[发明专利]储气库多轮次注采过程储层岩石压缩系数测定实验系统及实验方法

说明书

本发明提供一种储气库多轮次注采过程储层岩石压缩系数测定实验系统及实验方法，该实验系统包括注入系统、三轴向加压系统、岩心夹持器系统与储层温度模拟系统，该注入系统将高压模拟地层流体定压注入到该岩心夹持器系统内，该三轴向加压系统向该岩心夹持器系统提供相等的围压和轴压的压力值，以模拟储气库储层所受到的地层上覆岩石压力，该岩心夹持器系统内放入饱和了模拟地层水的储气库储层岩心，该储层温度模拟系统使该岩心夹持器系统处于储层温度条件下，以模拟储气库储层温度。该实验系统及实验方法模拟了储层的温度和储气库多轮次注采过程中压力变化过程，操作简便，测试精度高，在评价储气库弹性产能和动态地质储量方面有重要应用价值。

技术领域

本发明涉及储气库设计与实施技术领域，特别是涉及到一种储气库多轮次注采过程储层岩石压缩系数测定实验系统及实验方法。

背景技术

水淹气藏改建储气库在运行过程中，储气库包含气驱水纯气带、气水过渡带和水淹带。各个区带在储气库反复注采过程中，随着储层孔隙压力的循环升降，岩石的压缩系数也将发生变化，即使在同一储层压力条件下，在采气和注气过程中岩石的压缩系数也不同。目前储气库反复注采过程中，油藏工程领域仍存在着一些问题：1)地层压力循环升降，流体物性随压力变化的规律已得到充分研究，但在实际应用过程中往往把岩石压缩系数看成是恒定不变的，而实际储层岩石的压缩系数是一个动态参数，这与地层的实际情况不相符；2)在考虑储气库岩石压缩系数时，已有的研究均以纯气带为物理模拟研究对象，由于气体和水淹带水的压缩系数不同，储气带岩石在多轮次注采过程中压缩系数与水淹带岩石压缩系数的变化规律存在差异，尚无水淹带在储气库运行过程中岩石压缩系数变化规律研究；3)单轮次压力储层压力降低过程中，水淹带岩石压缩系数的变化规律有统一认识，但是多轮次注采过程中年，储层岩石压缩系数的变化规律尚无相关研究。

专利号为CN104265281A、CN105089566A和CN104089823B的三件中国发明专利均只涉及了岩石压缩系数在油气藏工程上的应用，未提及关于岩石压缩系数的测试。专利号为CN104374683B的中国发明专利涉及了一种测试净有效压力(储层上覆压力与孔隙压力的差)下降过程中岩石孔隙压缩系数的实验装置，该装置不适用于储气库水淹带多轮次注采过程中净有效压力反复升降时储层岩石压缩系数的测试，也未考虑到实验温度波动对实验结果的影响。为此我们发明了一种新的储气库多轮次注采过程储层岩石压缩系数测定实验系统及实验方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种模拟了储层的温度和储气库多轮次注采过程中压力变化过程的储气库多轮次注采过程储层岩石压缩系数测定实验系统及实验方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：储气库多轮次注采过程储层岩石压缩系数测定实验系统，该储气库多轮次注采过程储层岩石压缩系数测定实验系统包括注入系统、三轴向加压系统、岩心夹持器系统与储层温度模拟系统，该注入系统连接于该岩心夹持器系统，将高压模拟地层流体定压注入到该岩心夹持器系统内，该三轴向加压系统与该岩心夹持器系统连接，向该岩心夹持器系统提供相等的围压和轴压的压力值，以模拟储气库储层所受到的地层上覆岩石压力，该岩心夹持器系统内放入饱和了模拟地层水的储气库储层岩心，该岩心夹持器系统位于该储层温度模拟系统内，该储层温度模拟系统使该岩心夹持器系统始终处于储层温度条件下，以模拟储气库储层温度。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

该注入系统包括高精度泵，高精度泵控制系统和数据记录系统及压力传感器，该高精度泵连接于该岩心夹持器系统，将高压模拟地层流体定压注入到该岩心夹持器系统内，该高精度泵控制系统和数据记录系统连接于该高精度泵，控制该高精度泵的注入压力反复升降，并在泵运行期间实时记录该高精度泵的注入压力，注入流体体积及运行时间，该压力传感器连接于该高精度泵，监测该高精度泵的注入压力，并将注入压力数据传输至该高精度泵控制系统和数据记录系统。