[实用新型]一种油藏储层粘土膨胀性测定装置及其粘土膨胀装置

说明书

本实用新型涉及一种油藏储层粘土膨胀性测定装置及其粘土膨胀装置，油藏储层粘土膨胀性测定装置包括粘土膨胀装置、注水装置、抽真空装置和阀门机构，粘土膨胀装置、注水装置和抽真空装置通过阀门机构相应连通，粘土膨胀装置包括膨胀筒，膨胀筒包括筒体以及沿筒体轴向方向设置的刻度显示机构，筒体的上端设置有上通气口，筒体的下端设置有下通气口，上通气口和下通气口之间形成装填样品空间。该测定装置能够准确测定多种情况下的粘土膨胀性数据。并且，测定装置结构简单，操作简便，设备占用空间小，测定方法更科学，并排除了粘土中夹杂的空气的影响，测定结果更具参考价值，可以更好地满足油气田钻井、储层保护和开发的需要。

技术领域

本实用新型涉及一种油藏储层粘土膨胀性测定装置及其粘土膨胀装置。

背景技术

目前，已发现的油气藏储层几乎都含有粘土矿物，尤其低渗透储层中粘土含量更高，各种粘土都会吸水膨胀，不同的粘土矿物水化膨胀的程度不同。粘土发生水化膨胀后，会堵塞甚至堵死油气流动通道，大大降低油藏的渗透率及油气产量，在钻完井作业中还会导致井壁失稳现象的发生。粘土中的水分主要有结晶水、吸附水和自由水三种类型。粘土膨胀性一般与粘土矿物成分、粘粒含量、化学成分等密切相关，粘土颗粒含量越高、粘土的比表面越大、吸水能力越强，膨胀收缩变形就越大。因此，粘土的膨胀性测量对于油气的勘探有着很重要的作用。

目前，粘土膨胀性测量普遍采用的方法是在样品室中将粉碎的粘土样品压制成圆形的岩心柱(也有的不压制，只在样品筒中将上表面整平)而后注入液体并隔一段时间计量粘土上表面升高的高度，直至高度不再变化为止。常用的测定仪器主要分为两类：一类是常温常压下的普通测量仪器，主要包括膨胀量测定仪、低温膨胀仪、自由膨胀率测定仪、常温膨胀量测定仪等，该类仪器只适于常温常压下，精度低，不适于油藏条件下的测定；另一类是针对特殊油气藏粘土的测量仪器，主要是高温高压页岩膨胀仪，该类设备测定精度比常规设备有所提高，数据具有一定参考价值，但操作复杂，占据空间大，价格昂贵。

并且，目前在用的所有测定粘土膨胀的设备在设计和使用过程中都忽略了两点：一是设备设计和操作过程中没有考虑膨胀多孔介质中夹杂空气的影响，尤其在膨胀筒设计上，甚至没有设计抽空设置，这就导致在升温过程中，夹在多孔介质中空气泡膨胀，甚至会在粘土中间形成中空气腔，致使测定的结果偏差较大，在恒温测定时，可能会抵消一部分膨胀量，导致测定结果可信度降低；二是粘土样压制不规范，有太多随意性，压制后的粘土样与天然岩心的物性相差太大，这样测定结果的参考价值就无从体现，这些都是现有测定设备及文献中没有考虑的。所以，现有的测定装置无法做到准确测定粘土膨胀性。综上，在设计研究方案时要充分考虑空气的影响和岩心压制的问题，既要保证能够排除空气的影响又要保证压制的岩心与实际储层物性接近，这样的测定的结果和研究方法才更科学，测定设备才更具灵活性，测定结果更具参考价值，具有十分重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种油藏储层粘土膨胀性测定装置，用以解决现有的测定装置无法准确测定粘土膨胀性的问题。本实用新型同时提供一种粘土膨胀装置。

为实现上述目的，本实用新型包括以下方案：

方案一：本方案提供一种油藏储层粘土膨胀性测定装置，包括粘土膨胀装置、注水装置、抽真空装置和实现选择性导通的阀门机构，所述粘土膨胀装置包括膨胀筒，所述膨胀筒包括筒体以及设置在筒体壁上，且沿筒体轴向方向设置的刻度显示机构，所述筒体的上端设置有上通气口，所述筒体的下端设置有下通气口，上通气口和下通气口之间形成装填样品空间，装填样品空间内装填的粘土样品是选取的原始岩心依次经过粉碎和压实后形成的粘土样品块，且在压实后保证该粘土样品块的密度与原始岩心的密度相同；所述注水装置连通所述阀门机构的第一端口，所述阀门机构的第二端口通过管道连接所述下通气口，所述阀门机构的第三端口通过管道连接所述上通气口，所述抽真空装置连通所述阀门机构的第四端口。