三孔岩心釜及超低渗储层液体伤害评价实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型是关于一种石油与天然气储层伤害评价技术，尤其涉及一种三孔岩心 釜及超低渗储层液体伤害评价实验装置。
【背景技术】
[0002 ]目前，已探明的油气储量中低渗、特低渗储量占了三分之二左右的比例，低渗、超 低渗储量将是我国石油产量接替的勘探开发重点，也是难点。在勘探开发生产过程中，低 渗、超低渗储层比中、高渗储层在生产作业过程中更加容易受到伤害，并且，储层受到伤害 后带来的危害性更大，要解除伤害也更加困难。所以，要提高特低渗储层的勘探开发效果， 储层的保护工作非常重要。超低渗储层液体伤害评价实验是超低渗储层保护工作的基础和 依据。
[0003] 在当前的超低渗储层液体伤害评价中，人们还只是简单地沿用常规中、高渗透储 层的评价方法，即2010年修订的SY/T 5358-2010《储层敏感性流动实验评价方法》。SY/T 5358-2010标准中明确指出，该标准适用于空气渗透率大于I X KT3Um2的碎肩岩储层岩样的 敏感性评价实验方法，而超低渗储层气测渗透率一般低于I X HT3Um2，采用上述评价方法会 有如下问题:一方面，需要很高的驱替压差和很长的流速稳定时间，对设备要求很高，以渗 透率为0.1 X HT3Um2岩样为例，在直径2.54厘米、长度5厘米、流量1毫升/分钟、驱替介质为 水条件下，驱替压差超过16MPa，流速基本稳定时间需5小时以上。另一方面，这种基于达西 定律的稳态方法，主要通过测定稳态条件下的流量来计算对应的渗透率，目前的流量计量 方法受环境和人为因素影响较大，对于特低渗储层而言，实验过程中的稳态流量很低，这进 一步增加了计量难度和误差。
[0004] 此外，超低渗透储层具有一定的半透膜特性，即允许水分子和一部分离子或分子 通过，在其两侧诱导形成一定渗透压，现有的液测渗透率方法通常没有考虑渗透压的影响， 这会进一步增大渗透率测定和储层伤害评价结果的误差。
[0005] 由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种三孔岩心釜及超 低渗储层液体伤害评价实验装置，以克服现有技术的缺陷。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型的目的在于提供一种三孔岩心釜及超低渗储层液体伤害评价实验装 置，能够满足工作液对超低渗储层损害程度的评价要求，且试验装置简单、试验过程简单、 试验数据可靠。
[0007] 本实用新型的目的是这样实现的，一种三孔岩心釜，所述三孔岩心釜包括：
[0008] 上盖体，所述上盖体的下端面设有第一凹槽，所述上盖体内设有贯通其上端面与 所述第一凹槽的第一通孔和第二通孔；
[0009] 下盖体，所述下盖体的上端面设有凹陷部，所述下盖体内设有贯通其下端面与所 述凹陷部的第三通孔;所述凹陷部的底面设有第二凹槽，所述第三通孔与所述第二凹槽连 通；
[0010] 岩心试样，所述岩心试样的中部为岩心，所述岩心的侧面包裹有环氧树脂;所述岩 心试样嵌入在所述凹陷部内并与所述凹陷部的形状匹配，所述岩心试样的厚度与所述凹陷 部的深度相同；
[0011] 所述上盖体的下端面扣合在所述下盖体的上端面上并通过螺栓连接;所述岩心的 上表面邻接所述第一凹槽;所述第一凹槽与所述岩心的上表面之间形成上间隙；所述岩心 的下表面邻接所述第二凹槽，所述第二凹槽与所述岩心的下表面之间形成下间隙。
[0012] 在本实用新型的一较佳实施方式中，所述岩心为圆盘状，所述环氧树脂包裹在所 述岩心的圆周侧面;所述第一凹槽、所述第二凹槽及所述凹陷部均为圆形。
[0013] 在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一通孔下端与所述第一凹槽连通的位 置设有纵横交错的连通凹槽，所述连通凹槽设置在所述第一凹槽的顶面，所述第一通孔与 所述连通凹槽连通。
[0014] 在本实用新型的一较佳实施方式中，所述环氧树脂与所述上盖体之间、所述环氧 树脂与所述凹陷部的底面之间均设有密封圈进行密封。
[0015] 在本实用新型的一较佳实施方式中，所述上盖体及所述下盖体均为不锈钢材料制 成的圆柱体形，所述第三通孔位于所述下盖体的中央；
[0016] 所述上盖体和所述下盖体上设有多个圆周均匀分布且位置对应的穿孔，连接螺栓 分别穿过所述穿孔并通过螺母连接所述上盖体和所述下盖体。
[0017] 本实用新型的目的还可以这样实现，一种超低渗储层液体伤害评价实验装置，所 述实验装置包括所述三孔岩心釜，所述实验装置还包括上游模拟地层流体中间容器、下游 模拟地层流体中间容器和待测液体中间容器；
[0018] 所述上游模拟地层流体中间容器的第一端、所述下游模拟地层流体中间容器的第 一端分别通过管路连接柱塞栗;所述第一通孔通过管路连接所述上游模拟地层流体中间容 器的第二端;所述第三通孔通过管路连接所述下游模拟地层流体中间容器的第二端及真空 栗;所述第二通孔通过管路连接所述待测液体中间容器的第一端、回压阀的第一端及真空 栗;所述回压阀的第二端通过管路连接废液缸;所述回压阀的第三端、所述待测液体中间容 器的第二端通过管路连接气体调压阀，所述气体调压阀连接氮气瓶。
[0019] 在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第三通孔处连接有第一压力变送器;所 述第二通孔处连接有第二压力变送器;所述回压阀的第三端连接有第三压力变送器。
[0020] 在本实用新型的一较佳实施方式中，所述三孔岩心釜、所述上游模拟地层流体中 间容器、所述下游模拟地层流体中间容器和所述待测液体中间容器均设置在恒温箱中。
[0021] 在本实用新型的一较佳实施方式中，所述上游模拟地层流体中间容器包括一筒 体，所述筒体中设有活塞，所述活塞将所述筒体的内部分隔成第一腔室和第二腔室，所述第 一腔室位于第一端，所述第二腔室位于第二端；
[0022] 所述下游模拟地层流体中间容器和所述待测液体中间容器的结构与所述上游模 拟地层流体中间容器的结构相同。
[0023] 在本实用新型的一较佳实施方式中，各个所述管路上设有控制该相应管路通断的 控制阀。
[0024]由上所述，本实用新型的三孔岩心釜结构简单，实验装置使用方便，通过使岩心试 样上下表面接触相同活度的模拟地层流体，及流体在上表面持续流动来消除渗析压力传 递，以使岩心试样上下游间只存在水力压力传递，进而监测下游液体压力随时间的变化。采 用该实验装置的实验方法显著降低了测试压力，且消除了渗析压力，实验数据可靠，故特别 适用于超低渗储层液体伤害评价，为该类储层工作液优选提供依据。
【附图说明】
[0025]以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范 围。其中：
[0026]图1:为本实用新型三孔岩心釜的结构示意图。
[0027]图2:为本实用新型三孔岩心釜中上盖体的仰视图。
[0028]图3:为图2中A-A截面的剖视图。
[0029]图4:为图2中I处的局部放大图。
[0030]图5:为图3中Π 处的局部放大图。
[0031]图6:为本实用新型三孔岩心釜中下盖体的俯视图。
[0032]图7:为图6中B-B截面的剖视图。
[0033]图8:图7中m处的局部放大图。
[0034]图9:为本实用新型三孔岩心釜中岩心试样的结构示意图。
[0035]图10:为图9中C-C截面的剖视图。
[0036]图11:为本实用新型实验装置的结构示意图。
[0037]图12:为本实用新型实验方法中岩心被污染前岩心下游压力与岩心上游压力的变 化图。
[0038]图13:为本实用新型实验方法中岩心被污染后岩心下游压力与岩心上游压力的变 化图。
【具体实施方式】
[0039] 为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】 本实用新型的【具体实施方式】。
[0040] 实施例1
[0041] 如图1所示，本实用新型提供了一种三孔岩心釜100,用来将岩心试样夹持在其中 以进行实验，三孔岩心釜100包括上盖体10、下盖体20、岩心试样30。上盖体10为采用不锈钢 制成的圆柱体，上盖体10的直径为3.86英寸、厚度为1.25英寸。如图2、图3、图4和图5所示， 上盖体10的下端面设有圆形的第一凹槽101，第一凹槽101位于上盖体10的正中位置，上盖 体10内设有贯通其上端面与第一凹槽101的第一通孔102和第二通孔103。第一通孔102和第 二通孔103可以通过在上盖体10上钻孔的方法形成，第一通孔102和第二通孔103的孔径为 1/16英寸。第一通孔102和第二通孔103关于上盖体10的中心对称设置。
[0042]下盖体20也为采用不锈钢制成的圆柱体，其直径和厚度与上盖体10相同。如图6和 图7所示，下盖体20的上端面设有圆形的凹陷部201，该凹陷部201位于下盖体20上端面的正 中，凹陷部201的直径为2.5英寸、深度为0.25英寸。该凹陷部201用于放置岩心试样30。下盖 体20内设有从下端面贯通到