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1、第卷第期石油仪器仪舒与设备岩心流动实验仪孙士孝郭云尧石油大学摘要孙士孝,郭云尧岩心流动实验仪,石油仪畏,岩召流动实脸仪是石油大学研 制 成功的一种新型的带徽处理机自动浏岩心流动性的装置。它利用定时采样,无平称重原理测出渗过 岩心 的液体质童流,通 过微机 系统 实时计算并打印出岩心渗透率数据。该仪器还配有可调温式高温岩心夹持器,既可进行常温常压试脸,也可进行高温高压试脸和正反 向流动试验。具有自动化程 度高、浏量准确、方便 灵活、操作简便,连 续工作等优 点,通过了邵级鉴定。引魂留 日为了预先了解油气产层可能受损害的原因,以便设计出有效的钻井、完井和酸化、压裂、修井等增产措施,就必须对储层岩心
2、的物性和地质状况进行全 面分析。对储层岩石与钻井液和完井液等接触后发生的变化还必须进行工程试验这两者统称为敏感评价。关于评价钻井液等与储层岩心接触的工程试验,包括岩心静态 敏感性实验、等价液体渗透率、流速敏感性评价、流体接触程序评价、盐度评价、钻井液损害评价等,即通过流动实验仪来确定 出对产层影响最小的、与地层相适应的钻井、完井液及酸化、压裂、修井液等。过去国内对此项指标重视不够,更无成型的评价仪器,而且处于人工测量阶段,需要做大最工作进行测 量取样,读数和计算。其结果 准确度差,数据连续性差。因此,研制能 够准 确、连续、自动打印的新 型岩心流动实验仪就成必要。为此,石油大学研制了岩心 流动
3、实验仪。仪器的主要技术指标分析样品直径,分析样品长度一可调,岩心夹持器 围压,试验温度,测 量范围,最小读数,渗出介质流量,渗透率一“,“,仓名油仪异纽吞。年液罐容积,液绝工作压,电源功率士,。测量原理岩心 流动实验仪是用于对钻井液、完井液、修井液以及其它处理剂对储层岩石流动特性加以评价的仪器。对比最终渗透率测定值和初始渗透率测定值,就可得 出各种处理剂对储层渗透率的伤害程度,然后评价酸或其它化学处理剂对恢复原始渗透率的影响。测定岩心渗透率,就其实质而言是测量渗过岩心的滴状液体的流量。若能准确测出渗过岩心的液体流量,根据液体物性与工作条件,可按下式计算出岩心的渗透率,林式中,为岩心渗透率,为岩
4、心截面积为岩心长度,为渗 透岩心的流量,“为介质粘度为岩心前后压差。岩心 流动实验仪由一。电子天平、单板计算机、接口、通道电路和卜一点阵式微型打印机组成。测试岩心流动特性时,利用 电子天平测出本次质量、前次质最和采样时间计算出流量,计算公式如下一、一、二,式中,为本次测得质量,一为前次测得质量,为质量 增量,为采样时间,二为质量流量,为介质密度,为体积流量“。根据测得的体积流量,微机系统自动按式计算出岩心渗透率,并打印出质量流量 和渗透率侧定值。主要部件组成及其工作原理岩心流动实验仪工作流程图如图所示。它主要 由下述主要部件组成控制面板装置、液罐组装置、围压加压泵、微量高压平流泵或氮气瓶、电子
5、天平、测试仪等。控翻面板袭仪器控制面板装有岩心夹持器、回压调节器、压力表及阀门开关等部件。常温高压岩心夹持器。它是 由不锈钢制成的,使流体平行于纵向轴流经 岩石孔道,可以进行正反向流动实验。首先将样品装在一个厚壁胶皮筒中,将装有样品的胶皮筒放入夹持器内。为防止装有样品的胶皮筒边部出现漏失,在岩心夹持器壳体与胶皮筒外壁之间的环形空间施加静止围压,围压可高达。常温高压岩心夹持器配有和第期岩心 流动实验仪两种直径,所测样品长度为可调。遐遐遐遐遐遐遐遐遐遐遐, , , , 盯盯匡匡匡匡匡匡匡匡匡匡匡公公公公弓弓。厂、口口口口户户一一一一峨尸尸 厚厚厚厚厚套套套套套 墓墓墓墓一一一一 三三三三三三三三三
6、 亡亡亡亡二二二二二卜卜、图岩心流动实脸仪工作流程图。压力源,。下流压力表,。上流阀,液罐组,回压调节器,围压压力表,手压泵,。下流阀,。岩心夹持器,反向流出口,上流压力表,。正向流出口。高温高压岩心 夹持器。它是 由加热保温套与加热电炉丝 和温度控制 器组成,试验温度。岩心夹持器外壳是不锈钢制成,围压可达。所测样品直径和,样品长度可调。既可进行高温高压试验,也可进行常温常压和正反向流动试验。回压调节器。调节压力用的部件是 由氟塑料制成的隔板。应用气体压力在上部加载,就给 隔板下部一侧的液体一个平衡压力。由于隔板 是刚性的,在低压时滞后作用变得较为明显,通常调节压力应高于。压力表。在控制面板的
7、相同高度上装有三个直径级的精密压力表,它们分别指示施加在岩心 夹持器中的 围压、上游流动压力和下游流动压力。标有上游流动压力的压力表,指示的是沿岩样向下方流过岩样的液体的流动压力。当流动方向相反时,流过岩样液体的流动压力则由标有下游 流动压力的压力表指示出来。液组袭里它是由三个容积为的储存驱替 流体的 活 塞式容器所组 成。容器内 有承受工作压力的自由柱塞,是由聚氯乙烯材料制成的,上面装有“”型橡胶密封圈。液 罐可将测试用的液体 与驱动液体隔开。将三个液罐 固定在框架上,并用管汇将其连接,不用更换管件就 可将三个液 罐中的三 种不同液体的任意一种 引进岩心夹持器中。田压加 压泵它是由不锈钢材料
8、制成的柱塞式活塞泵在 泵的加压手柄上,只要加上很小的力,就石油仪器年可给岩心夹持器产生一个或更高的围压。橄离压平流菜作为驱动液罐组的驱动压力源,可以使用氮气瓶,也可使用微量高压平流泵。该泵是双柱塞卧式高压平流泵,最高排压,流量范围例。流量选择 采用拨码盘控制,并设有过压保护装置。泵的柱塞及 阀门均采用高精度宝石元件,具有 良好的耐腐蚀和耐磨损性。电子夭平它是用来称量渗过岩心的滴状液体的质量,并将其 输出电平输入到微机系统中。侧试仪它 是由电子天平、作单板计算机、接口、通道电路和林一点 阵 式微型打印机组成。当测试岩样流动特性时,利用电子天平测出的前后两次质量和采样时间,计算出流和渗透率,并直接
9、打印出测试结果。实验结果。处理剂对岩心渗透率的影响在评价各种泥浆处理剂对岩心渗透率影响试验 中,一般按下述程序进行气测渗透率用盐水抽空饱和测盐水渗透率处理剂污染甲 一测污染后盐水渗透率计算通过处理剂后岩心的损害率。使用岩心流动试验仪测定了不同泥浆处理剂对岩心渗透率的影响,图、图分别为和对渗透率的影响。由图可看出,该仪器完全可以满足矿场对评价 各种处理剂的要求,测定原理可 靠,基本性能与进口仪器相近,测得的数据准确可靠,节省了人力和时间。八次份韧骆袄铃如骆图对 岩心渗透率的影响盆一二,污染皿一卜。,坏污染图对岩心渗透率的影响文献介绍数据,卜二,污染仪器所测数据。卜二,人污染第期岩心流动实验仪岩心
10、静态流动实验该仪器除用来评价各种泥浆处理剂对岩心渗透率的影响之外,还可用来进行静态流动实验。图、图分 别为使用该仪器进行的速度敏感性流动实验和水敏流动实验。由曲线看出,使用该仪器可以测定由于流动速度引起岩心中微粒运移而造成的 地层伤害和由于外来流体引起岩心遇水膨胀所造成的地层伤害。同时,还 可以进行正反向流动实验。户拜价二口。“一图速度敏感实验曲线。口图水歌实脸曲线结论经过大量实际试 验表明,岩心流动实验仪具有自动化程度高,测 量准确,操作简便等优点,可节省大量人力和时间。使用该仪器可以进行常温常压和高温高压静态敏感性实验和各种处理剂的评价实验,还可用来进行水驱及油、水渗透率试验。该 仪器能耐盐、耐酸、耐油,适用范围广。仪器的基本性能达到了国外同类产品水平。今考文献,。,
