本技術(shù)涉及油藏工程致密巖心相關(guān)，具體涉及一種致密砂巖孔隙度的實(shí)驗(yàn)測(cè)量設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、巖石的孔隙度分為有效孔隙度和絕對(duì)孔隙度。巖樣有效孔隙度的測(cè)定一般是測(cè)出巖樣的骨架體積或孔隙體積，再測(cè)出巖樣的視體積，即可計(jì)算出巖樣的有效孔隙度。常用的孔隙度測(cè)定方法有：氣體法、煤油法、加蠟法，致密砂巖巖心滲透率低，一般采用氣體法測(cè)量孔隙度，其實(shí)驗(yàn)步驟主要如下：

2、1）通過氣源向標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)供氣，然后關(guān)閉供氣閥；

3、2）將巖心夾持器取出樣品室，裝入一標(biāo)準(zhǔn)鋼塊（樣品室有3到4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)鋼塊，厚度分別為1〃,1／2〃,3／8〃,1／8〃），將樣品室裝入夾持器內(nèi)利用夾持器內(nèi)橡膠圍壓將樣品夾緊；

4、3）打開樣品閥使容器與樣品室連通，記錄鋼塊體積和系統(tǒng)壓力；放空樣品室后更換鋼塊并重復(fù)上述步驟得到不同鋼塊體積所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)壓力，繪制鋼塊體積與系統(tǒng)壓力關(guān)系曲線；

5、4）將待測(cè)巖心放入樣品室，測(cè)量所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)壓力px，然后從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)值，即為巖心的骨架體積vx，利用游標(biāo)卡尺測(cè)量巖心直徑和長(zhǎng)度，計(jì)算巖心視體積，根據(jù)公式計(jì)算得到巖心孔隙度。

6、上述步驟中，由于需要多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)鋼塊來模擬關(guān)系曲線，需要重復(fù)地放置、安裝試件及夾持器多次，加上每次步驟中也需要重復(fù)得進(jìn)行加壓、平衡及放空操作，導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程繁瑣，加上致密巖心滲透率低的特點(diǎn)，系統(tǒng)平衡時(shí)間長(zhǎng)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)耗時(shí)很長(zhǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型旨在解決現(xiàn)有孔隙度測(cè)量實(shí)驗(yàn)過程繁瑣，系統(tǒng)平衡時(shí)間長(zhǎng)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)耗時(shí)很長(zhǎng)的問題，提出一種致密砂巖孔隙度的實(shí)驗(yàn)測(cè)量設(shè)備，能夠大大提高實(shí)驗(yàn)效率、減少耗時(shí)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

3、一種致密砂巖孔隙度的實(shí)驗(yàn)測(cè)量設(shè)備，包括測(cè)量罐，其特征在于，所述測(cè)量罐上設(shè)置有可拆卸的端蓋，測(cè)量罐內(nèi)設(shè)置有樣品彈鼓，所述樣品彈鼓內(nèi)包括位于中部的壓力室和位于壓力室外圍的多個(gè)樣品室，所述樣品室內(nèi)設(shè)置有橡膠夾持套；樣品室頂部及底部分別設(shè)置有與所述壓力室內(nèi)連通的放空孔和圍壓孔；所述放空孔與樣品室頂部連通，所述圍壓孔與橡膠夾持套內(nèi)側(cè)連通；樣品彈鼓上方設(shè)置有堵蓋，堵蓋下方設(shè)置有活塞，所述活塞位于壓力室內(nèi)且可活動(dòng)；堵蓋上設(shè)置有對(duì)應(yīng)各樣品室的壓力控制組件。

4、作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案，所述活塞側(cè)邊連接有數(shù)量及位置與樣品室分別對(duì)應(yīng)的弧邊，所述堵蓋上設(shè)置有可使弧邊貫穿的通孔，且弧邊與通孔間相對(duì)活動(dòng)密封。

5、作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案，所述弧邊頂端均固定連接于連接座，所述連接座轉(zhuǎn)動(dòng)連接有調(diào)節(jié)螺桿，連接座與堵蓋之間設(shè)置有支撐桿；所述調(diào)節(jié)螺桿與端蓋間螺紋連接。

6、作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案，每個(gè)樣品室的壓力控制組件均包括氣嘴和與氣嘴連接的注入管，各注入管均與分配器連接，所述分配器與壓力管連接，所述壓力管連接至標(biāo)準(zhǔn)容器。

7、作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案，所述注入管和壓力管上分別設(shè)置有樣品閥和壓力計(jì)，所述樣品閥為針型閥。

8、作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案，所述樣品彈鼓底面上固定連接有支撐柱，在測(cè)量罐內(nèi)底面設(shè)置有調(diào)節(jié)槽，所述調(diào)節(jié)槽包括調(diào)節(jié)段和位于調(diào)節(jié)段兩端的定位孔，所述調(diào)節(jié)段為深度漸變過渡的弧形槽，定位孔可與樣品彈鼓底端的支撐柱相配合。

9、作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案，所述樣品彈鼓底端外側(cè)設(shè)置有齒槽結(jié)構(gòu)，且齒槽結(jié)構(gòu)在樣品彈鼓外側(cè)呈螺旋狀分布，在測(cè)量罐底部側(cè)面設(shè)置有可與齒槽結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)配合的操作桿，操作桿端部可為能與齒槽結(jié)構(gòu)相配合的輪齒結(jié)構(gòu)。

10、作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案，所述堵蓋底面設(shè)置有橡膠密封墊。

11、作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案，所述標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)包括標(biāo)準(zhǔn)室和抽真空室，所述標(biāo)準(zhǔn)室和抽真空室間通過隔層相隔開，且在隔層上設(shè)置連通口，抽真空室內(nèi)設(shè)置有抽真空活塞，所述抽真空活塞上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有抽真空螺桿。

12、作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案，所述弧邊上設(shè)置有通槽，所述通槽在活塞移動(dòng)過程中與放空孔對(duì)應(yīng)，使放空孔能夠保持與壓力室內(nèi)的連通，在活塞運(yùn)動(dòng)到壓力室底端行程后，通槽完全移至放空孔下方而超出放空孔，此時(shí)弧邊將放空孔封堵住，同時(shí)活塞也將底部的圍壓孔封堵住。

13、綜上所述，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

14、1、本實(shí)用新型采用彈鼓結(jié)構(gòu)的樣品室設(shè)計(jì)，可將標(biāo)準(zhǔn)鋼塊以及待測(cè)巖心一次性裝夾并抽真空，解決了現(xiàn)有巖心夾持器重復(fù)裝夾的繁瑣問題，能夠大大提高實(shí)驗(yàn)效率、減少耗時(shí)；

15、2、本實(shí)用新型中，弧邊上的通槽可以在活塞移動(dòng)過程中連通放空孔，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品室、注入管、壓力管以及樣品空隙內(nèi)空氣進(jìn)行放空，同時(shí)活塞可以通過樣品室底部的圍壓孔對(duì)橡膠加持套施加圍壓，使橡膠夾持套能夠包裹在樣品側(cè)面將其夾緊，活塞移動(dòng)至底部時(shí)將圍壓孔封堵，而此時(shí)弧邊則將放空孔封堵保持樣品室內(nèi)真空狀態(tài)；

16、3、本實(shí)用新型中，堵蓋上設(shè)置有對(duì)應(yīng)各樣品室的壓力控制組件，通過壓力控制組件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各樣品室內(nèi)壓力的分別進(jìn)行控制；

17、4、本實(shí)用新型中，樣品彈鼓底端外側(cè)設(shè)置有齒槽結(jié)構(gòu)可以與操作桿配合使樣品彈鼓轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使樣品彈鼓底部的支撐柱經(jīng)調(diào)節(jié)槽進(jìn)行高度調(diào)節(jié)，從而更好的與堵蓋壓緊，保證氣密性；

18、5、本實(shí)用新型中，壓力控制組件中的樣品閥優(yōu)選為針型閥，以降低閥芯所造成的死體積。

技術(shù)特征：

1.一種致密砂巖孔隙度的實(shí)驗(yàn)測(cè)量設(shè)備，包括測(cè)量罐（2），其特征在于，所述測(cè)量罐（2）上設(shè)置有可拆卸的端蓋（21），測(cè)量罐（2）內(nèi)設(shè)置有樣品彈鼓（3），所述樣品彈鼓（3）內(nèi)包括位于中部的壓力室（34）和位于壓力室（34）外圍的多個(gè)樣品室（33），所述樣品室（33）內(nèi)設(shè)置有橡膠夾持套（331）；樣品室（33）頂部及底部分別設(shè)置有與所述壓力室（34）內(nèi)連通的放空孔（332）和圍壓孔（333）；所述放空孔（332）與樣品室（33）頂部連通，所述圍壓孔（333）與橡膠夾持套（331）內(nèi)側(cè)連通；樣品彈鼓（3）上方設(shè)置有堵蓋（5），堵蓋（5）下方設(shè)置有活塞（4），所述活塞（4）位于壓力室（34）內(nèi)且可活動(dòng)；堵蓋（5）上設(shè)置有對(duì)應(yīng)各樣品室（33）的壓力控制組件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種致密砂巖孔隙度的實(shí)驗(yàn)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述活塞（4）側(cè)邊連接有數(shù)量及位置與樣品室（33）分別對(duì)應(yīng)的弧邊（41），所述堵蓋（5）上設(shè)置有可使弧邊（41）貫穿的通孔（52），且弧邊（41）與通孔（52）間相對(duì)活動(dòng)密封。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種致密砂巖孔隙度的實(shí)驗(yàn)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述弧邊（41）頂端均固定連接于連接座（42），所述連接座（42）轉(zhuǎn)動(dòng)連接有調(diào)節(jié)螺桿（211），連接座（42）與堵蓋（5）之間設(shè)置有支撐桿（43）；所述調(diào)節(jié)螺桿（211）與端蓋（21）間螺紋連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種致密砂巖孔隙度的實(shí)驗(yàn)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，每個(gè)樣品室（33）的壓力控制組件均包括氣嘴（53）和與氣嘴（53）連接的注入管（14），各注入管（14）均與分配器（12）連接，所述分配器（12）與壓力管（11）連接，所述壓力管（11）連接至標(biāo)準(zhǔn)容器（1）。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種致密砂巖孔隙度的實(shí)驗(yàn)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述注入管（14）和壓力管（11）上分別設(shè)置有樣品閥（141）和壓力計(jì)（13），所述樣品閥（141）為針型閥。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種致密砂巖孔隙度的實(shí)驗(yàn)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述樣品彈鼓（3）底面上固定連接有支撐柱（32），在測(cè)量罐（2）內(nèi)底面設(shè)置有調(diào)節(jié)槽（24），所述調(diào)節(jié)槽（24）包括調(diào)節(jié)段和位于調(diào)節(jié)段兩端的定位孔（242），所述調(diào)節(jié)段為深度漸變過渡的弧形槽，定位孔（242）可與樣品彈鼓（3）底端的支撐柱（32）相配合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種致密砂巖孔隙度的實(shí)驗(yàn)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述樣品彈鼓（3）底端外側(cè)設(shè)置有齒槽結(jié)構(gòu)（31），且齒槽結(jié)構(gòu)（31）在樣品彈鼓（3）外側(cè)呈螺旋狀分布，在測(cè)量罐（2）底部側(cè)面設(shè)置有可與齒槽結(jié)構(gòu)（31）對(duì)應(yīng)配合的操作桿（23），操作桿（23）端部可為能與齒槽結(jié)構(gòu)（31）相配合的輪齒結(jié)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種致密砂巖孔隙度的實(shí)驗(yàn)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述堵蓋（5）底面設(shè)置有橡膠密封墊（51）用于將壓力室（34）和樣品室（33）密封。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種致密砂巖孔隙度的實(shí)驗(yàn)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)容器（1）內(nèi)包括標(biāo)準(zhǔn)室（19）和抽真空室（18），所述標(biāo)準(zhǔn)室（19）和抽真空室（18）間通過隔層（17）相隔開，且在隔層（17）上設(shè)置連通口（171），抽真空室（18）內(nèi)設(shè)置有抽真空活塞（16），所述抽真空活塞（16）上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有抽真空螺桿（15）。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種致密砂巖孔隙度的實(shí)驗(yàn)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述弧邊（41）內(nèi)設(shè)置有通槽（411），所述通槽（411）在活塞（4）移動(dòng)過程中與放空孔（332）對(duì)應(yīng)，使放空孔（332）能夠保持與壓力室（34）內(nèi)的連通，在活塞（4）運(yùn)動(dòng)到壓力室（34）底端行程后，通槽（411）完全移至放空孔（332）下方而超出放空孔（332），此時(shí)弧邊（41）將放空孔（332）封堵住，同時(shí)活塞（4）也將底部的圍壓孔（333）封堵住。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種致密砂巖孔隙度的實(shí)驗(yàn)測(cè)量設(shè)備，屬于孔隙度測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，包括測(cè)量罐，所述測(cè)量罐上設(shè)置有可拆卸的端蓋，測(cè)量罐內(nèi)設(shè)置有樣品彈鼓，所述樣品彈鼓內(nèi)包括位于中部的壓力室和位于壓力室外圍的多個(gè)樣品室，所述樣品室內(nèi)設(shè)置有橡膠夾持套；樣品室頂部及底部分別設(shè)置有與所述壓力室內(nèi)連通的放空孔和圍壓孔；所述放空孔與樣品室頂部連通，所述圍壓孔與橡膠夾持套內(nèi)側(cè)連通；樣品彈鼓上方設(shè)置有堵蓋，堵蓋下方設(shè)置有活塞，所述活塞位于壓力室內(nèi)且可活動(dòng)；堵蓋上設(shè)置有對(duì)應(yīng)各樣品室的壓力控制組件。本技術(shù)解決了現(xiàn)有巖心夾持器重復(fù)裝夾的繁瑣問題，能夠大大提高實(shí)驗(yàn)效率、減少耗時(shí)。

技術(shù)研發(fā)人員：吳長(zhǎng)江,王小娟,馬華靈,韋騰強(qiáng),關(guān)旭,謝忱
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油天然氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240329
技術(shù)公布日：2025/4/10