一种页岩储层孔隙度测量装置的制作方法

本实用新型属于页岩气勘探开发技术领域，具体而言，涉及一种页岩储层孔隙度测量装置。

背景技术：

页岩气属于非常规天然气，页岩气储层的孔隙主要以纳米级为主，页岩储层具有低孔、低渗的特征。孔隙度是页岩气有利目标区优选、储层评价和产能预测的关键参数之一。因此，如何准确、快速测量页岩的孔隙度对勘探开发具有重要的实际意义。

目前，常规页岩利用氦气测定孔隙度测试方法如下：将一个直径为2.5cm的柱塞状岩心，放入样品室中，随着氦气渗透至岩心内部时，样品室的体积会下降。根据波义尔定律计算出孔隙体积的大小，然后得到孔隙度。但由于页岩的非均质性，测得的单个岩心的孔隙度与储层孔隙度之间误差较大，对页岩气的有利目标区优选、储层评价和产能预测造成很大的误导。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的岩心孔隙度与储层孔隙度之间误差较大的缺陷，本实用新型提供了一种页岩储层孔隙度测量装置。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提供了一种页岩储层孔隙度测量装置，包括通过管线依次相连的储气瓶、增压泵、单向阀、第一压力表、第一四通阀、第二四通阀、第二压力表、闸阀和标准气压室，第一四通阀和第二四通阀之间并列连接有三个测量装置，每个测量装置上均设有围压系统，且在各测量装置两端的连接管线上分别设有一截止阀，上述标准气压室上设有连通管，连通管上设有第一开关，闸阀和标准气压室之间的管线上还设有第三压力表。

在本实用新型提供的实施例中，上述测量装置为岩心夹持器和电热恒温箱，岩心夹持器置于电热恒温箱内。

在本实用新型提供的实施例中，上述围压系统由通过管线依次相连的围压泵、压力传感器和第二开关组成，其中围压泵通过管线和岩心夹持器环空连通。

在本实用新型提供的实施例中，上述储气瓶上设有第三开关。

在本实用新型提供的实施例中，上述储气瓶中的气体为氮气。

在本实用新型提供的实施例中，上述第一四通阀和第二四通阀均结构相同且均为常开式结构，第一四通阀或第二四通阀内的四条管道彼此互通。

有益效果：本实用新型设计巧妙，便于携带，可在野外对页岩进行现场孔隙度测量，通过对同时对三个沿不同方向钻取的岩心孔隙度的测量，再用三个孔隙度测量值的平均值来代替单个岩心的孔隙度，提高了岩心孔隙度的测量精度，降低了页岩储层非均质性对岩心孔隙度的影响力，使得实验测得的岩心孔隙度和其页岩储层孔隙度之间的误差有所缩减，满足了工程计算需求，为页岩气的有利目标区优选、储层评价和产能预测提供了有力的理论支撑。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1本实用新型提供的页岩储层孔隙度测量装置结构图；

图2本实用新型提供的围压系统结构图。

图中所示：100-页岩储层孔隙度测量装置；1-储气瓶；2-增压泵；3-单向阀；4-第一压力表；5-第一四通阀；6-第二四通阀；7-第二压力表；8-闸阀；9-标准气压室；10-测量装置；101-岩心夹持器；102-电热恒温箱；11-围压系统；110-围压泵；112-压力传感器；114-第二开关；12-截止阀；13-连通管；14-第一开关；15-第三压力表；16-第三开关。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：

如图1所示，本实施例提供了一种页岩储层孔隙度测量装置100，包括通过管线依次相连的储气瓶1、增压泵2、单向阀3、第一压力表4、第一四通阀5、第二四通阀6、第二压力表7、闸阀8和标准气压室9，第一四通阀5和第二四通阀6之间并列连接有三个测量装置10，每个测量装置10上均设有围压系统11，且在各测量装置10两端的管线上分别设有一截止阀12，上述标准气压室9上设有连通管13，连通管13上设有第一开关14，闸阀8和标准气压室9之间的管线上还设有第三压力表15。

在本实施例中，上述测量装置10为岩心夹持器101和电热恒温箱102，岩心夹持器101置于电热恒温箱102内。

在本实施例中，如图2所示，上述围压系统11由通过管线依次相连的围压泵110、压力传感器112和第二开关114组成，其中围压泵110通过管线和岩心夹持器101环空连通。

在本实施例中，上述储气瓶1上设有第三开关16。

在本实施例中，上述储气瓶1中的气体为氮气。

在本实施例中，上述第一四通阀5和第二四通阀6均结构相同且均为常开式结构，第一四通阀5或第二四通阀6内的四条管道彼此互通。

具体的，在本实施例中各实验元件之间的连接方法为常规连接方法，只要是本领域的工作人员均可正确无误的完成各实验元件之间的连接工作。

本实施例提供的页岩储层孔隙度测量装置100的使用步骤如下：

1)、在由取芯钻头钻取到的储层长岩心上沿三维笛卡尔坐标的三个坐标轴方向上取三块标准岩心，将岩心洗净、烘干，并量取每块岩心的体积，将三块岩心的总体积记为Vb；

2)、将上述三块岩心分别放入三个岩心夹持器101中，依次打开三个围压系统11中的第二开关114，同时启动三个围压泵110向每块岩心所在的岩心夹持器101环空中加围压，通过每个围压系统11中的压力传感器112确保三块岩心的围压均为同一值(围压值一般为6.0-7.0MP)，然后同时关停三个围压泵110，关闭三个第二开关114；

3)、关闭闸阀8，打开三个测量装置10两端的6个截止阀12，打开第三开关16，启动增压泵2，通过第一压力表4观察管线中的气体压力，当气体被增压至5.0-6.0MP后关停增压泵2，则管线中的气体通过第一四通阀5后，再分别经三个测量装置10中的岩心后到达第二四通阀6，平衡5-7min后记录下此时第二压力表7的读书为P1；

4)、打开标准气压室9连通管13线上的第一开关14，使得外界大气和标准气压室9连通，平衡5-7min后，关闭第一开关14，记录下此时第三压力表15的读书为P2；

5)、打开闸阀8，使得测量装置10中的高压气体向标准气压室9内扩散，平衡10min后，记录下此时第二压力表7的读数为P3；

6)、利用上述步骤测得的数据，根据公式(1)和公式(2)计算岩心孔隙度：

式中：为孔隙度，无因此；Vp为岩心空隙体积，cm³；Vb为岩心外观体积，cm³；V0为标准气压室9的容积，cm³；Vd为管线死体积(除去围压系统11中管线和连接管)，cm³；P1、P2、P3为上述各步骤中的测量值，MP。

本实施例提供的页岩储层孔隙度测量装置的有益效果为：本实用新型设计巧妙，便于携带，可在野外对页岩进行现场孔隙度测量，通过对同时对三个沿不同方向钻取的岩心孔隙度的测量，再用三个孔隙度测量值的平均值来代替单个岩心的孔隙度，提高了岩心孔隙度的测量精度，降低了页岩储层非均质性对岩心孔隙度的影响力，使得实验测得的岩心孔隙度和其页岩储层孔隙度之间的误差有所缩减，满足了工程计算需求，为页岩气的有利目标区优选、储层评价和产能预测提供了有力的理论支撑。

以上所述，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。