[发明专利]一种高压下岩石气测渗透率的装置及方法

权利要求书

1.一种高压下岩石气测渗透率的装置，其特征在于：所述高压下岩石气测渗透率的装置包括：

三个高压柱塞泵、两个气样瓶、超高压岩心夹持器和高压压力表；

其中，所述三个高压柱塞泵分别为注入泵、围压泵和回压泵；

所述两个气样瓶分别为低压气样瓶和高压气样瓶；

所述注入泵分别通过管路与低压气样瓶的一端、高压气样瓶的一端相连通，两个气样瓶的另一端均与超高压岩心夹持器的入口端相连通；

超高压岩心夹持器的出口端与回压泵相连；

超高压岩心夹持器的入口端和出口端通过阀门相连通；

超高压岩心夹持器的围压口与围压泵相连通；

在气样瓶和超高压岩心夹持器之间装有高压压力表。

2.使用权利要求1所述的高压下岩石气测渗透率的装置的高压下岩石气测渗透率方法，其特征在于：所述方法首先对气藏岩石进行取样，再使用测试气体对岩石样品进行测试，获得岩石样品在高压下对测试气体的渗透量以及此时测试气体的压力，然后测定实验温度下不同压力时所用测试气体的粘度，得到测试气体的粘度和压力的关系式，最后进行数据处理获得高压下岩石的气测渗透率。

3.根据权利要求2所述的高压下岩石气测渗透率方法，其特征在于：

所述岩石样品为岩心；

所述方法包括以下步骤：

(1)测量岩心的长度和直径；将测试气体充入气样瓶中，其中，高压气样瓶中测试气体的压力高于低压气样瓶中测试气体的压力； 

(2)将岩心放入所述超高压岩心夹持器中，打开超高压岩心夹持器的入口端和出口端之间的阀门；

(3)用围压泵向岩心周围施加围压；

(4)打开低压气样瓶，用注入泵缓慢加压，当测试气体流动压力达到高压气样瓶中的压力时，切换到高压气样瓶，再继续加压，直到测试气体流动压力达到测试要求值，同时将围压施加到测试要求值，然后保持恒压状态；

(5)关闭阀门，然后运行回压泵，根据岩心情况选择回压泵的压力值，保持恒定，使超高压岩心夹持器的入口端和出口端保持0.1～5MPa的压差，回压泵不断退泵并收集测试气体；

(6)回压泵退泵速度稳定后，记录超高压岩心夹持器的入口端、出口端的压力和回压泵退泵的速度，然后进行数据处理获得高压下岩石的气测渗透率。

4.根据权利要求3所述的高压下岩石气测渗透率方法，其特征在于，所述步骤(6)中的数据处理步骤如下：

(61)对达西公式的形式进行选择，高压下岩石气测渗透率公式采用液测渗透率的达西公式；

(62)测定实验温度下不同压力时所用测试气体的粘度，得到测试气体的粘度和压力的关系式，然后将二者的关系式引入到液测渗透率的达西公式中，从而得到高压下岩石气测渗透率公式，再将实验数据代入所述高压下岩石气测渗透率公式中计算得到高压下岩石的气测渗透率。

5.根据权利要求3所述的高压下岩石气测渗透率方法，其特征在于，所述步骤(3)中，围压随着测试气体流动压力的增大而增大，且始终比测试气体流动压力高5MPa以上。

6.根据权利要求4所述的高压下岩石气测渗透率方法，其特征在于，所述液测 渗透率的达西公式为：

其中，k为岩石渗透率，Q为液体的流量，μ为流体粘度，L为岩石长度，A为岩石截面积，p₁为岩石进口压力，p₂为岩石出口压力。