[发明专利]一种低渗岩石气液两驱压力脉冲衰减渗透试验方法

说明书

一种低渗岩石气液两驱压力脉冲衰减渗透试验装置及方法，装置包括气液两驱式流体加载组件、围压泵、压力室、压差传感器、压力传感器、若干截止阀、调压阀、真空泵、辅助加热器及恒温水浴，气液两驱式流体加载组件既能满足液体输出又能满足气体输出，在低渗岩石渗透试验中，能够主动在低渗岩石的上下游建立较大的压力差，同时基于压力脉冲衰减法的设计思路，能够快速测量低渗岩石的渗透率和渗透系数；本发明所建立的试验装置管路体积更小，经实际测算小于300ml，能够有效减小环境温度波动将对管路体积产生的影响，同时再结合恒温水浴和辅助加热器，又可实现对环境温度的精确控制，进一步减小环境温度波动将对管路体积产生的影响，最终提高测量精度。

技术领域

本发明属于低渗岩石渗透试验技术领域，特别是涉及一种低渗岩石气液两驱压力脉冲衰减渗透试验装置及方法。

背景技术

页岩气属于非常规能源的一种，其以多种状态赋存于烃源岩中，页岩气中可自由移动的游离气体约为50％，剩余气体多以吸附状态和溶解状态存在。此外，由于储层基质具有多孔低渗特性，导致页岩气在储层基质中运移困难而难以开采。页岩的渗透能力是表征页岩气运移容易程度的重要指标参数，实现页岩渗透能力的精确测量，对测井评估和进行产能预测的具有重要影响。

目前，传统的压差法岩石稳态渗透试验仅适用于渗透率较高的岩石，而对于像页岩这样的低渗岩石来说，想要测量其渗透率，建立达西稳态流动至少需要数天甚至是数周的时间，而且上下游的流量变化微小，现有流量计精度水平很难达到测量要求。因此，低渗岩石在进行传统的压差法岩石稳态渗透试验是会受到很大的限制。

再有，在页岩等低渗岩石的渗透率测量过程中，温度也是影响测量精度的重要环境因素之一，由于现有试验装置的管路体积大，由波义耳定律可知，在高压条件下，较小的环境温度波动将对管路体积产生很大影响，进而间接影响压力和流量等参数的控制和测量。因此，如何减小测量装置的管路体积也是亟待解决的问题。

因此，对于现有低渗岩石渗透试验中存在的测量时间长、管路体积大以及测量精度低的问题，亟需研发一种全新的低渗岩石渗透试验装置及方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种低渗岩石气液两驱压力脉冲衰减渗透试验装置及方法，具有测量时间短、管路体积小以及测量精度高的特点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种低渗岩石气液两驱压力脉冲衰减渗透试验装置，包括气液两驱式流体加载组件、围压泵、压力室、压差传感器、压力传感器、第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、第四截止阀、第五截止阀、第一调压阀、第二调压阀及恒温水浴，在所述压力室上分别设有围压入口、围压出口、脉冲压力入口及脉冲压力出口，在压力室内加装有测温热电偶；

所述气液两驱式流体加载组件的流体出口一路依次通过第一截止阀及第二截止阀与压力室的脉冲压力入口相连通，另一路依次通过第一截止阀、第三截止阀、压力传感器及第四截止阀与压力室的脉冲压力出口相连通；

所述围压泵的出口通过第五截止阀与压力室的围压入口相连通，压力室的围压出口与第一调压阀相连通；

所述压差传感器一端连接在压力传感器与第四截止阀之间的管路上，压差传感器另一端连接在第二截止阀与第三截止阀之间的管路上；

所述第二调压阀连接在压力传感器与第三截止阀之间的管路上；

所述压力室、压差传感器、压力传感器、第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、第四截止阀、第五截止阀、第一调压阀、第二调压阀及其之间连接管路均位于恒温水浴内。

所述气液两驱式流体加载组件包括气瓶、水箱、增压泵、水泵、减压阀、第六截止阀、第七截止阀、驱替泵、第八截止阀、泄压阀及辅助加热器；