[发明专利]一种测量全直径岩心渗透率各向异性的夹持器

说明书

技术领域

本发明涉及实验室岩石测量技术，尤其涉及一种测量全直径岩心渗透率各向异性的夹持器。

背景技术

在制定油田开发方案时，需要掌握地层渗透率的各向异性，通过对全直径岩心测量垂向和侧向的渗透率来实现。目前，国内常用的典型方法和设备有两种。一种是标准上的方法和设备（见图1），即国际版哈斯勒型岩心夹持器；哈斯勒型岩心夹持器使用最为广泛，其基本特点是：结构简单，通过具有一定锥度的端塞和围压胶套保持良好的接触，围压承载能力强，部分拆卸该岩心夹持器就可以取出岩心样品；但是哈斯勒型岩心夹持器在使用时存在筛网易变形损坏、需要多次旋转岩心改变侧向测量方向而导致测试效率低的缺陷，同时若要完成垂向渗透率的测试，需要将岩心取出更换夹持器，无法一次完成全部实验测试。一种使用明矾密封的测量方法，该方法存在处理明矾过程费力、密封易失败并且无法施加地层压力的缺陷。上述两种方法均不能有效的对全直径岩心渗透率各向异性进行测量。因此，有必要针对上述问题开发新的夹持器以实现地层压力条件下全直径岩心渗透率各向异性的高效测量。

中国发明专利（201110373381.4：地层压力条件下岩心渗透率实验测试方法及其装置）公开了一种地层压力条件下岩心渗透率实验测试方法，其特征在于，包括：将岩心样品装入岩心夹持器中，并通过高压注射泵对岩心夹持器加围压；

调节回压控制器设置在初始回压值；

向岩心样品的孔隙内充入气体，待所述岩心样品的入气口侧与出气口侧的孔隙气体压力相一致，带岩心样品的孔隙压力平衡后，停止充气并关闭气源；

对岩心样品的渗透率进行测试，并记录渗透率测试结果；

循环进行定量调节回压控制器设置的回压值，释放所述岩心样品的孔隙压力至大气压为止，对岩心样品的渗透率进行测试，并记录渗透率测试结果。

地层压力条件下岩心渗透率实验测试装置，其特征在于，包括：岩心夹持器、计算机、高压气源、高压注射泵、压力传感器、阀门、回压控制器和流量计；所述岩心夹持器，用以夹持岩心样品；该岩心夹持器呈圆筒状，其外层为夹层架构；所述高压气源一路通过所述高压注射泵与岩心夹持器的外层相连接，用以对岩心夹持器外层注入流体来增加围压；该高压气源另一路通过所述阀门与岩心夹持器的进气口相连接，用以对岩心夹持器所夹岩心样品的孔隙内充入流体；在所述岩心夹持器上设置有测压孔，用以装设所述压力传感器；该压力传感器，用以测试岩心样品的孔隙压力。

上述发明专利通过岩心夹持器模拟了岩心样品在地层中受到上覆岩层压力，克服了现有相关测试实验设计的不足，上述发明公开的基于实验测试方法及装置可以较为准确，较为科学的测试岩心样品的渗透率；但是，针对岩心样品地层渗透率各向异性的测试，及垂向和侧向渗透率的测试，上述发明专利是不能实现的。

发明内容

为克服现有技术中的缺陷，本发明提供了一种测量全直径岩心渗透率各向异性的夹持器，可以实现在地层压力条件下全直径岩心渗透率各向异性的高效测量。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种测量全直径岩心渗透率各向异性的岩心夹持器，包括胶套、胶套固定架、胶套端塞、金属管线；

所述胶套端塞包括上端塞和下端塞；所述上端塞外侧嵌有密封圈，且嵌于胶套的上端；

所述下端塞外侧嵌有密封圈，且嵌于所述胶套的下端；

所述胶套固定架包括胶套拉杆和胶套固定板；所述胶套固定于所述胶套固定板上；

所述胶套内壁的圆周上均匀分布4块具有弧度的刚性筛孔板；

所述刚性筛孔板嵌入并使用AB胶粘合在所述胶套内部。

优选地，所述胶套的正交方向设有4根金属管线，所述4跟金属管线与所述4块刚性筛孔板连接，构成测量岩心侧向渗透率的气体通道。

优选地，所述上端塞和所述下端塞均为中空结构，且与所述金属管线连接，构成测量岩心垂向渗透率的气体通道。

优选地，所述测量全直径岩心渗透率的夹持器还包括夹持器筒体、夹持器顶盖、管线、顶盖吊环、密封圈和岩心样品；所述胶套、胶套固定架、胶套端塞均设于所述夹持器筒体内；所述夹持器筒体采用法兰盘式结构，其端面设有夹持器顶盖。

优选地，所述岩心样品设于所述胶套的中间位置。

优选地，所述夹持器筒体法兰盘上设有8个压力孔，所述8个压力孔包括1个静压孔、1个泄压孔、4个侧向渗透率进气孔和2个垂直渗透率进气孔。

优选地，所述静压孔与增压泵连接施加静压；所述泄压孔可释放压力。