量，为了在施工中有效地控制某些施工条件，降低滤失量，提高液体的施工效率，保证施工的顺利进行，就必须了解各因素对滤失的影响，而且在钻井过程中，钻井液的滤失也是考虑的一个重要因素，其滤失性直接影响到钻井液的造壁性能以及泥饼的质量，滤失速度则是影响滤失的一个重要因素。目前国内外学者对滤失的研究主要集中在滤失模型的研究上，主要有空隙介质模型、裂缝介质模型和双孔介质模型，并根据相应的滤失模型建立数学模型求出相应的解析解。相比而言，从实验上对滤失速率以及改善滤失的措施研究还不是很全面，尤其是通过实验来了解各种因素对滤失影响的实验较少。本新型一种测量在不同压力下液体滤失速率的装置则可以实现测量液体在不同压力下的滤失速率，目的是为了在不同压力、不同滤失环境下,不仅可以方便快捷地测量不同岩石的吸水率，也可测量不同液体的滤失速率。使用该装置不仅方便可行，同时也可以降低实验成本，节约实验时间。另一方面，可以针对不同类型的滤失条件下测量出来的数据，结合实际情况，提出相应的改善滤失的措施，进一步通过该装置对改善措施的进行可行性验证。

技术实现要素：

本实用新型目的是为了在不同压力、不同滤失环境下,不仅可以方便快捷地测量不同岩石的吸水率，也可测量不同液体的滤失速率，设计出一种省时省力的测量装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型测量不同压力条件下液体滤失速率的装置，主要由双边天平、氮气瓶(14)组成。所述的位于天平支架中部安装有挂钩(4)，挂钩(4)的高度可以根据实际情况的需要进行调节，挂钩(4)连接天平与岩心夹(5)，将岩心夹(5)固定在挂钩末端，岩心夹(5)将岩心固定在密封箱(6)内，岩心的尺寸大小要根据密封箱(6)上部的开口的尺寸来确定；同时密封箱(6)中间顶部的岩心入口(10)处密封一层橡胶套圈，保证测量过程中的密封性，即在测量过程中压力的恒定，密封箱(6)左侧上部的第一个入口为液体入口(7)，该液体入口(7)为单向入口，使液体从液体入口(7)注入到密封箱(6)内，液体入口(7)上方安装有液体入口开关(9)，该液体入口开关(9)控制液体开关是否打开让液体进入到密封箱内，密封箱(6)的左侧上部第二个入口为气体入口(8)，该气体入口(8)为单向入口，控制气体能否进入密封箱内，气体入口(8)连接密封箱左侧的氮气瓶(14)，氮气瓶提供气体的来源，密封箱(6)顶部右侧安装有压力计(11)，压力计(11)显示密封箱内部的压力，以压力计示数是否稳定来衡量密封箱内部是否处于密封状态，压力计(11)的右侧是气体出口(12)，该气体出口(12)为单向出口，控制气体能否从密封箱内排出，密封箱(6)右侧下部为液体出口(13)，该液体出口(13)为单向出口，控制液体能否从密封箱内排出。

选取好实验需要的气体、液体的类型，空气以及所选的气体在该液体内不溶解；按照附图1中连接好双边天平、密封箱6后，将挂钩4固定在天平支架横梁的中间后，关闭液体入口开关9，液体出口13，同时关闭气体入口8、气体出口12；根据密封箱上部的开口尺寸选取合适尺寸、干燥的岩心，岩心的形状要尽可能的规则；由选取好的岩心的尺寸选取合适尺寸的岩心夹5，并将岩心夹5固定在挂钩4的末端；将岩心固定在岩心夹5上，调节挂钩4的高度将岩心放入密封箱6内；观察压力计11示数是否稳定，并可以反复检测密封性能；打开液体入口开关7，将所选取的液体通过液体入口开关7注入到密封箱6内，当液体完全浸没岩心后，注入完成；打开氮气瓶14的阀门使氮气进入密封箱内，同时打开排气口排出密封箱6上部的空气，保证密封箱6内氮气的单一性，控制氮气进入密封箱6内的量可以控制密封箱6内部的压力，滤失会使岩心重量发生变化，导致挂钩4拉力的变化，表现在天平读数的变化，即天平读数的变化量等于滤失后变化的重量，记录不同时间内天平示数的变化，计算出岩心在该条件下的滤失速率。为了能更精确的测量出不同压力下液体在岩心中的滤失速率，应在相同的、较短的时间段内读数，同时在测量前进行多次密封箱的密封性能测试，提高测量的精确度。

附图说明

图1是测量不同压力下液体滤失速率的装置结构示意图

图2是密封箱结构示意图

图中1-天平底座，2-天平底脚，3-天平支架，4-挂钩，5-岩心夹，6-密封箱，7-液体入口，8-气体入口，9-液体入口开关，10-岩心入口，11-压力计，12-气体出口,13-液体出口，14氮气瓶。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1、图2所示，本实用新型是一种测量不同压力液体下在岩心中的滤失速率装置，主要由双脚天平，密封箱6组成，其特征在于：所述的位于天平支架中部安装有挂钩(4)，挂钩(4)的高度是可以根据实际情况的需要进行调节，以便使岩心能够稳定地置于密封箱(6)内，挂钩(4)连接天平与岩心夹(5)，岩心夹(5)的尺寸可根据选好的岩心的尺寸来选取，将岩心夹(5)固定在挂钩(4)末端，岩心夹(5)将岩心固定在密封箱(6)内，岩心的尺寸大小要根据密封箱(6)上部的开口的尺寸来确定；同时密封箱(6)中间顶部的岩心入口(10)处密封一层橡胶套圈，保证测量过程中的密封性，即在测量过程中压力的恒定，密封箱(6)左侧上部的第一个入口为液体入口(7)，该液体入口(7)为单向入口，使液体从液体入口(7)注入到密封箱(6)内，液体入口(7)上方安装有液体入口开关(9)，该液体入口(9)控制液体开关是否打开让液体进入到密封箱内，密封箱(6)的左侧上部第二个入口为气体入口(8)，该气体入口(8)为单向入口，控制气体能否进入密封箱内，气体入口(8)连接密封箱左侧的氮气瓶(14)，氮气瓶提供气体的来源，密封箱(6)顶部右侧安装有压力计(11)，压力计(11)显示密封箱内部的压力，压力是否稳定来衡量密封箱内部是否处于密封状态，压力计(11)的右侧是气体出口(12)，该气体出口(12)为单向出口，控制气体能否从密封箱内排出，密封箱(6)右侧下部为液体出口(13)，该液体出口(13)为单向出口，控制液体能否从密封箱内排出。

实验前，选取好实验需要的气体、液体的类型，注意的是空气以及所选的气体在选取的液体内不溶解；

按照图1中连接好双边天平、密封箱6，将挂钩4固定在天平支架横梁的中间，关闭液体入口开关9，液体出口13，同时关闭气体入口8、气体出口12；

根据密封箱上部的开口尺寸选取合适尺寸、干燥的岩心，岩心的形状要尽可能的规则；

根据选取好的岩心的尺寸选取合适尺寸的岩心夹5，并将岩心夹5固定在挂钩4的末端；

将准备好的岩心放入密封箱6内并固定在岩心夹5上后，向密封箱内注入一定量的气体后，关闭所有出入口的开关，包括液体出口13，液体入口7，气体12口8，气体入口8；

通过压力计11示数是否稳定检测密封性能，注入的气体在密封箱的上部会形成一个固定值的压力，若密封性能好，则压力计11的读数保持恒定，若密封性能不好，压力计11的示数会不停的波动，出现该种状况时，要进一步对密封箱的各个部位是否密封进行检测，采取相应的措施使得密封箱达到密封状态；

检测完密封性能，达到实验所需的密封要求后，对天平调零，打开液体入口开关7，将要研究的液体缓慢地注入到密封箱6内，当液体完全浸没岩心后，注入完成；

打开氮气瓶14的阀门使氮气进入密封箱内，同时打开排气口使氮气排除密封箱6上部的空气，保证密封箱6内氮气的单一性，控制氮气进入密封箱6内的量来控制密封箱6内部的压力，滤失会使岩心重量发生变化，导致挂钩4拉力的变化，表现在天平读数的变化，即是天平读数的变化量等于岩心滤失后变化的重量，记录不同时间段内天平示数的变化，计算出岩心在该条件下的滤失速率。为了能更精确地测量出不同压力下液体在岩心中的滤失速率，应在相同的、较短的时间段内读数，同时在测量前进行多次密封箱的密封性能测试，提高测量的精确度。