[发明专利]自发渗吸测量装置及其实验方法

说明书

技术领域

本发明有关于一种自发渗吸测量装置及其实验方法，尤其有关于一种勘探开发实验领域中应用的自发渗吸测量装置及其实验方法。

背景技术

我国非常规油气资源储量丰富，其勘探开发越来越受到关注，为解决工程中出现的问题，实验研究也逐步深入。非常规储层孔隙吼道小，毛管力大，存在明显的自发渗吸现象。自发渗吸是指岩石孔隙中的一种润湿性流体在毛细管力作用下自发地取代另一种非润湿性流体的过程，它是影响低渗透储层压裂改造的重要机理。通过室内自发渗吸实验研究流体在不同低渗透地层岩心的渗吸机理至关重要。

首先，不同地层所使用的压裂液不同，需要评价不同压裂液对相同地层的适应性。其次，在二次压裂的过程中，由于一次压裂伤害的存在，导致重复压裂过程中地层的自吸能力发生改变，可多次评价同一岩心，研究多次渗吸的差异，从而探究重复压裂时压裂液对地层的伤害机理。另外，以页岩为代表的非常规储层压裂时用液量巨大，造成返排液处理成为一大难题，研究渗吸过程中外部液体成分的变化情况也非常有实际意义。

以页岩为代表的非常规储层，压裂液返排率较低，大量的压裂液滞留在地层中。这类储层，一般岩石孔隙吼道小，毛管力效应非常明显，在毛管力的作用下，压裂液从裂缝自发渗吸到岩石基质当中，形成水相圈闭导致不易返排。因此，研究压裂液在不同储层的自发渗吸规律尤为重要。

非常规储层孔隙吼道小，自发渗吸实验需要的时间较长，实验很容易受到环境温度、湿度等外界扰动的影响，常规的测量装置无法满足测量的精度要求，且无法监测渗吸过程中岩样溶解成分的信息及液体在岩石样品中的流动扩散状态。

目前，通过将岩样加工成标准岩样后，将岩样放置与于密闭的岩心筒内，可以测量岩石的吸水情况。即岩心筒内浸水，并在筒的一端接一根可以计量水的高度的玻璃管，并针对玻璃管内液面高度进行监测。当岩样吸水以后，玻璃管内的液面高度下降。通过记录液面下降高度随时间的变化，再通过玻璃管横截面积与液面下降高度的乘积，计算岩石吸入水的质量随时间的变化。

但是，该方法会造成一些人为和系统误差，导致测量结果的不准确，另外，该测量装置只能测量整个岩心吸入水的质量随时间的变化，没有得到其它数据信息，有一定的局限性。其次，采用该装置进行自发渗吸实验，需要对岩心进行钻取、打磨制成标准岩心后进行测量，制样流程繁琐，成本过高且造成实验周期延长，给数据获取带来诸多不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种自发渗吸测量装置，其可快速、准确的评价不同地层或同一地层不同位置的非常规储层岩石的自发渗吸能力，为探究压裂液循环利用提供基础数据。

本发明的另一目的是提供一中自发渗吸实验方法，其可快速、准确的评价不同地层或同一地层不同位置的非常规储层岩石的自发渗吸能力，为探究压裂液循环利用提供基础数据。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种自发渗吸测量装置，所述自发渗吸测量装置包括：

箱体，其具有测量室和样品室，所述测量室位于所述样品室的上方；

容器，其位于所述样品室内，所述容器内盛装有待测液体和待测岩样，所述待测岩样侵入所述待测液体内，并通过一岩样夹持器夹持，所述待测岩样上连接有电阻率测量仪；

称量机构，其位于所述测量室内，所述称量机构通过一悬绳与所述岩样夹持器相连；

电导率测量机构，其位于所述测量室内，所述电导率测量机构与一电导率电极相连，所述电导率电极伸入所述待测液体内。

在优选的实施方式中，所述样品室和所述测量室内分别设有相互连接的发热器和恒温控制器。

在优选的实施方式中，所述样品室和所述测量室内分别设有温度传感器。

在优选的实施方式中，所述样品室和所述测量室的外周分别贴设有隔热材料层。

在优选的实施方式中，所述样品室的底部设有通风口。

在优选的实施方式中，所述容器内设有液位监测器。

在优选的实施方式中，所述容器内插入有液位补给器。

在优选的实施方式中，所述样品室的下方连接有升降架。

在优选的实施方式中，所述箱体的下方连接有减震机构。

在优选的实施方式中，所述称量机构具有质量信号输出端，所述电导率测量机构具有电导率信号输出端，所述质量信号输出端和所述电导率信号输出端分别与计算机电连接。

本发明还提供一种如上所述的自发渗吸测量装置的自发渗吸实验方法，所述自发渗吸实验方法包括如下步骤：