[发明专利]一种气体测试致密储层缝网导流能力的导流室及其工作方法

权利要求书

1.一种气体测试致密储层缝网导流能力的导流室，其特征在于，该导流室包括上下贯通设置测试槽、在所述测试槽的顶部设置的密封顶板和在所述测试槽的底部设置的密封底板；测试槽用来安置待测试的缝网结构及铺砂层，所述测试槽水平截面为正方形，所述测试槽的内边长为250～300mm，所述测试槽厚度为25～30mm；在测试槽的每个侧面上均设置有进气口与测压口，所述进气口与API导流能力测试仪的进气口相连，所述测压口与API导流能力测试仪测压口相连；在所述密封底板贯通设置有射孔的模拟井筒，所述模拟井筒的直径为8～11mm，所述模拟井筒的表面设置有射孔，在模拟井筒顶端设置有滤网；在所述模拟井筒的底部设置有用于测试出口压力的出气口。

2.根据权利要求1所述一种气体测试致密储层缝网导流能力的导流室，其特征在于，所述测压口直径与API导流能力测试仪测压口直径相适应。

3.根据权利要求1所述一种气体测试致密储层缝网导流能力的导流室，其特征在于，所述测压口直径为6.35mm；所述进气口的直径为5～8mm。

4.根据权利要求1所述一种气体测试致密储层缝网导流能力的导流室，其特征在于，所述密封顶板包括顶板和上密封塞，所述密封底板包括底板和下密封塞。

5.根据权利要求1所述一种气体测试致密储层缝网导流能力的导流室，其特征在于，在所述密封底板的中心贯通设置有模拟井筒。

6.根据权利要求1所述一种气体测试致密储层缝网导流能力的导流室，其特征在于，所述密封顶板和密封底板的厚度均为10～15mm；所述上密封塞的厚度为40～50mm；所述下密封塞的厚度为20～25mm。

7.根据权利要求1所述一种气体测试致密储层缝网导流能力的导流室，其特征在于，在所述上密封塞和下密封塞的表面设置有密封槽，在所述密封槽内设置有密封胶片，所述密封胶片的厚度为5～7mm。

8.利用如权利要求1-6任意一项所述导流室测试致密储层裂缝网络导流能力的方法，包括以下步骤：

(1)选取地层岩石，即页岩或致密砂岩，将所述地层岩石加工成板状岩心；

(2)根据预设的缝网结构，将所述板状岩心横向和纵向切割成不同的小段，并装入测试槽中；

(3)通过添加支撑剂，构造裂缝条数和缝网结构：即通过添加不同粒径的支撑剂或采用不同的铺砂浓度来实现对裂缝网络缝宽的控制；

(4)安装好所述导流室，将所述四个进气口与API导流能力测试仪的进气口相连；

(5)打开API导流测试仪的数据采集与控制系统，对所述导流室加压至预设闭合压力，所述闭合压力是指作用在裂缝壁面上使裂缝闭合的力，通常等于最小主应力；在所述导流室安放位移计，初始值为0；

(6)保持在预设闭合压力条件下，向所述进气口同时进气，同时测量所述导流室内的边界压力，当四个测压口测得压力相同时，则判断所述导流室处于稳定状态，开始实验，采集数据；

(7)打开外部计算机，实验过程中所有的数据通过数据采集装置传输到计算机中：即获得进气口流量、测压口测得的边界压力，出气口流量，出气口压力，位移计读数；

(8)所述气体流动状态为径向流，根据面积相等，算出矩形槽的拟半径为根据径向流公式与导流能力公式推导出缝网结构导流能力计算公式，

裂缝网络导流能力的计算公式采用：

kfwf=Qμwfln[a/(rwπ)]2πh(pe-po)---(i)]]>

w_f—有效缝宽，此有效缝宽为折算缝宽，计算出裂缝网络中裂缝的总体积后，除以导流室的横截面积，所得即为有效缝宽；

k_f—裂缝网络的渗透率，控制气体流速，使气体在裂缝网络中渗流符合达西渗流；

Q—流量，由气体流量计读出；

μ—黏度，取室温下N₂的黏度；

a—测试槽边长；

r_w—模拟井筒半径；

h—缝网结构高度；

p_e—测试槽边界压力；

p_o—出气口压力；

π—常数，其值为3.1415926；

(9)嵌入深度计算：

利用所述位移计测量出缝网结构高度的变化值Δw，已知水平裂缝的条数为n，计算所述支撑剂的嵌入深度，计算公式如下：

d=Δwn---(ii)]]>

式中d—嵌入深度；

Δw—缝网结构高度变化值；

n—水平裂缝条数。