专利名称：疏松砂岩储层应力敏感模拟测试装置及其专用岩心夹持器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种疏松砂岩储层应力敏感模拟测试装置及其专用岩心夹持器， 属于油气藏开发过程中的实验模拟装置。
背景技术：
在油气藏开发前，流体压力、岩石骨架应力与上覆岩层压力处于平衡状态，这时储层的孔隙度和渗透率为原始孔隙度和原始渗透率，油气藏投入开发后，地层流体被采出，地层压力下降从而引起净围压和有效应力增加，导致孔隙体积和渗透率减小，这个现象就是储层的应力敏感性。与致密油藏相比，疏松砂岩油藏由于原始孔隙度和渗透率大，储层胶结程度差，在完井、开采过程中储层更易产生膨胀/压实变形，造成应力损害，影响油井产能， 因此对疏松砂岩储层的应力敏感性进行测试显得尤为重要，应力敏感评价是储层保护方案设计及油气井产能评价的重要依据。目前应力敏感测试装置中的围压系统主要是通过对包裹岩心的橡胶套进行径向加压的方式来达到增加围压的目的，但由于橡胶套本身的弹性很大，而且疏松砂岩岩心较为松散，导致该加压方式下测试的岩心围压不能真实反映岩石实际所承受的围压，使得模拟实验的结果出现较大的误差。因此，应力敏感测试时，如何设计实验装置才能够更好地模拟真实地层在不同围压下物性参数的变化情况，尽量减小实验的误差，成为十分关键的问题。
发明内容本实用新型的目的是针对现有的应力敏感测试装置存在测试误差大的情况，提供一种疏松砂岩储层应力敏感模拟测试装置及其专用岩心夹持器，用于评价在不同围压状态下岩心的应力敏感程度。本实用新型提供的一种岩心夹持器，它包括筒体，所述筒体上设有活塞和下盖，所述活塞和下盖与所述筒体均为密封配合；所述活塞上设有供流体流入所述筒体的入口，所述下盖上设有供流体流出所述筒体的出口。上述的岩心夹持器，所述筒体为圆柱筒体。上述的岩心夹持器，所述活塞和下盖均可通过0型圈与所述筒体密封配合，防止流体或气体溢出至所述筒体外。上述的岩心夹持器，所述活塞的端面上设有网状物，以保证流体能均勻地注入岩心。上述的岩心夹持器，所述网状物与所述筒体可通过网压垫与所述活塞连接。上述的岩心夹持器，所述筒体上设有活塞固定上压帽和下盖固定下压帽，用于分别固定所述活塞和下盖。本实用新型提供了一种疏松砂岩储层应力敏感模拟测试装置，所述装置包括驱替源、驱替泵、中间容器、岩心夹持器、压力表II、恒压泵、液体容器和质量流量计；所述驱替源的出口与所述驱替泵的入口相连通，所述驱替泵的出口通过管路A与至少一个所述中间容器的入口相连通；所述管路A上设有压力表I ；所述中间容器的出口通过管路B与所述岩心夹持器的入口相连通；所述管路B依次与所述压力表II、恒压泵和液体容器相连通；所述岩心夹持器的出口与所述质量流量计相连后与大气相通。上述的测试装置中，所述驱替泵的出口可与三个并联的中间容器的入口相连通， 其作用是提供稳定的一定流体或者气体，使得测试过程中保证稳定的流体(气体)进入所述岩心夹持器。上述的测试装置中，所述驱替源为带有调节器的高压气源或者模拟水(油)；所述压力表I可以测试所述岩心夹持器的入口端的压力，由此得到所述岩心两端的驱替压力差。上述的测试装置中，所述恒压泵、液体容器和压力表II组成围压装置，主要作用是对岩心提供恒定的轴向围压。上述的测试装置中，所述中间容器可为圆柱形。上述的测试装置中，所述管路A和管路B上均设有截止阀，可调节流体或气体流通速度。本实用新型的疏松砂岩储层应力敏感模拟测试装置的岩心夹持器内可以充满模拟储层砂，或直接放入成型的岩心样品，并施加三围应力模拟油藏有效应力状况；驱替泵将驱替源内的流体(气体)通过中间容器均勻地注入岩心；测量装置测试岩心两端压力、流过岩心的流体(气体)流量，并根据需要改变围压，通过计算得到岩心样品的应力敏感参数。 本实用新型的装置能准确地测量岩心承受的围压，实验结果更真实可信，能更加准确地评价储层的应力敏感程度，对疏松砂岩油田的开发具有重要指导意义。本实用新型除用于应力敏感测试外，还可以用于岩心渗透率的测试。
图1为本实用新型实施例1的储层应力敏感模拟测试装置的结构示意图。图2为本实用新型实施例1的岩心夹持器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。本实用新型的储层应力敏感模拟测试装置和岩心夹持器的结构示意图分别如图1 和图2所示，图中各标记如下1驱替源、2驱替泵、3压力表1、4截止阀、5中间容器、6压力表11、7恒压泵、8液体容器、9岩心夹持器、10质量流量计、11收集器皿、12活塞、13入口、 14下盖、150型圈、16网状物、17圆柱筒体、18出口、19管路A、20管路B、21活塞固定压帽、 22下盖固定压帽。本实用新型的岩心夹持器9包括圆柱筒体17，圆柱筒体17上设有活塞12和下盖 14，圆柱筒体17上还设有用于分别固定活塞12和下盖14的活塞固定压帽21和下盖固定压帽22 ；活塞12上设有供流体流入圆柱筒体17的内腔的入口 13，下盖14上设有供流体流出圆柱筒体17的出口 18 ；活塞12和下盖14均通过0型圈15与圆柱筒体17密封连接； 活塞12的端面上设有网状物16，该网状物16通过网压垫(图中未示出)与活塞12连接， 可以使流体能均勻地注入岩心。管路B20依次与压力表II 6、恒压泵7和液体容器8相连
4通ο本实用新型的储层应力敏感模拟测试装置包括驱替源1、驱替泵2、中间容器5、岩心夹持器9、液体容器8、恒压泵7和质量流量计10，该驱替源1的出口通过管路与驱替泵2 的入口相连通；驱替泵2的出口通过管路A19与三个并联的圆柱形中间容器5的入口相连通，管路A19的主路上设有压力表I 3，管路A的三个并联的支路上各设有一个截止阀4;中间容器5的出口通过管路B20与岩心夹持器9的入口 13相连通；岩心夹持器9的出口 18与质量流量计10相连后与大气相通并开口于收集器皿11，用于接收渗流出的流体；管路B20 依次与压力表II 6、恒压泵7和液体容器8相连通。上述疏松砂岩储层应力敏感模拟测试装置中，驱替泵2可以与多个并联的中间容器5相连通；活塞12和下盖14还可以通过格莱圈与筒体9密封配合。使用上述模拟测试装置时，将驱替泵2设定为一恒定的驱替流速，将驱替源1中的气体(液体)注入至中间容器5中，并通过压力表I 3测定气体(液体)的压力；然后气体 (液体)通过岩心夹持器9的入口 13流入至岩心夹持器9的的内腔中，通过设置于活塞12 的端面上的网状物16均勻地注入岩心，然后气体(液体)通过下盖14中的出口 18流出岩心夹持器9并通过质量计量计10后流入至收集器皿11中；测试的过程中，首先通过恒压泵7从液体容器8中泵入液体至岩心夹持器9中以缓慢增加岩心的围压，同时用压力表II 6测定围压的大小，由此得到岩心夹持器9的入口端的压力，从而计算围压改变对岩心物性的伤害；当围压增加到设定的最大围压值时，再缓慢减小围压，并同时记录不同围压情况下岩心夹持器9的入口端的压力，当围压逐步恢复到初始围压值时，一组完整的实验完成。利用本实用新型的装置，可以测试不同围压状态下，岩心夹持器入口端压力的变化情况，由此计算出岩心的应力敏感程度，可以为疏松砂岩油藏开发方案的制定提供理论基础。
权利要求1.一种岩心夹持器，其特征在于它包括筒体，所述筒体上设有活塞和下盖，所述活塞和下盖与所述筒体均为密封配合；所述活塞上设有供流体流入所述筒体的入口，所述下盖上设有供流体流出所述筒体的出口。
2.根据权利要求1所述的岩心夹持器，其特征在于所述筒体为圆柱筒体。
3.根据权利要求1或2所述的岩心夹持器，其特征在于所述活塞和下盖均通过0型圈与所述筒体密封配合。
4.根据权利要求1或2所述的岩心夹持器，其特征在于所述活塞的端面上设有网状物。
5.根据权利要求4所述的岩心夹持器，其特征在于所述网状物与所述筒体通过网压垫与所述活塞连接。
6.根据权利要求1或2所述的岩心夹持器，其特征在于所述筒体上设有活塞固定压帽和下盖固定压帽。
7.一种疏松砂岩储层应力敏感模拟测试装置，其特征在于所述装置包括驱替源、驱替泵、中间容器、岩心夹持器、压力表II、恒压泵、液体容器和质量流量计；所述岩心夹持器为权利要求1或2所述的岩心夹持器；所述驱替源的出口与所述驱替泵的入口相连通，所述驱替泵的出口通过管路A与至少一个所述中间容器的入口相连通；所述管路A上设有压力表I ；所述中间容器的出口通过管路B与所述岩心夹持器的入口相连通；所述管路B依次与所述压力表II、恒压泵和液体容器相连通；所述岩心夹持器的出口与所述质量流量计相连后与大气相通。
8.根据权利要求7所述的测试装置，其特征在于所述驱替泵的出口与三个并联的中间容器的入口相连通。
9.根据权利要求7或8所述的测试装置，其特征在于所述中间容器为圆柱形。
10.根据权利要求7或8所述的测试装置，其特征在于所述管路A和管路B上均设有截止阀。
专利摘要本实用新型公开了一种疏松砂岩储层应力敏感模拟测试装置及其专用岩心夹持器。该岩心夹持器包括筒体，所述筒体上设有活塞和下盖，所述活塞和下盖与所述筒体均为密封配合；所述活塞上设有供流体流入所述筒体的入口，所述下盖上设有供流体流出所述筒体的出口；该应力敏感模拟测试装置包括上述岩心夹持器。本实用新型的装置能准确地测量岩心承受的围压，实验结果更真实可信，能更加准确地评价储层的应力敏感程度，对疏松砂岩油田的开发具有重要指导意义。
文档编号G01N33/00GK202066847SQ20112002415
公开日2011年12月7日 申请日期2011年1月25日 优先权日2011年1月25日
发明者何保生, 孙福街, 房茂军, 曾祥林, 杜志敏, 梁丹, 陈朝晖 申请人:中国海洋石油总公司, 中海石油研究中心, 西南石油大学