一种新型低渗敏感性试验仪的制作方法

[0001]
本发明涉及岩层试验设备领域，更具体地说，涉及一种新型低渗敏感性试验仪。


背景技术：

[0002]
石油、天然气，被称为工业的血液，是国家战略资源；金、银、铜、铁、锡等金属矿产，被称为工业粮食，也是国家战略资源，在任何国家都如此，具有极为重要的价值和地位。油气是低等植物和动物(浮游生物)在隔绝空气并在细菌(生物化学)作用下，先形成“腐泥”，然后在高温(200℃)和高压作用下先生成原沥青，最后形成石油和天然气。油气的生成、演化、运移、聚集、保存和破坏，都是以盆地为基础的，含油气盆地的类型、构造、沉积和发展演化对油气分布具有控制作用。油气绝大多数被覆盖在数千米深的盆地之下，需要深部精细探测和发现。
[0003]
渗透率是储层最重要的物性参数，也是油气开发的基础。近年来随着页岩气、致密砂岩油气等非常规油气的开发，迫切需要开展超低渗透率(<0.1
×
10-3μm2)测试，这对测试方法和仪器都提出了挑战，是非常规油气开发研究的难点。目前我国石油工业中主要采用稳态法和脉冲衰减法进行超低渗透率测试，但是在测试精度、稳定性和测试周期方面还存在不足，有待进一步提高。


技术实现要素：

[0004]
1.要解决的技术问题
[0005]
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种新型低渗敏感性试验仪，它可以实现自动化控制、采集、处理，通过采用模块化设计，可根据不同试验要求进行组合，运用起来更灵活，能模拟地层条件下进行高温高压驱替试验，关键部件工作更稳定，提高测试的可靠性、精确性，通过设计正反向驱替流程，可以在不取出岩心的情况下，就可进行岩心正反向驱替试验，简化操作流程，节约时间、提高效率，而且高、中、低量程压力变送器自动切换，确保压力测量精度。
[0006]
2.技术方案
[0007]
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
[0008]
一种新型低渗敏感性试验仪，包括注入系统、模拟系统、计量系统、自动控制系统、数据采集与处理系统，所述注入系统包括注入泵、中间容器、管阀件，所述模拟系统包括岩心夹持器、恒温箱、环压泵、回压系统，所述计量系统包括压力测量、温度测量、流量计量，所述自动控制系统包括计算机，所述数据采集与处理系统包括各种数据采集卡、工控机、打印机、采集处理软件。
[0009]
进一步的，所述注入泵与自动控制系统连接，注入泵采用进口交流伺服电机、伺服系统、微电脑控制进行，液晶面板显示，工压力：80mpa，流量：0.01～15ml/min、单缸250ml，泵可由计算机操作，实现远程控制。
[0010]
进一步的，所述中间容器采用zr-3型活塞式和zr-3型哈氏金中间容器，zr-3型活
塞式容积为1000ml，耐压80mpa，材质1cr18ni9ti，数量3只，zr-3型哈氏金中间容器的容积为500ml/80mpa，用于存储驱替介质，并起缓冲作用。
[0011]
进一步的，所述环压泵的型号为djb-80，工作压力为90mpa，用于给岩心夹持器施加环向压力，密封岩心。
[0012]
进一步的，所述恒温箱的内部安装有照明灯，且恒温箱的底部安装有滚动脚轮，恒温箱的内部热风循环采用pid调节控温技术。
[0013]
进一步的，所述计量系统的工作内容包括压力计量、温度计量和流量计量，其中压力计量：压力变送器dg1300-bz-c-2-100aa、dg1300-bz-c-2-60aa、dg1300-bz-c-2-6aa，测量精度：0.25％f.s用于岩心进出口及各测压点压力的测量，所有压力采用wp-c901-20-17-p压力数显表显示，也可通过数显表上的rs232口由计算机采集；温度计量：采用pt100测温探头，xmt-7512zx-rz温控仪设定、控制、测量温度；流量计量：采用天平称重法计算液体流量，天平型号：bp423s，量程420g，精度0.001g，计算机自动采集计算流量值。
[0014]
进一步的，所述管阀件采用dw3内卡套式高压阀门及管件。
[0015]
进一步的，所述自动控制系统控制的部分包括：
[0016]
a.注入泵：通过泵的通讯接口，计算机可对泵的注入流量进行控制；
[0017]
b.环压跟踪：计算机通过hy6160端子板自动控制环压泵及电磁阀的开关，维持驱替压力与环压的压差。
[0018]
一种新型低渗敏感性试验仪的基本操作流程，包括以下步骤：
[0019]
a.岩样准备
[0020]
a1.岩样的钻取切割：将岩样钻成φ25或ф38的圆柱体，两端切割平整，切割面与轴线垂直。
[0021]
a2.对岩样进行洗油
[0022]
a3.烘干岩样
[0023]
岩样烘干温度控制在60～65℃，烘干24h后，每隔8h称重一次，两次称重的差值小于10mg时，记下岩样的实测质量。
[0024]
a4.测量岩样的几何尺寸：长度(l)、直径(d)。
[0025]
a5.进行岩样气体渗透率测定。
[0026]
a6.岩样抽空饱和油(水)，称湿重，计算岩样孔隙体积。
[0027]
a7.将饱和好油(水)的岩样浸泡在油(水)中，待用。
[0028]
b.流程准备
[0029]
保证储液容器、各种泵内液体充足，不足时需添加。
[0030]
c.岩心的安装
[0031]
从烧杯中取出预先饱和好的岩心，放入夹持器胶套内，装上夹持器堵头，顶紧岩样。
[0032]
d.加环压密封岩样
[0033]
d1.手动加环压
[0034]
将控制面板上手动、自动开关打到手动位置，打开环压泵开关，增压至需要压力值时，关环压泵开关。
[0035]
d2.自动加环压
[0036]
将控制面板上手动、自动开关打到自动位置，在计算机实验程序上，点击实验开始键后，计算机自动控制环压泵的启动与停止，并自动跟踪驱替压力，维持环压与驱替压力差。
[0037]
e.加温
[0038]
先打开面板上恒温箱风机开关，再打开加热开关，在其控温仪上设定需加热的温度，温控仪自动控制恒温箱加热，至所需温度恒温。
[0039]
停止加热只需将加热开关断开，或将温控仪温度设定到低于环境温度。
[0040]
f.实验评价。
[0041]
3.有益效果
[0042]
相比于现有技术，本发明的优点在于：
[0043]
(1)本装置可以实现自动化控制、采集、处理，通过采用模块化设计，可根据不同试验要求进行组合，运用起来更灵活，能模拟地层条件下进行高温高压驱替试验，关键部件工作更稳定，提高测试的可靠性、精确性，通过设计正反向驱替流程，可以在不取出岩心的情况下，就可进行岩心正反向驱替试验，简化操作流程，节约时间、提高效率，而且高、中、低量程压力变送器自动切换，确保压力测量精度。
[0044]
(2)注入泵与自动控制系统连接，注入泵采用进口交流伺服电机、伺服系统、微电脑控制进行，液晶面板显示，工压力：80mpa，流量：0.01～15ml/min、单缸250ml，泵可由计算机操作，实现远程控制。
[0045]
(3)中间容器采用zr-3型活塞式和zr-3型哈氏金中间容器，zr-3型活塞式容积为1000ml，耐压80mpa，材质1cr18ni9ti，数量3只，zr-3型哈氏金中间容器的容积为500ml/80mpa，用于存储驱替介质，并起缓冲作用。
[0046]
(4)环压泵的型号为djb-80，工作压力为90mpa，用于给岩心夹持器施加环向压力，密封岩心。
[0047]
(5)恒温箱的内部安装有照明灯，且恒温箱的底部安装有滚动脚轮，恒温箱的内部热风循环采用pid调节控温技术。
[0048]
(6)计量系统的工作内容包括压力计量、温度计量和流量计量，其中压力计量：压力变送器dg1300-bz-c-2-100aa、dg1300-bz-c-2-60aa、dg1300-bz-c-2-6aa，测量精度：0.25％f.s用于岩心进出口及各测压点压力的测量，所有压力采用wp-c901-20-17-p压力数显表显示，也可通过数显表上的rs232口由计算机采集；温度计量：采用pt100测温探头，xmt-7512zx-rz温控仪设定、控制、测量温度；流量计量：采用天平称重法计算液体流量，天平型号：bp423s，量程420g，精度0.001g，计算机自动采集计算流量值。
[0049]
(7)管阀件采用dw3内卡套式高压阀门及管件。
附图说明
[0050]
图1为本发明的工作流程图；
[0051]
图2为本发明的采集、测控系统框图。
具体实施方式
[0052]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0053]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0054]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0055]
实施例1：
[0056]
请参阅图1-2，一种新型低渗敏感性试验仪，包括注入系统、模拟系统、计量系统、自动控制系统、数据采集与处理系统，注入系统包括注入泵、中间容器、管阀件，中间容器采用zr-3型活塞式和zr-3型哈氏金中间容器，zr-3型活塞式容积为1000ml，耐压80mpa，材质1cr18ni9ti，数量3只，zr-3型哈氏金中间容器的容积为500ml/80mpa，用于存储驱替介质，并起缓冲作用，管阀件采用dw3内卡套式高压阀门及管件，模拟系统包括岩心夹持器、恒温箱、环压泵、回压系统，环压泵的型号为djb-80，工作压力为90mpa，用于给岩心夹持器施加环向压力，密封岩心，恒温箱的内部安装有照明灯，且恒温箱的底部安装有滚动脚轮，恒温箱的内部热风循环采用pid调节控温技术；
[0057]
计量系统包括压力测量、温度测量、流量计量，计量系统的工作内容包括压力计量、温度计量和流量计量，其中压力计量：压力变送器dg1300-bz-c-2-100aa、dg1300-bz-c-2-60aa、dg1300-bz-c-2-6aa，测量精度：0.25％f.s用于岩心进出口及各测压点压力的测量，所有压力采用wp-c901-20-17-p压力数显表显示，也可通过数显表上的rs232口由计算机采集；温度计量：采用pt100测温探头，xmt-7512zx-rz温控仪设定、控制、测量温度；流量计量：采用天平称重法计算液体流量，天平型号：bp423s，量程420g，精度0.001g，计算机自动采集计算流量值；
[0058]
自动控制系统包括计算机，注入泵与自动控制系统连接，注入泵采用进口交流伺服电机、伺服系统、微电脑控制进行，液晶面板显示，工压力：80mpa，流量：0.01～15ml/min、单缸250ml，泵可由计算机操作，实现远程控制，自动控制系统控制的部分包括：
[0059]
a.注入泵：通过泵的通讯接口，计算机可对泵的注入流量进行控制；
[0060]
b.环压跟踪：计算机通过hy6160端子板自动控制环压泵及电磁阀的开关，维持驱替压力与环压的压差；
[0061]
数据采集与处理系统包括各种数据采集卡、工控机、打印机、采集处理软件，数据采集系统采用moxac168h/pci、moxac104h/pci数据采集板适时采集压力、温度、流量。
[0062]
本装置的基本操作流程，包括以下步骤：
[0063]
a.岩样准备
[0064]
a1.岩样的钻取切割：将岩样钻成φ25或ф38的圆柱体，两端切割平整，切割面与轴线垂直。
[0065]
a2.对岩样进行洗油
[0066]
a3.烘干岩样
[0067]
岩样烘干温度控制在60～65℃，烘干24h后，每隔8h称重一次，两次称重的差值小于10mg时，记下岩样的实测质量。
[0068]
a4.测量岩样的几何尺寸：长度(l)、直径(d)。
[0069]
a5.进行岩样气体渗透率测定。
[0070]
a6.岩样抽空饱和油(水)，称湿重，计算岩样孔隙体积。
[0071]
a7.将饱和好油(水)的岩样浸泡在油(水)中，待用。
[0072]
b.流程准备
[0073]
保证储液容器、各种泵内液体充足，不足时需添加。
[0074]
c.岩心的安装
[0075]
从烧杯中取出预先饱和好的岩心，放入夹持器胶套内，装上夹持器堵头，顶紧岩样。
[0076]
d.加环压密封岩样
[0077]
d1.手动加环压
[0078]
将控制面板上手动、自动开关打到手动位置，打开环压泵开关，增压至需要压力值时，关环压泵开关。
[0079]
d2.自动加环压
[0080]
将控制面板上手动、自动开关打到自动位置，在计算机实验程序上，点击实验开始键后，计算机自动控制环压泵的启动与停止，并自动跟踪驱替压力，维持环压与驱替压力差。
[0081]
e.加温
[0082]
先打开面板上恒温箱风机开关，再打开加热开关，在其控温仪上设定需加热的温度，温控仪自动控制恒温箱加热，至所需温度恒温。
[0083]
停止加热只需将加热开关断开，或将温控仪温度设定到低于环境温度。
[0084]
f.实验评价。
[0085]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。