[发明专利]岩心中气体渗流启动压力测试方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及油气田开发岩心实验分析技术，具体是一种检测岩心中气体渗流启动压力的实验测试方法和装置。

背景技术

目前，用于测试岩心中气体渗流启动压力的方法主要是“流量-压差法”(如文献2002年4月第29卷第2期《石油勘探与开发》的文章“低渗透砂岩油藏渗流启动压力梯度实验研究”和文献2007年6月第29卷第3期《石油天然气学报(江汉石油学院学报)》的文章“准噶尔中部X区块低渗储层启动压力梯度研究”介绍的实验方法)。该方法是利用测试流量与测试压力关系进行函数拟合来确定启动压力，在该方法中实验最小测试压力对结果影响较大，而在低测试压力下由于气流量非常微小，难以进行精确检测，故在实际操作中存在一定困难，得出的实验结果往往存在较大系统误差。另外，为了能够进行函数拟合，该方法中每组实验至少需要进行3次不同压力下的测试，实验工作量大，过程比较繁琐。总之，不能通过现有实验方法和装置对岩心中气体渗流启动压力进行简单直观测试。

发明内容

本发明目的在于提供一种可简单直观测试岩心中气体渗流启动压力的实验方法和装置。

本发明所述的一种岩心中气体渗流启动压力测试方法，其步骤如下：

1)选择实验测试的岩心样

所述的岩心样为柱塞状岩心样，岩心样的直径为2.5cm、3.8cm或10cm，单块长度小于100cm；

2)将岩心样装入岩心夹持器，加围压，

所述的岩心夹持器具有耐高压和高温特性，压力范围为0～70MPa，温度范围为0～100℃；

所述的加围压是采用计算机自动控制高压注射泵通过压缩岩心夹持器环空内的水或者气来实现增压，用于包裹岩心夹持器中的岩心样，加围压用的水或者气只能与包裹岩心样的胶皮套接触，不能与岩心样表面直接接触；

所述的围压大小与岩心样在地层状态下承受的上覆岩层压力相近，其值通过岩心样所处地层深度进行计算；

3)采用高压气源向岩心样孔隙内饱和气，当岩心样孔隙压力平衡至实验所需值时，停止饱和气并关闭气源；

所述的高压气源为干的空气或者氮气；

所述的向岩心样孔隙内饱和气是指向岩心样孔隙内充注气体；

所述的岩心样孔隙压力平衡是指岩心样各部位孔隙中气体压力一致；

所述的孔隙压力大小应该低于围压3～5Mpa；

所述的关闭气源是使高压气源与岩心样断开，岩心样处于自身平衡的压力系统中；

4)打开岩心样出口端阀门，释放岩心样孔隙中的气体，计算机自动记录岩心样边界端的压力；

所述的打开岩心样出口端阀门，释放岩心样孔隙中的气体是指打开阀门让岩样中的气体自然流出；

所述的计算机自动记录岩心样边界端的压力是指用计算机记录岩心样边界端孔隙压力，压力采集频率为每分钟采集一次；

5)边界端压力长期保持不变，将该边界压力确定为气体渗流启动压力；

所述的边界端压力长期保持不变是指压力稳定于某一数值达2～8小时，此时岩心样孔隙内的气体处于稳定平衡状态，无法产生有效流动，将此边界压力确定为气体渗流启动压力。

本发明所述的一种岩心中气体渗流启动压力测试，由高压气源，高压注射泵，岩心夹持器，胶皮套，阀门V1、阀门V2，压力传感器PS1、压力传感器PS2、压力传感器PS3，压力传感器PS4、调压阀，计算机，岩心组成；

胶皮套装入岩心夹持器，岩心装入胶皮套；

计算机连接高压注射泵、压力传感器PS1、压力传感器PS2、压力传感器PS3、压力传感器PS4、阀门V1、阀门V2，采用电缆连接；

高压注射泵连接岩心夹持器环形空间，连接所用管线为耐高压空心管线；

高压气源与调压阀、阀门V1、压力传感器PS1、压力传感器PS2、压力传感器PS3、岩心夹持器边界端连接，连接所用管线为耐高压空心管线；

岩心夹持器出口端与压力传感器PS4、阀门V2连接，连接所用管线为耐高压空心管线；

岩心夹持器压力为70MPa，装入岩心的尺寸：直径为2.5cm、3.8cm、10cm，长度小于100cm。

高压注射泵加围压最大为70MPa，实验过程中加围压大小由计算机自动控制。

高压气源最大压力为50MPa。