[发明专利]气-液硫两相渗流曲线的实验装置及其方法

权利要求书

1.一种气-液硫两相渗流曲线的实验装置，包括：驱替装置和分离装置，所述驱替装置通过气-液硫管线与所述分离装置相连，其特征在于，所述分离装置包括：

精细天平；

容量瓶，其置于所述精细天平的托盘上；

气体计量器，其连接有气体收集管；

计算机，其分别与所述精细天平和所述气体计量器电连接；

其中，所述容量瓶外设有密封箱，所述气-液硫管线的末端和所述气体收集管的末端分别穿过密封箱并伸入至所述容量瓶内。

2.根据权利要求1所述的气-液硫两相渗流曲线的实验装置，其特征在于，所述气-液硫管线的末端靠近所述容量瓶的瓶底，所述气体收集管的末端靠近所述容量瓶的瓶口。

3.根据权利要求1所述的气-液硫两相渗流曲线的实验装置，其特征在于，所述精细天平和所述容量瓶均位于所述密封箱内。

4.根据权利要求1所述的气-液硫两相渗流曲线的实验装置，其特征在于，所述容量瓶的瓶体直径由上端管口向下端瓶体逐渐增大。

5.根据权利要求1所述的气-液硫两相渗流曲线的实验装置，其特征在于，所述气-液硫管线与所述密封箱的连接处以及所述气体收集管与所述密封箱的连接处均设有密封塞。

6.根据权利要求1所述的气-液硫两相渗流曲线的实验装置，其特征在于，所述气-液硫管线和所述气体收集管均由金属材质制成。

7.一种使用权利要求1-6任一项所述的气-液硫两相渗流曲线的实验装置的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取气体体积数据和液硫流量数据；

步骤2：根据步骤1获得的数据，计算气-液硫两相相对渗透率曲线。

8.根据权利要求7所述的气-液硫两相渗流曲线的实验方法，其特征在于，在步骤1中，又具体包括以下步骤：

由驱替装置的岩心中驱替出来的气-液硫两相经过气-液硫管线进入分离装置；气体进入容量瓶中并经气体收集管进入气体计量器中，气体计量器测得气体体积数据；气体驱替而出的液硫经过管道滴入密封箱中的容量瓶中，通过精细天平测得液硫的质量，并根据驱替时间确定液硫流量数据。

9.根据权利要求8所述的气-液硫两相渗流曲线的实验方法，其特征在于，所述步骤2，又具体包括以下步骤：

步骤2.1：将岩样出口压力下测量的累积液硫总产量值修正到岩样平均压力下的值，修正公式如下：

式中：V_i为i时刻的累积液硫-气产量的数值，ml；V_i-1为i-1时刻的累积液硫-气产量的数值，ml；ΔV_si为i-1到i时刻的液硫增量的数值，ml；P_a为大气压力的数值，MPa；Δp为驱替压差的数值，MPa；ΔV_gi为大气压下测得的某一时间间隔的气增量的数值，ml；

步骤2.2：计算非稳态气—液硫相的相对渗透率，其中驱替相为气体，被驱替相为液硫；公式如下：

式中：f_s(S_g)为含硫率的数值，用小数表示；为无因次累积采硫量的数值，以孔隙体积的分数表示；为无因次累积采液量的数值，以孔隙体积的分数表示；K_rs为液硫相相对渗透率的数值，用小数表示；N为相对注入的能力的数值，又称流动能力比，用小数表示；K_rg为气相相对渗透率的数值，用小数表示；μ_g为气体粘度，mPas；μ_s为液硫粘度；Q(t)为t时刻岩样出口端产液流量的数值，cm³/s；Q_s为初始时刻岩样出口端产硫流量的数值，cm³/s；Δp₀为初始驱动压差的数值，Mpa；Δp(t)为t时刻驱替压差的数值，Mpa。

10.根据权利要求9所述的气-液硫两相渗流曲线的实验方法，其特征在于，所述驱替装置包括岩心夹持器，其中，所述岩心夹持器的围压与入口端压力的压力差大于等于2Mpa；所述岩心夹持器的入口端压力与出口端压力的压力差小于等于1Mpa。