一种页岩加驱动压力渗吸测量装置的制作方法

文档序号:12531576阅读:245来源:国知局

本实用新型属于石油工程领域,具体涉及一种页岩加驱动压力渗吸测量装置。



背景技术:

页岩储层在压裂开发过程中,压裂液渗吸是很重要的一个影响因素。国内外针对压裂液渗吸的研究是很前言的技术。影响压裂液渗吸的因素有很多,地层压力、半透膜、渗透压、毛管力、孔渗特征、压裂液与地层的接触面积等在一定程度上共同影响着压裂液的渗吸。由于低渗透储层的吼道细小,大多处于微米级甚至纳米级,毛细管力引起的自发渗吸现象比常规储层更为明显,对储层产生的影响更大。而地层在压裂过程中压裂车将上万方的压裂液注入到地层中会引起地层压力的增大,相当于给压裂液渗吸提供了一个驱动压力。

目前,国内外对于页岩的自发渗吸研究主要集中在实验室环境中,在常温常压下,通过测量页岩对液体的吸入量开展研究。但是在现场作业过程中,由于压裂车的加压,套管中会存在一定大小的压力,但套管压力大小的控制对渗吸的影响是什么样的,多大的套管压力更有利于渗吸急需要展开研究。因此,驱动压力下压裂液与地层相互作用是什么样的需要开展研究,针对套管压力的控制急需开发一种用于页岩的加驱动压力渗吸测量装置。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种页岩加驱动压力渗吸测量装置,该装置在原有装置的基础上,通过加入一个压力驱动装置,使得当人们在进行渗吸实验时,能够根据需求提供合适的驱动压力,更好的模拟现场页岩与压裂液的相互作用,并根据此来合理的控制套管压力。

为解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案为:

一种页岩加驱动压力渗吸测量装置,其结构包括:岩心夹持器,控制阀I,管线I,柱塞I,控制面板,加压泵,钢化刻度管,压力表,控制阀II,管线II,柱塞II,管线III,压力传感器,其特征在于:所述的岩心夹持器位于控制面板后方,岩心夹持器上下端分别通过螺纹与柱塞I、柱塞II连接,管线I穿透柱塞I与岩心夹持器内部空间连通,管线I的连通状态受控制阀I控制,管线II和管线III都穿透柱塞II与岩心夹持器内部空间连通,管线II的连通状态受控制阀II控制,管线III右端与压力传感器连接,压力传感器上方有钢化刻度管,钢化刻度管上方通过管线与加压泵连接,管线内部压力通过压力表读出。本实用新型的原理是由于页岩岩心与压裂液接触时在毛管力、渗透压、压力等多种因素共同作用下,压裂液会 被自发的吸入岩心当中。而现场一般是高压环境下岩心与压裂液接触。为了模拟驱动压力下岩心对压裂液的渗吸情况,本装置利用管线向岩心夹持器施加一个驱动压力,通过计量钢化刻度管中液面的变化从而达到页岩加驱动压力渗吸测量的目的。

本实用新型的有益效果:

通过上述技术方案可以看出,本实用新型提供的是一种页岩加驱动压力渗吸测量装置,该装置通过添加一个驱动压力装置,使得在原有实验测量的基础上加上驱动压力,使得页岩渗吸过程更接近现场环境,同时可根据此来控制压裂过程中压力的大小,实用性高。

附图说明

图1为本实用新型整体示意图。图中:1岩心夹持器,2控制阀I,3管线I,4柱塞I,5控制面板,6加压泵,7钢化刻度管,8压力表,9控制阀II,10管线II,11柱塞II,12管线III,13压力传感器。

具体实施方式

实施例1

一种页岩加驱动压力渗吸装置,其结构包括:岩心夹持器1,钢化刻度管7,压力表8,控制面板5,压力传感器13,所述钢化刻度管7通过管线III 12与所述岩心夹持器1的底部连接,所述控制阀II 9通过管线II 10与所述岩心夹持器1的底部连接,所述控制阀I 2通过管线I 3与所述岩心夹持器1的顶部连接。

通过岩心夹持器底部的控制阀II判断岩心底部与水是否接触。控制阀II与岩心底面在同一水平线上。控制阀II出水的那一刻,岩心底面与水刚好接触,此时关闭控制阀II。实验开始时,控制阀I为关闭状态,刻度管和管线III内充满水,岩心底面与水接触,用根据需要用加压泵加所需要的驱动压力,利用压力表计量驱动压力的值,在驱动压力下岩心吸水,从而导致刻度管中的液面下降,通过计量刻度管中液面的下降得出岩心的吸水量,此时测得的是逆向驱替,当控制阀I为打开状态时,此时测得的是同向驱替。

本实施例的测量装置还包括控制面板5,所述控制面板5与水平面垂直。所述控制面板5的前方设置所述岩心夹持器1、钢化刻度管7、控制阀I 2和控制阀II 9。所述控制面板5的后方设置所述管线、管线I 3、管线II 10、管线III 12。通过控制面板将测量装置中用到的所有管线遮挡在控制面板的后方,管线在控制面板的后方布置,既可以使测量装置整齐美观,又可以确保各条管线畅通,避免出现异常情况。

按照本实用新型用于页岩的加压渗吸测量方法,采用上述测量装置,其按照先后顺序包括以下步骤:

步骤一:将岩心放入岩心夹持器中,连接测量装置的管线并检查密封性;

步骤二:关闭岩心夹持器顶部的控制阀,同时打开岩心夹持器底部的控制阀;

步骤三:向刻度管中注入水,水流经岩心夹持器底部的管线后到达岩心夹持器底部的控制阀;

步骤五:当岩心夹持器底部的控制阀出水时,关闭该控制阀;

步骤六:根据需要利用加压泵加上所需的压力,利用压力表读取;

步骤七:岩心吸水,刻度管液面下降,计量岩心吸水体积,并转化为岩心吸水质量随时间的变化关系。

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