一种页岩气现场解析岩心压力恢复装置及方法与流程

本发明涉及岩心分析，具体为一种页岩气现场解析岩心压力恢复装置及方法。

背景技术：

1、目前实验室常用现场解析来进行现场含气量分析，因此，通常采用的都是全自动现场解析仪等一系列配套实验装置进行现场解析，但当前使用的设备在进行解析时，该实验过程基本都是将井口提出来的岩心在不进行任何前期处理的状况下，进行井口温度和地层温度下的解吸，由于地层压力远大于地面压力，当处于地层压力的岩心被取出并送至地面时，此时由于压力损失，岩心内的气体由于压力损失从而析出，因此，此时进行解吸获得的气体含量远小于实际岩心在地层压力中的含量，自割心起钻到解吸实验开始前的一段时间，损失气量无法得到准确计算。

2、另外，在常规含气量测试方法的过程中由于岩心压力大幅度下降，损失气难以确定的问题导致含气量的测量不准确，难以模拟实际地层环境下的解吸过程。当处于地层压力解吸时，由于外界环境的压力也高于地面压力，从而导致在地面解吸获得的气体体积不准确，难以获得可靠的测试数据，不能准确指导页岩气区的区域评价，不利于储气能力以及开采前景的评价。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种页岩气现场解析岩心压力恢复装置及方法，解决了现有现场解析设备中无法恢复地层环境导致损失流体难以测量的问题，能够为页岩气区的区域评价、储气能力以及开采前景的评价提供指导意见。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种页岩气现场解析岩心压力恢复装置，包括高压罐，沿所述高压罐的中心轴线开设有容纳腔，所述容纳腔的两端分别设置有前置封闭端和后置封闭端，所述前置封闭端和后置封闭端之间形成岩心腔；

4、所述高压罐的侧壁上设置有多个增压管，所述高压罐的侧壁内开设有缓压环腔，所述缓压环腔与岩心腔连通，所述增压管的一端与缓压环腔连通，另一端连接有增压泵。

5、优选地，所述多个增压管连接至同一增压泵。

6、优选地，所述前置封闭端包括与所述高压罐前端连接的前置门型架，所述前置门型架内开设有定压腔，沿所述前置门型架的中心轴线设置有封闭轴管，所述封闭轴管内设置有连通管，所述连通管的末端与所述岩心腔连通。

7、优选地，所述连通管的末端通过设置饱和液置换腔与所述岩心腔连通，所述饱和液置换腔与岩心腔之间设有间隙隔板。

8、优选地，所述前置门型架与高压罐前端嵌合活动连接。

9、优选地，所述后置封闭端包括与所述高压罐后端连接的后置门型架，沿所述后置门型架的中心轴线设置有后置轴管，所述后置轴管内设置有释压管，所述释压管的一端与与所述岩心腔连通，另一端装有释压阀。

10、优选地，所述后置门型架与与高压罐后端嵌合活动连接。

11、优选地，所述缓压环腔与岩心腔之间通过蜂窝板连通。

12、一种页岩气现场解析岩心压力恢复方法，包括如下步骤：

13、取出岩心放入所述高压罐内，增压泵将模拟地层的组分流体以地层压力通过所述增压管注入所述缓压环腔后再以同步稳压的方式注入所述岩心腔，使高压罐内的岩心恢复至地层压力下的状态。

14、优选地，所述岩心恢复至地层压力下的状态后，还包括：

15、调整所述前置封闭端开设的定压腔内的压力，使得定压腔内的压力等于岩心所处的地层压力，保持岩心始终处于地层压力的环境中；

16、对岩心进行解吸，测量岩心的解吸能力。

17、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

18、本发明提供了一种页岩气现场解析岩心压力恢复装置，通过在高压罐内开设有容纳腔，两端设置前置封闭端和后置封闭端形成中部装载岩心的岩心腔，并在高压罐的侧壁上通过增压管连接至增压泵，所述增压泵能够根据模拟地层环境将模拟地层的组分流体以地层压力注入缓压环腔后再以同步稳压的方式注入所述岩心腔内，将岩心恢复至地层环境，且将逃逸的组分流体重新注入岩心，并维持岩心所处的环境始终与地层压力相同或者相似的环境中，从而为后续的解吸提供环境，可以根据实际需求来模拟不同的真实环境以测量解吸的气体含量，从而获得可靠、准确的测试数据。本发明设计的页岩气现场解析岩心压力恢复装置，由于地层压力和流体组分在现有技术条件下均可测，因此，可以使得取出的岩心恢复至地层压力下的状态，便于后续对储气能力以及开采前景的准确评价。

技术特征：

1.一种页岩气现场解析岩心压力恢复装置，其特征在于，包括高压罐(1)，沿所述高压罐(1)的中心轴线开设有容纳腔(2)，所述容纳腔(2)的两端分别设置有前置封闭端(3)和后置封闭端(4)，所述前置封闭端(3)和后置封闭端(4)之间形成岩心腔(5)；

2.根据权利要求1所述的一种页岩气现场解析岩心压力恢复装置，其特征在于，所述多个增压管(6)连接至同一增压泵(7)。

3.根据权利要求1所述的一种页岩气现场解析岩心压力恢复装置，其特征在于，所述前置封闭端(3)包括与所述高压罐(1)前端连接的前置门型架(301)，所述前置门型架(301)内开设有定压腔(302)，沿所述前置门型架(301)的中心轴线设置有封闭轴管(303)，所述封闭轴管(303)内设置有连通管(304)，所述连通管(304)的末端与所述岩心腔(5)连通。

4.根据权利要求3所述的一种页岩气现场解析岩心压力恢复装置，其特征在于，所述连通管(304)的末端通过设置饱和液置换腔(305)与所述岩心腔(5)连通，所述饱和液置换腔(305)与岩心腔(5)之间设有间隙隔板(306)。

5.根据权利要求3所述的一种页岩气现场解析岩心压力恢复装置，其特征在于，所述前置门型架(301)与高压罐(1)前端嵌合活动连接。

6.根据权利要求1所述的一种页岩气现场解析岩心压力恢复装置，其特征在于，所述后置封闭端(4)包括与所述高压罐(1)后端连接的后置门型架(401)，沿所述后置门型架(401)的中心轴线设置有后置轴管(402)，所述后置轴管(402)内设置有释压管(403)，所述释压管(403)的一端与与所述岩心腔(5)连通，另一端装有释压阀(404)。

7.根据权利要求1所述的一种页岩气现场解析岩心压力恢复装置，其特征在于，所述后置门型架(401)与与高压罐(1)后端嵌合活动连接。

8.根据权利要求1所述的一种页岩气现场解析岩心压力恢复装置，其特征在于，所述缓压环腔(8)与岩心腔(5)之间通过蜂窝板(9)连通。

9.一种页岩气现场解析岩心压力恢复方法，其特征在于，基于权利要求1-8任一项所述的页岩气现场解析岩心压力恢复装置，包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种页岩气现场解析岩心压力恢复方法，其特征在于，所述岩心恢复至地层压力下的状态后，还包括：

技术总结
本发明公开了一种页岩气现场解析岩心压力恢复装置及方法，解决了现有现场解析设备中无法恢复地层环境导致损失流体难以测量的问题，能够为页岩气区的区域评价、储气能力以及开采前景的评价提供指导意见。包括高压罐，沿所述高压罐的中心轴线开设有容纳腔，所述容纳腔的两端分别设置有前置封闭端和后置封闭端，所述前置封闭端和后置封闭端之间形成岩心腔；所述高压罐的侧壁上设置有多个增压管，所述高压罐的侧壁内开设有缓压环腔，所述缓压环腔与岩心腔连通，所述增压管的一端与缓压环腔连通，另一端连接有增压泵。

技术研发人员：赵伟波,张辉,胡新友,杜小伟,文彩霞,宋佳瑶,季海坤,殷亮亮,卢子兴,潘博,廖建初
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11