[发明专利]用于高温高压条件的岩石气体突破压力测定的检测系统

说明书

本发明公开一种用于高温高压条件的岩石气体突破压力测定的检测系统，包括气泡监测仪、气泡检测器光源以及用于监测和记录气泡的摄像机，气泡监测仪的入口端与岩心夹持器的出口端连通，气泡检测器光源和摄像机分别位于气泡监测仪的左右两侧，气泡检测器光源为另一侧的摄像机提供光源，摄像机用于跟踪气泡监测仪的管状主体中的流体动态并拍照或录像，摄像机与计算机相联接由计算机软件识别和记录管状主体中气泡的数量和流量。气体驱替岩心中饱和液体的过程中，岩心出口端首先流出的是液体，因此在回压阀出口端安装油气水分离和计量装置可以计量这部分液体，液体的计量一定程度上可以辅助确定气体突破压力，能够更加准确的测得岩石气体的突破压力值。

技术领域

本发明涉及天然气地质实验技术领域，特别是涉及一种用于高温高压条件的岩石气体突破压力测定的检测系统。

背景技术

突破压力是非润湿相流体在多孔介质中润湿相流体毛细管力形成连续流动相所需的最小压力，突破压力可以计算盖层所能封闭天然气的气柱高度，研究油气的存储条件，是评价盖层最直接、最重要的技术参数之一。

对于某一块岩石来说，其突破压力并非是一个定值，而是随外界的物理条件(主要是温度、压力条件)改变而不断变化。实验室里提供的实验数据往往是在常温常压条件下测定的，这与地质条件有很大的差别，地质条件下，一般为高温高压条件。因此，采用常温常压条件测定的突破压力很难直接对地层条件的盖层开展评价，所以，高温高压条件下测定突破压力的实验设备越来越受到关注。

突破压力的测定目前主要有压汞法测定和驱替法测定两种方法。其中，压汞法可以根据记录不同压力点的进汞量，得到一条汞饱和度与压力的毛细管力曲线，并计算出孔隙半径及突破压力。但该方法存在明显的不足，汞加温后会形成蒸汽，对环境造成污染，对人造成伤害，所以无法模拟地层温度条件下的岩石突破压力测定。

驱替法是目前测定岩石突破压力的主要方法，其实验过程是先将岩心饱和润湿性流体(一般为地层水或煤油)，在岩心通入非润湿性流体(一般为氮气或空气)，按照预定的时间间隔，逐渐增加气体压力，当岩心尾端出现气泡，表明气体已在孔隙中形成连续流动，对应进、出口端的压力差即为突破压力。中国专利CN102053038A，公开日期2011年5月11日，公开了《一种用于岩石样品模拟地层条件进行突破压力的测定装置》，该测定装置实现了高温实验条件，其方法是通过在岩心夹持器出口端增加压力，使岩心后的液体不会因温度升高而沸腾蒸发，光纤气泡检测仪实时检测通过岩心的气泡，进而确定岩石的突破压力。该发明专利虽然解决了实验温度的问题，但也存在一定的不足：由于光纤气泡检测仪不耐温(实验温度60℃)，所以需要进行降温处理，即在岩心出口端和光纤气泡检测仪之间一段增加金属管及散热片；由于散热片与红外气泡检测仪的石英管之间的连接采用挤压式密封，并用耐温环氧树脂固定，这一连接方式致使其仅能承压10MPa，同时，每次实验前的安装过程较为繁琐；另外，该发明没有考虑岩心后端在安装过程中可能残留的气泡对实验结果造成的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于高温高压条件的岩石气体突破压力测定的检测系统，以解决上述现有技术存在的问题，适用于高温高压条件，并且能够更加准确的测得岩石气体的突破压力。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种用于高温高压条件的岩石气体突破压力测定的检测系统，包括气泡监测仪、气泡检测器光源以及用于监测和记录气泡的摄像机，所述气泡监测仪的入口端与岩心夹持器的出口端连通，所述气泡检测器光源和摄像机分别位于气泡监测仪的左右两侧，所述气泡检测器光源为另一侧的摄像机提供光源，所述摄像机用于跟踪气泡监测仪的管状主体中的流体动态并拍照或录像，所述摄像机与计算机相联接由计算机软件识别和记录管状主体中气泡的数量和流量。

优选地，所述气泡检测器光源为LED灯组。

优选地，所述气泡检测器光源和摄像机可承受的额定温度均为180℃。