页岩吸水实时测试装置的制作方法

本实用新型涉及油田开发领域，特别涉及一种页岩吸水实时测试装置。

背景技术：

在油田开发中，页岩储层中压裂液的返排率极低，大量的压裂液会滞留在页岩中，而页岩吸水则是压裂液滞留在页岩中的原因之一。因此，为了能够为页岩储层压裂液选择、压裂方案设计等提供建议，有必要对页岩的吸水能力进行测试。

相关技术通过悬吊岩心法测试页岩的吸水能力。具体地，对岩心(即页岩)进行悬吊，并将岩心放入待吸收的液体中，使岩心的断面与该液体的液面齐平。随后，工作人员根据对岩心的悬吊力的变化即可判断出岩心的吸水量。

设计人发现现有技术至少存在以下问题：

相关技术在测试岩心的吸水量时无法模拟地层的高温高压状态，测试结果不准确。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种页岩吸水实时测试装置，可解决上述技术问题。具体技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种页岩吸水实时测试装置，所述装置包括：岩心夹持器、围压泵、第一注液管线、测试管线、第二注液管线、排液管线、排液件、注气件、电导率测试仪；

所述岩心夹持器用于夹持岩心，且所述岩心夹持器的外部设置有加热套，内部设置有用于容纳待吸收液体的液体舱；

所述围压泵通过管线与所述岩心夹持器连接；

所述第一注液管线、所述测试管线、所述第二注液管线、所述注气件顺次连接，所述测试管线内容纳有导电沥青，所述注气件用于向所述第二注液管线内注入氮气；

所述第一注液管线和所述排液管线的端部均与所述液体舱连通；

所述排液件与所述第二注液管线连通，用于将所述待吸收液体排至所述第二注液管线中；

所述电导率测试仪与所述测试管线两端的导线连接。

在一种可能的设计中，所述岩心夹持器包括：壳体、胶套、端盖；

所述胶套设置在所述壳体内，用于容纳所述岩心；

所述壳体的底壁、所述胶套、所述液体舱、所述端盖顺次相抵；

所述壳体的内壁与所述胶套的外壁之间形成有围压腔，所述围压腔通过所述管线与所述围压泵连接；

所述第一注液管线和所述排液管线穿过所述端盖后与所述液体舱连通；

所述加热套套装在所述壳体上。

在一种可能的设计中，所述壳体上设置有温度传感器和压力传感器。

在一种可能的设计中，所述壳体与所述端盖螺纹连接。

在一种可能的设计中，所述排液件包括：第一容器和恒速恒压泵；

所述第一容器通过第一管线与所述第二注液管线的中部连通，用于容纳所述待吸收液体；

所述恒速恒压泵用于将所述第一容器内的所述待吸收液体排出。

在一种可能的设计中，所述注气件包括：第二容器、氮气增压机；

所述第二容器通过第二管线与所述第二注液管线的端部连通，用于容纳氮气；

氮气增压机用于对所述第二容器中的所述氮气进行增压。

在一种可能的设计中，所述装置还包括：第一阀门，设置在所述排液管线上。

在一种可能的设计中，所述装置还包括：第二阀门，设置在所述第一容器下游的所述第一管线上。

在一种可能的设计中，所述装置还包括：第三阀门，设置在所述第二容器下游的所述第二管线上。

在一种可能的设计中，所述装置还包括：废液桶，设置在所述排液管线出液口的下方。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型实施例提供的页岩吸水实时测试装置，通过设置排液件，并使排液件与第二注液管线连通，保证了待吸收液体能够在流经测试管线、第一注液管线后进入岩心夹持器的液体舱中，以便进行后续的岩心吸水量测试。通过设置注气件和电导率测试仪，并在测试管线内设置导电沥青，在进行测试作业时，只需通过注气件向第二注液管线内注入氮气，利用电导率测试仪测试出测试管线内导电沥青导电率的变化，即可完成对岩心吸水量的测试。通过设置围压泵和加热套，并将加热套设置在岩心夹持器的外部，使围压泵通过管线与岩心夹持器连接，保证了对岩心进行吸水量测试时，能够模拟地层的温度和压力，提高测试结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是本实用新型实施例提供的页岩吸水实时测试装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的岩心夹持器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的端盖的左视图。

附图标记分别表示：

1 岩心夹持器，

101 液体舱，

102 壳体，

103 胶套，

104 端盖，

105 围压腔，

106 加热套，

2 围压泵，

3 第一注液管线，

4 测试管线，

5 第二注液管线，

6 排液管线，

7 排液件，

701 第一容器，

702 恒速恒压泵，

8 注气件，

801 第二容器，

802 氮气增压机，

9 电导率测试仪，

10 温度传感器，

11 压力传感器，

12 第一管线，

13 第二管线，

14 第一阀门，

15 第二阀门，

16 第三阀门，

17 废液桶。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种页岩吸水实时测试装置，如附图1所示，该测试装置包括：岩心夹持器1、围压泵2、第一注液管线3、测试管线4、第二注液管线5、排液管线6、排液件7、注气件8、电导率测试仪9。其中，岩心夹持器1用于夹持岩心，且，岩心夹持器1的外部设置有加热套106，内部设置有液体舱101，该液体舱101用于容纳待吸收液体，且开口端与岩心相抵。围压泵2通过管线与岩心夹持器1连接。第一注液管线3、测试管线4、第二注液管线5、注气件8顺次连接，测试管线4内容纳有导电沥青，注气件8用于向第二注液管线5内注入氮气。第一注液管线3的出液口和排液管线6的进液口分别与液体舱101连通。排液件7与测试管线4上游的第二注液管线5连通，用于将待吸收液体排至第二注液管线5中。电导率测试仪9与测试管线4两端的导线连接。

当需要对岩心的吸水量进行测试时，利用排液件7将待吸收液体排至第二注液管线5中，使该待吸收液体在流经测试管线4、第一注液管线3后进入岩心夹持器1的液体舱101中，直至液体舱101中的液体能够自排液管线6中稳定流出，此时，证明液体舱101中已经充满该待吸收液体。

随后，向测试管线4中充满导电沥青，通过注气件8向第二注液管线5内注入氮气，在此过程中，该待吸收液体逐渐被岩心夹持器1所夹持的岩心吸收，测试管线4内的导电沥青会向第一注液管线3所在的方向移动。随后，利用电导率测试仪9测试出测试管线4内导电沥青导电率的变化(此处也可以理解为导电沥青与氮气接触界面的位移变化)，以完成对岩心吸水量的测试。此时岩心的吸水量即为进入测试管线4中的氮气的量。

在上述作业过程中，围压泵2不断对岩心施加围压，以模拟地层压力。而岩心夹持器1可以通过外部的加热套106对岩心周围进行升温，以模拟地层温度。

本实用新型实施例提供的页岩吸水实时测试装置，通过设置排液件7，并使排液件7与第二注液管线5连通，保证了待吸收液体能够在流经测试管线4、第一注液管线3后进入岩心夹持器1的液体舱101中，以便进行后续的岩心吸水量测试。通过设置注气件8和电导率测试仪9，并在测试管线4内设置导电沥青，在进行测试作业时，只需通过注气件8向第二注液管线5内注入氮气，利用电导率测试仪9测试出测试管线4内导电沥青导电率的变化，即可完成对岩心吸水量的测试。通过设置围压泵2和加热套106，并将加热套106设置在岩心夹持器1的外部，使围压泵2通过管线与岩心夹持器1连接，保证了对岩心进行吸水量测试时，能够模拟地层的温度和压力，提高测试结果的准确性。

其中，加热套106为领域所常见的，本领域技术人员通过市购即可获得，举例来说，其可以为天津云帆慧科技有限公司生产并销售的电加热保温套。

测试管线可以为一条长315mm-320mm，外径5mm-7mm，内径1mm-3mm，容积为1cm³的空心钢丝。

为了在固定岩心的同时，便于对其周围进行升温加压，模拟地层的温度和压力。如附图2所示，该岩心夹持器1包括：壳体102、胶套103、端盖104。胶套103设置在壳体102内，用于容纳岩心。壳体102的底壁、胶套103、液体舱101、端盖104顺次相抵。壳体102的内壁与胶套103的外壁之间形成有围压腔105，围压腔105通过管线与围压泵2连接。第一注液管线3和排液管线6穿过端盖104后与液体舱101连通。加热套106套装在壳体102上。

为了能够准确地判断出岩心周围的温度和压力是否达到了预设值，如附图2所示，可以在壳体102上设置温度传感器10和压力传感器11。

为了保证壳体102与端盖104连接紧固，同时便于拆卸，可以将壳体102与端盖104螺纹连接。

其中，端盖104的前端可以设置为与胶筒103相适配，以保证两者能够紧密相抵。

为了能够稳定地向液体舱101中不断注入待吸收液体，以保证后续测试作业的顺利进行。如附图1所示，排液件7包括：第一容器701和恒速恒压泵702。第一容器701通过第一管线12与第二注液管线5的中部连通，用于容纳待吸收液体。恒速恒压泵702用于将第一容器701内的待吸收液体排出。

其中，恒速恒压泵702为本领域所常见的，本领域技术人员通过市购即可获得，举例来说，其可以为江苏联友科研仪器有限公司生产并销售的双缸恒速恒压泵。

为了将氮气的压力提高至地层中流体的压力，保证后续测试结构的准确性。如附图1所示，该注气件8包括：第二容器801、氮气增压机802。第二容器801通过第二管线13与第二注液管线5的端部连通，用于容纳氮气。氮气增压机802用于对第二容器801中的氮气进行增压。

其中，第二容器801可以为氮气缓冲罐，氮气缓冲罐为本领域所常见的，本领域技术人员通过市购即可获得，举例来说，其可以为青岛信泰压力容器有限公司生产并销售的氮气缓冲罐。该氮气缓冲罐的容积一般为1000cm³。

氮气增压机802为本领域所常见的，本领域技术人员通过市购即可获得，举例来说，其可以为济南海德诺机械自动化有限公司生产并销售的气动氮气增压机。

为了在岩心夹持器1的液体舱101内充满待吸收液体后，避免该待吸收液体通过排液管线6排出，如附图1所示，该测试装置还包括：第一阀门14，设置在排液管线6上。

为了便于控制排液件7的排液量，在岩心夹持器1的液体舱101内充满待吸收液体后，能够及时停止向第二注液管线5内继续泵入液体，如附图1所示，该测试装置还包括：第二阀门15，设置在第一容器701下游的第一管线12上。

为了便于控制氮气向测试管线4中的排放量，如附图1所示，该测试装置还包括：第三阀门16，设置在第二容器801下游的第二管线13上。

为了便于工作人员转动第一阀门14、第二阀门15、第三阀门16，可以将第一阀门14、第二阀门15、第三阀门16均设置为旋拧阀。

为了便于回收测试后废气的待吸收液体，如附图1所示，该测试装置还包括：废液桶17。该废液桶17设置在排液管线6出液口的下方。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。