[发明专利]压力脉冲测量装置及利用其测量基质和裂缝渗透率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及油气田开发实验测定常规物性参数的特殊实验方法领域，具体涉及一种压力脉冲测量装置及利用其测量基质和裂缝渗透率的方法。

背景技术

双重介质模型是油气藏开发工程长期关注的一个重要模型，但是针对同一岩样的渗透率中基质渗透率、裂缝渗透率各占多少，却没有现成的方法可以实现。原有的常规渗透率测试装置以及压力脉冲衰减方法，并不能排除裂缝对渗透率的干扰，测试结果往往体现出裂缝的特征，而并非基质的渗透率，因此目前急需一种可以同时测试同一块双重介质样品的基质渗透率、裂缝渗透率的装置和方法。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种压力脉冲测量装置及利用其测量基质和裂缝渗透率的方法，对一块具有裂缝的岩心进行一次测试就能分别测出裂缝、基质的渗透率，提高了测量效率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种压力脉冲测量装置，包括通过密封管线依次连接的气瓶、压力调节阀、气动阀Ⅰ、气动阀Ⅱ、压力传感器Ⅱ、气动阀Ⅲ、压力传感器Ⅲ，还包括连接在压力传感器Ⅱ和压力传感器Ⅲ之间的岩心夹持器、环压阀、环压泵，所述环压阀控制环压泵和岩心夹持器的连通，所述压力传感器Ⅱ和压力传感器Ⅲ测量岩心夹持器两端压力。

在上述技术方案中，还包括连接在气动阀Ⅰ和气动阀Ⅱ之间的压力传感器Ⅰ、手动阀和标准室，所述手动阀控制压力传感器Ⅰ和标准室的连通。

在上述技术方案中，还包括连接在岩心夹持器和环压阀之间的温度传感器。

本发明还提供了一种利用压力脉冲测量装置测量基质和裂缝渗透率的方法方法，包括如下步骤：

在恒温条件下通过所述环压泵提供压力使所述岩心夹持器对岩心柱塞样加环压p_h；

开启所述气动阀Ⅰ、气动阀Ⅱ、气动阀Ⅲ，调节所述压力调节阀为p₁稳定；

关闭所述气动阀Ⅱ、气动阀Ⅲ；

调节所述压力调节阀为p₁’稳定，关闭所述气动阀Ⅰ；

瞬间打开所述气动阀Ⅱ，施加脉冲压力，通过所述压力传感器Ⅱ、压力传感器Ⅲ采集所述岩心夹持器进口端和出口端的压力，直至两端压力平衡；

两端压力平衡后，所述压力传感器Ⅱ、压力传感器Ⅲ继续采集压力值直到无压降发生；

将所述压力传感器Ⅱ、压力传感器Ⅲ记录的压力、时间无因次化并绘制压力-时间关系的实测曲线，根据理论计算的所述岩心夹持器进口端和出口端的无因次压力和无因次时间绘制理论曲线，将实测曲线与理论曲线做对比，拟合好的渗透率就是该岩心样品的对应的基质渗透率k_m和裂缝渗透率k_f。

在上述技术方案中，所述实测曲线通过如下方法绘制：

用拟压力形式表示其中μ是气体粘度，单位是mPa·s，Z为气体偏差因子，单位是1，p为压力传感器Ⅱ或Ⅲ记录的实测气体压力，单位为MPa，p₀为压力传感器Ⅱ或Ⅲ记录的起始压力，单位为MPa；

通过公式将所述拟压力无因次化为无因次压力；

通过公式将传感器记录的时间t无因次化为无因次时间，式中，所述代表t时刻岩心夹持器出口端或进口端的无因次压力值，所述代表0时刻岩心夹持器出口端或进口端的拟压力值，所述是指在没加脉冲压力前岩心夹持器夹持的岩心柱塞样的拟压力值，所述t_D是无因次时间，所述k_m是岩心柱塞样基质渗透率，单位是mD，所述φ_m代表岩心柱塞样基质的孔隙度，单位是1，所述μ_m是岩心柱塞样基质的气体粘度，单位是mPa·s，所述C_g为气体体积压缩系数，数值上等于压力传感器Ⅱ记录的压力平均值和压力传感器Ⅲ记录的压力平均值之和的倒数，单位是MPa^-1，所述l为岩心柱塞样的高，角标上D代表无因次量；所述岩心夹持器进口端即岩心夹持器靠近脉冲压力施加的一端，所述岩心夹持器出口端即岩心夹持器远离脉冲压力施加的一端。

根据所述无因次拟压力和无因次时间t_D绘制实测曲线。

在上述技术方案中，所述理论曲线通过如下方法绘制：

①通过公式分别计算无因次基质压力无因次裂缝压力

公式一：

公式二：