[发明专利]含水合物岩芯渗透率测量仪器

说明书

技术领域  本实用新型涉及一种测量含水合物岩芯渗透率的装置。

背景技术  水合物在常压、常温下会迅速分解，因此水合物岩芯测量渗透率时必须保持高压低温的环境，日前，经典的气测渗透率实验流程如图1，常规小岩芯空气渗透率的测定如图2，公知的模拟地层渗透率测量仪器主要是通过岩芯夹持器加围压、通过回压阀加回压的方式进行模拟地层高压环境，通过把岩芯放入恒温箱内进行空气浴和水浴模拟水合物藏的低温环境，然后读取岩芯入口端、出口端的压力和瞬时流量计算渗透率，而常规小岩芯空气渗透率的测定如图2，由于水柱产生的驱动力很小，所以该装置不能测量渗透率很小的岩芯，并且，该装置不能加回压来模拟地层环境。模拟地层环境时，压力高达几兆帕，甚至十几兆帕，要想模拟这样高的压力一般要对岩芯加围压，在岩芯夹持器的出口端加回压，这样，岩芯入口压力和出口压力就会很高，产生的绝对误差就会很大，因此就影响了岩芯两端的压差的精确度，尤其是在测量渗透率较高的岩芯时，岩芯两端的压差很小，就有可能完全被压力计量仪器的误差屏蔽，从而得不到岩芯的渗透率。

发明内容  为了克服测量压力和流量时较大的误差，本实用新型提供一种渗透率测量仪器，该渗透率测量仪器不仅能够减小误差，而且还能模拟地层环境。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本含水合物岩芯渗透率测量仪器所用流体是氮气。

测量仪器组成及结构

含水合物岩芯渗透率测量仪器包括两个模块：供气模块和水合物藏环境模拟模块。供气模块有压力容器、供液容器，水合物藏环境模拟模块有供压氮气瓶和恒温箱。用管线在底端将压力容器和供气容器连接组成连通器，氮气瓶与供气容器连接提供通过岩芯的流体。从供气容器上端连接岩芯夹持器(可加围压)的入口端，为了模拟水合物藏环境，把整套设备放入恒温箱内，通过对恒温箱的温度调节来模拟水合物藏的低温条件，通过把同一个供压氮气瓶接到压力容器的顶端和岩芯夹持器出口端来模拟岩芯夹持器内的地层压力。

测量仪器测量原理：

该仪器测量的基本原理是达西定律，通过氮气流过岩芯测量。控制汞柱的垂直高度在1m左右，所有管线和容器都放在同一个恒温箱内，则氮气的压缩因子可以近似认为是常数，那么，在任意时刻t岩芯的任意位置的瞬时流量

dQdt=dQtdtpt1p---(1)]]>

根据达西公式：

dQdt=-kgAμdpdl---(2)]]>

忽略氮气瓶压力p₀的微小变化，则：把(1)代入(2)得：