可加轴向应力的岩心测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及用于储层评价流动实验的岩屯、测试装置，具体地说是可加轴向应 力的岩屯、测试装置。
【背景技术】
[0002] 渗透率是多孔介质的一种性质，是允许流体通过能力的度量，是油气田勘探开发 过程中最基本也是最重要的参数之一。室内测量岩屯、渗透的仪器很多，工作原理基于达西 定律。其基本流程为；让流体(气体或者液体）通过岩屯、，待其流动状态稳定后，测定岩屯、两 端的进出、口压力或者压差，W及此压差下的流量，并利用实测或经验法得到流体粘度，根 据达西公式便可计算出岩屯、的渗透率。目前，室内广泛使用的气测岩屯、渗透率方法有岩屯、 柱塞稳态法、稳态点式渗透率法、压力降落法等，该些测试方法都有各自的优势和局限性：
[0003] 岩屯、柱塞稳态法；实验方法简单，测试时间短，可W在较短的时间内处理大量样 品，具有无损、快速、成本低的特点，是目前生产中最常用的气测渗透率方法。但该种方法实 际可测定的渗透率下限约为0.IX 对于低渗透率岩石达到稳定状态需要的时间很 长，而且流量测定不准确。
[0004] 稳态点式渗透率法：无需对岩屯、进行钻化流量量程范围大，约为 l-10000Xl(T\im2,但在测量过程中施加到岩石上的压力几乎为0,特别是致密样品，如果不 进行Klinkenberg校准，渗透率测试结果偏大。
[0005] 压力降落法；测试范围广，约为0. 001-30000X 可W得到滑脱系数和校准 滑脱效应后的渗透率，在高围压测定条件下能更准确的反应油层条件。但该方法测试时间 长，对设备要求高，测试成本大，低渗透岩屯、测试时间长。
【发明内容】
[0006] 本实用新型的目的在于提供可加轴向应力的岩屯、测试装置，克服现有设备存在的 不能对岩屯、施加=轴向应力、密封效果差及安全性不足的缺陷，具有可施加=轴向应力，更 加安全有效的特点。
[0007] 为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案，可加轴向应力的岩屯、测试 装置，包括封装有岩屯、的岩屯、夹持器，所述岩屯、在自身圆周壁外围设置一个径向围压装置， 在自身轴端连接一个轴向应力装置。
[000引所述径向围压装置包括岩屯、筒、橡胶筒，所述橡胶筒设置在岩屯、筒内部且紧密包 裹岩屯、圆周壁，在橡胶筒和岩屯、筒之间具有环空，在岩屯、筒上开设通往所述环空的径向围 压口。
[0009] 所述径向围压口连接围压跟踪累。
[0010] 所述岩屯、筒两端与岩屯、夹持器连接固定。
[0011] 所述岩屯、夹持器包括顶在岩屯、两端的岩屯、顶杆W及用来承载岩屯、顶杆的夹持器 底座，所述岩屯、顶杆分为入口岩屯、顶杆和出口岩屯、顶杆，所述入口岩屯、顶杆外端连接一个 固定螺母。
[0012] 所述轴向应力装置包括活塞式岩屯、堵头，所述活塞式岩屯、堵头与出口岩屯、顶杆固 定一起，所述活塞式岩屯、堵头设置在夹持器底座内部空腔形成的活塞腔内，活塞式岩屯、堵 头作为活塞使用，在夹持器底座上开设通往活塞腔的轴向围压进口，然后活塞式岩屯、堵头 带动出口岩屯、顶杆对岩屯、的轴端实施轴向应力。
[0013] 相较于现有技术，本实用新型具有W下有益效果：
[0014] 该装置在橡胶筒、岩屯、顶杆、活塞式岩屯、堵头的共同作用下，利用高压驱替累同时 对岩屯、施加径向围压和轴向围压，W此模拟储层岩石所受的上覆地层压力和水平方向的 应力。径向围压由橡胶筒施加，轴向围压由岩屯、顶杆和活塞式岩屯、堵头施加，互不影响。两 种围压系统可同时对岩屯、施加不同的压力值，W模拟储层岩石所受的不同的上覆地层压力 值和水平方向的应力值。夹持器入口处的岩屯、顶杆通过一根固定梢固定在活塞式岩屯、堵头 上，方便了测试样品的装卸。在该装置推广应用后，使得储层应力敏感性评价的模拟实验条 件更接近于油藏实际情况，为油气井产能分析、工作制度、油气藏采收率W及生产过程中渗 透率变化机理的认识提供更为可靠的数据基础；同时由于该装置设计上的改进，使得实验 过程中岩屯、的安装和拆卸更为方便，从而节省了人力资源并相应降低了劳动强度，同时提 高了安全性能。因此，该成果具有广阔的推广前景。
【附图说明】
[0015] 图1为本实用新型的可加轴向应力的岩屯、测试装置的示意图；
[0016] 图2为普通岩屯、夹持器的应力敏感性实验曲线；
[0017] 图3为S轴向应力敏感岩屯、夹持器的应力敏感性实验曲线。
[001引 图中；1-入口岩屯、顶化2-密封圈，3-轴向围压进口，4-活塞式岩屯、堵头，5-岩屯、 筒，6-径向围压口，7-橡胶筒，8-出口岩屯、顶杆，9-固定螺母。
【具体实施方式】
[0019] 有关本实用新型的详细说明及技术内容，配合【附图说明】如下，然而附图仅提供参 考与说明之用，并非用来对本实用新型加W限制。
[0020] 根据图1所示，可加轴向应力的岩屯、测试装置，包括封装有岩屯、的岩屯、夹持器，所 述岩屯、在自身圆周壁外围设置一个径向围压装置，在自身轴端连接一个轴向应力装置。
[0021] 径向围压装置包括岩屯、筒5、橡胶筒7,所述橡胶筒设置在岩屯、筒内部且紧密包裹 岩屯、圆周壁，在橡胶筒和岩屯、筒之间具有环空，在岩屯、筒上开设通往所述环空的径向围压 口 6。径向围压口连接围压跟踪累。述岩屯、筒两端与岩屯、夹持器连接固定。岩屯、夹持器包 括顶在岩屯、两端的岩屯、顶杆W及用来承载岩屯、顶杆的夹持器底座，所述岩屯、顶杆分为入口 岩屯、顶杆1和出口岩屯、顶杆8,所述入口岩屯、顶杆外端连接一个固定螺母9。
[0022] 轴向应力装置包括活塞式岩屯、堵头4,所述活塞式岩屯、堵头与出口岩屯、顶杆固定 一起，所述活塞式岩屯、堵头设置在夹持器底座内部空腔形成的活塞腔内，活塞式岩屯、堵头 作为活塞使用，在夹持器底座上开设通往活塞腔的轴向围压进口 3,然后活塞式岩屯、堵头带 动出口岩屯、顶杆对岩屯、的轴端实施轴向应力。
[002引如图1所示，图1为本发明结构图。围压跟踪累内的液体通过6-径向围压进口进 入7-橡胶筒和5-岩屯、筒之间的环形空间，挤压7-橡胶筒从而对样品施加径向围压；轴压 跟踪累内的液体通过3-轴向围压进口进入4-活塞式岩屯、堵头和2-密封圈所围的环形空 间，带动4-活塞式岩屯、堵头化及1-入口岩屯、顶杆向岩样方向发生轴向位移，从而对岩样施 加轴向应力。径向围压系统和轴向应力系统作为独立的加压单元，互不影响，可同时对岩屯、 施加不同的压力值。将岩屯、夹持器入口处的岩屯、顶杆通过一根固定梢固定在活塞式岩屯、堵 头上，在高压躯替累的作用下，径向围压由橡胶筒施加，轴向围压由岩屯、顶杆和活塞式岩屯、 堵头施加，互不影响，两种围压系统可对岩屯、同时施加不同的压力值。
[0024] 为了对比普通岩屯、夹持器和该发明中所述的岩屯、夹持器的实验效果，我们在同一 块岩屯、上取了两个样品，样品的基础数据如表1所示。样品1#用普通岩屯、夹持器做了只加 径向围压的应力敏感性评价流动实验，实验结果如图2所示；样品2#用该发明中所述的岩 屯、夹持器做了同时施加径向围压和轴向应力的应力敏感性评价流动实验，实验结果如图3 所示。曲线图中上面的曲线为加载曲线，下面的曲线为卸载曲线。其中图2所示的渗透率 损坏程度为41. 50%，根据石油行业标准，其测试结果为中等偏弱损坏程度，图3所示的渗 透率损坏程度为17. 50%，其测试结果为弱损坏程度，因此，与同时施加径向围压和轴向应 力的应力敏感测试结果相比，只施加径向围压的应力敏感测试结果夸大了储层岩石的应力 敏感性。用该发明中的岩屯、夹持器所得的测试结果更接近于储层实际情况，提高了室内实 验评价的准确度，取得了较好的效果。
[0025] 表1样品基础数据表
[0026]
【主权项】
1. 可加轴向应力的岩心测试装置，包括封装有岩心的岩心夹持器，其特征在于，所述岩 心在自身圆周壁外围设置一个径向围压装置，在自身轴端连接一个轴向应力装置。
2. 根据权利要求1所述的可加轴向应力的岩心测试装置，其特征在于，所述径向围压 装置包括岩心筒、橡胶筒，所述橡胶筒设置在岩心筒内部且紧密包裹岩心圆周壁，在橡胶筒 和岩心筒之间具有环空，在岩心筒上开设通往所述环空的径向围压口。
3. 根据权利要求2所述的可加轴向应力的岩心测试装置，其特征在于，所述径向围压 口连接围压跟踪泵。
4. 根据权利要求2所述的可加轴向应力的岩心测试装置，其特征在于，所述岩心筒两 端与岩心夹持器连接固定。
5. 根据权利要求1所述的可加轴向应力的岩心测试装置，其特征在于，所述岩心夹持 器包括顶在岩心两端的岩心顶杆以及用来承载岩心顶杆的夹持器底座，所述岩心顶杆分为 入口岩心顶杆和出口岩心顶杆，所述入口岩心顶杆外端连接一个固定螺母。
6. 根据权利要求5所述的可加轴向应力的岩心测试装置，其特征在于，所述轴向应力 装置包括活塞式岩心堵头，所述活塞式岩心堵头与出口岩心顶杆固定一起，所述活塞式岩 心堵头设置在夹持器底座内部空腔形成的活塞腔内，活塞式岩心堵头作为活塞使用，在夹 持器底座上开设通往活塞腔的轴向围压进口，然后活塞式岩心堵头带动出口岩心顶杆对岩 心的轴端实施轴向应力。
【专利摘要】本实用新型公开了可加轴向应力的岩心测试装置，包括封装有岩心的岩心夹持器，所述岩心在自身圆周壁外围设置一个径向围压装置，在自身轴端连接一个轴向应力装置。所述径向围压装置的橡胶筒设置在岩心筒内部且紧密包裹岩心圆周壁，在橡胶筒和岩心筒之间具有环空，在岩心筒上开设通往所述环空的径向围压口。轴向应力装置的活塞式岩心堵头与出口岩心顶杆固定一起，活塞式岩心堵头设置在夹持器底座内部空腔形成的活塞腔内，活塞式岩心堵头作为活塞使用，在夹持器底座上开设通往活塞腔的轴向围压进口。本实用新型克服现有设备存在的不能对岩心施加三轴向应力、密封效果差及安全性不足的缺陷，具有可施加三轴向应力，更加安全有效的特点。
【IPC分类】G01N15-08
【公开号】CN204405497
【申请号】CN201520096349
【发明人】孙强, 殷艳玲, 房会春, 刘桂阳, 荣毅, 李兴, 肖莉, 吕秀芝, 李新, 王海方, 李培伦, 尚明, 李世杰, 刘湘洪
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司地质科学研究院
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年2月11日