[发明专利]一种模拟地层温压条件的页岩渗吸实验方法

说明书

本申请实施例提供一种模拟地层温压条件的页岩渗吸实验方法。方法包括：获取待测的样品；对样品进行预处理，将预处理后的样品放入样品悬挂支架中；通过磁悬浮升降计量系统控制样品保持在渗吸釜上部；将配置好的工作液注入至液体杯，并将液体杯中的工作液注入至渗吸釜中；将渗吸釜内的温度以及压力调整至预设实验温度及预设实验压力；通过磁悬浮升降计量系统控制样品没入渗吸釜的工作液中；切断磁悬浮升降计量系统的电源，通过电子天平确定样品的重量；在样品的重量未发生变化的持续时间达到预设时长的情况下，确定样品完成渗吸实验。通过上述方法，可以连续监测并实时计量样品的重量，大幅度提高测试精度，人力成本降低且采用的装置也较为简便。

技术领域

本申请涉及非常规页岩油资源开发技术领域，具体地涉及一种模拟地层温压条件的页岩渗吸实验方法。

背景技术

在非常规页岩油资源开发技术领域里，目前现有的渗吸实验方法，一般先将样品没入带工作液中，再构建高温高压环境，对渗吸实验造成比较大的误差，难以模拟地层条件下真实的压裂液渗吸置换效果。在高温高压环境中，样品的重量一般采用体积法进行计量，测试精度低，所采用的测量装置也难以对样品的重量进行实时测量。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种模拟地层温压条件的页岩渗吸实验方法。

为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种模拟地层温压条件的页岩渗吸实验方法，渗吸实验方法应用于磁悬浮计量的页岩渗吸实验装置，磁悬浮计量的页岩渗吸实验装置包括样品悬挂支架、磁悬浮升降计量系统、渗吸釜、活塞容器、电子天平、液体杯、与液体杯连接的二通阀，其中，渗吸釜由钛合金渗吸釜盖与不锈钢渗吸釜体组合构成，方法包括：获取待测的样品；对样品进行预处理，将预处理后的样品放入样品悬挂支架中；通过磁悬浮升降计量系统控制样品保持在渗吸釜上部；将配置好的工作液注入至液体杯，并将液体杯中的工作液注入至渗吸釜中；将渗吸釜内的温度以及压力调整至预设实验温度及预设实验压力；通过磁悬浮升降计量系统控制样品没入渗吸釜的工作液中；切断磁悬浮升降计量系统的电源，通过电子天平确定样品的重量；在样品的重量未发生变化的持续时间达到预设时长的情况下，确定样品完成渗吸实验。

可选地，磁悬浮升降计量系统包括电磁铁、滑动变阻器、内永磁体、外永磁体以及电路开关；通过磁悬浮升降计量系统控制样品保持在渗吸釜上部包括：控制电路开关连通，闭合电路开关使电磁铁通电，通过滑动变阻器增大电磁铁的电磁力，以通过电磁铁吸引内永磁体使内永磁体位于钛合金管柱的顶部，以使样品保持在渗吸釜上部。

可选地，磁悬浮计量的页岩渗吸实验装置还包括第一悬挂线和悬挂支架，电子天平通过第一悬挂线与悬挂支架连接，切断磁悬浮升降计量系统的电源，通过电子天平确定样品的重量包括：断开电磁铁的电源，以使外永磁体与内永磁体之间互相排斥产生相应的磁场力，通过磁场力的耦合将样品、样品悬挂支架以及内永磁体的重量由第一悬挂线传输至电子天平，以使电子天平对样品进行称重，以确定样品的重量。

可选地，渗吸釜上部包括渗吸釜的1/2位置及以上区域，将配置好的工作液注入至液体杯，并将液体杯中的工作液注入至渗吸釜中包括：将配置好的工作液注入至液体杯，并将液体杯中的工作液注入至渗吸釜中，在渗吸釜的液面位置位于渗吸釜的1/2位置处时，关闭二通阀以停止向渗吸釜注入工作液。

可选地，将渗吸釜内的温度以及压力调整至预设实验温度及预设实验压力包括：在活塞容器中注入增压气体，并将增压气体注入至渗吸釜中，以使渗吸釜内的压力达到预设气体注入压力；在将渗吸釜内的流体加热至预设实验温度且将活塞容器内的增压气体加热至预设实验温度的情况下，对渗吸釜内的压力进行微调；在渗吸釜内的压力达到预设实验压力的情况下，停止注入增压气体，其中，预设气体注入压力小于或等于预设实验压力。

可选地，预设气体注入压力通过公式(1)计算得到：

其中，P1为预设气体注入压力，P为预设实验压力，T1为装置的室内温度，T为预设实验温度。