CN110593851B - 地层高温高压气水相渗实验计量装置及其计量方法 - Google Patents
地层高温高压气水相渗实验计量装置及其计量方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110593851B CN110593851B CN201910829676.4A CN201910829676A CN110593851B CN 110593851 B CN110593851 B CN 110593851B CN 201910829676 A CN201910829676 A CN 201910829676A CN 110593851 B CN110593851 B CN 110593851B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- water
- metal probe
- liquid separator
- metering pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 154
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 135
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 126
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 114
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 18
- 229910000856 hastalloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000008398 formation water Substances 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 63
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 27
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006902 nitrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
本发明公开了一种地层高温高压气水相渗实验计量装置及其计量方法，包括气体计量泵，水计量泵，气液分离器，金属探针Ⅰ，金属探针Ⅱ和控制器；所述气液分离器的上端出气口与气体计量泵相连接、下端出水口与水计量泵相连接、中间进液口连接气水相渗实验岩心出口端；所述金属探针Ⅰ和所述金属探针Ⅱ分别设置在气液分离器的上部出气端和下部出水端内；所述控制器的输入端分别与金属探针Ⅰ和金属探针Ⅱ相连接、输出端与水计量泵相连接。本发明适用于地层高温高压条件下稳态法和非稳态法气水相渗测定的计量，克服了现有技术在常温常压下计量难的特点，并实现了高温高压条件下的气水分离与气水分别计量，具有高计量精度，操作简单等特点。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气勘探开发技术，特别涉及一种地层高温高压气水相渗实验计量装置及其计量方法。
背景技术
目前气水两相相对渗透率测定依据标准GB/T 28912-2012“岩石中两相流体相对渗透率测定方法”应用压缩空气或加湿氮气和地层水(注入水)或标准盐水测得，测定方法有稳态法测定气水相对渗透率和非稳态法测定气水相对渗透率两种实验方法，依照标准GB/T 28912-2012“岩石中两相流体相对渗透率测定方法”中这两种实验方法的出口计量方式都是在室温条件下进行气水分离与计量，而在地层高温高压气水相渗实验中，高温高压气体释放至常温常压时，气体体积迅速膨胀，气流速度加快，在气水分离时高速气流导致水分快速挥发，造成产水量难以精确计量甚至无法计量，实验数据可靠性差；因此有必要提供一种适用于地层高温高压气水相渗实验的计量装置及计量方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种地层高温高压气水相渗实验计量装置及其计量方法，能在地层高温高压实验条件下进行的气水分离与计量，同时适用于高温高压稳态法和非稳态法气水相渗实验的计量，并且计量精度高，工作稳定可靠。
本发明所采用的技术方案是：一种地层高温高压气水相渗实验计量装置，包括：
气体计量泵；
水计量泵；
气液分离器，所述气液分离器的上端出气口与所述气体计量泵相连接、下端出水口与所述水计量泵相连接、中间进液口连接气水相渗实验岩心出口端；
金属探针Ⅰ，所述金属探针Ⅰ设置在所述气液分离器的上部出气端内；
金属探针Ⅱ，所述金属探针Ⅱ设置在所述气液分离器的下部出水端内；以及，
控制器，所述控制器的输入端分别与所述金属探针Ⅰ和所述金属探针Ⅱ相连接、输出端与所述水计量泵相连接；其中，
所述气液分离器、金属探针Ⅰ和金属探针Ⅱ均置于气水相渗实验的恒温箱内。
进一步地，所述金属探针Ⅰ和金属探针Ⅱ分别通过堵头固定连接在所述气液分离器的上、下两端内，所述金属探针Ⅰ和金属探针Ⅱ均包括；
三段金属探针本体，三段所述金属探针本体均为中空结构；
绝缘组件，三段所述金属探针本体之间通过所述绝缘组件相互连接，使得位于中间段的所述金属探针本体与所述气液分离器绝缘；以及，
导电金属丝，所述导电金属丝从首段所述金属探针本体的端部插入、依次穿过首段所述金属探针本体、连接首段所述金属探针本体与中间段所述金属探针本体的所述绝缘组件、中间段所述金属探针本体、连接中间段所述金属探针本体与末段所述金属探针本体的所述绝缘组件、和末段所述金属探针本体，所述导电金属丝的两端分别与首段所述金属探针本体的端部和末段所述金属探针本体的端部连接接触。
其中，所述堵头包括第一堵头和第二堵头，所述第一堵头与所述气液分离器之间、所述第二堵头与所述第一堵头之间均通过密封组件密封连接；所述金属探针Ⅰ和金属探针Ⅱ上均设置有外螺纹，所述第二堵头内设置有内螺纹，通过螺纹连接实现所述金属探针Ⅰ和金属探针Ⅱ的上下移动。
进一步地，所述金属探针Ⅰ和金属探针Ⅱ均采用具有导电性且耐酸碱的哈氏合金HC276制成。
进一步地，所述气液分离器采用哈氏合金HC276制成。
进一步地，所述气体计量泵为能够自动恒压、恒速、同时具备泵体积计量功能的自动控制泵。
进一步地，所述水计量泵为能够自动恒压、恒速、同时具备泵体积计量功能的自动控制泵。
本发明所采用的另一技术方案是：一种地层高温高压下气水相渗实验计量方法，采用上述地层高温高压气水相渗实验计量装置，包括以下步骤：
步骤1，将所述气液分离器装入30％地层水，安装在恒温箱内的岩心出口处，并连接好实验计量装置；然后，将恒温箱升温升压至地层高温高压条件，通过所述水计量泵调节所述气液分离器内水面高度，使水面刚好与所述金属探针Ⅰ底端分离；
步骤2，水体积计量：实验开始时，记录所述水计量泵内初始体积Vw(i)与初始时间Ti，在地层高温高压条件下，当岩心出口端管线内水进入所述气液分离器后，所述气液分离器内的液面上升，当液面与所述金属探针Ⅰ底端接触，所述金属探针Ⅰ、金属探针Ⅱ和控制器回路连通，所述控制器控制所述水计量泵进行退泵，将所述气液分离器内水退回至所述水计量泵内，所述气液分离器内液面下降，当液面与所述金属探针Ⅰ底端分离，所述金属探针Ⅰ、金属探针Ⅱ和控制器回路断开，所述控制器控制所述水计量泵停止退泵，此时，视所述气液分离器内液面高度始终保持不变，在时间Ti+1时刻记录所述水计量泵的体积Vw(i+1)；
根据公式(1)计算得到累计产水体积Vw：
Vw＝Vw(i)-Vw(i+1) (1)
式中，
Vw——在Ti至Ti+1时刻岩心出口端累计产水体积，单位为cm3；
Vw(i)——在Ti时刻水计量泵的体积读数，单位为cm3，
Vw(i+1)——在Ti+1时刻水计量泵的体积读数，单位为cm3；
根据公式(2)计算得到产水平均流量Qw：
式中，
Qw——在Ti至Ti+1时刻岩心出口端产水的平均流量，单位为cm3/s。
步骤3，气体体积计量：在实验过程中，所述气体计量泵为恒压状态，该压力与岩心出口端压力相同，实验开始时，在初始时间Ti时刻记录所述气体计量泵初始体积Vg(i)；当岩心出口端气体进入所述气液分离器后，所述气液分离器内气体增多，压力增加，而所述气体计量泵为恒压状态，因此，所述气体计量泵进行退泵，所述气液分离器内压力始终维持恒定，在时间Ti+1时刻，记录所述气体计量泵体积Vg(i+1)；
根据公式(3)计算得到累计产气体积Vg：
Vg＝Vg(i)-Vg(i+1) (3)
式中，
Vg——在Ti至Ti+1时刻岩心出口端累计产气体积，单位为cm3；
Vg(i)——在Ti时刻气体计量泵的体积读数，单位为cm3，
Vg(i+1)——在Ti+1时刻气体计量泵的体积读数，单位为cm3；
根据公式(4)计算得到产气平均流量Qg：
式中，
Qg——在Ti至Ti+1时刻岩心出口端产气的平均流量，单位为cm3/s；
至此，实现地层高温高压气水相渗实验中气水体积及流量的计量。
与现有的计量计相比，本发明的地层高温高压气水相渗实验计量装置及其计量方法具有如下有益技术效果：
1、本发明实现了在高温高压下产气、产水体积及流量的计量，具备计量精度高，误差小，操作简单。
2、本发明是在地层高温高压条件下进行气水分离并计量，相对于释放至常温常压下的计量方法有明显优势，无须考虑温度压力变化造成的气体与水体积变化，特别是在地层高温高压气水相渗实验中，气体和水始终处于地层高温高压条件下，能避免气流过快引起水分挥发导致的水计量不准或无法计量的问题。
3、本发明不仅适用于地层高温高压非稳态法气水相渗实验的计量，也适用于地层高温高压稳态法气水相渗实验的计量，实用性广。
附图说明
图1：本发明地层高温高压气水相渗实验计量装置的结构示意图；
图2：本发明的气液分离器、金属探针Ⅰ和金属探针Ⅱ的结构示意图；
附图标注：1、气体计量泵；2、水计量泵；3、气液分离器；4、上端出气口；5、下端出水口；6、中间进液口；7、金属探针Ⅰ；8、金属探针Ⅱ；9、控制器；10、恒温箱；11、第一阀门；12、第二阀门；13、第三阀门；14、金属探针本体；15、绝缘组件；16、导电金属丝；17、密封组件；18、第一堵头；19、第二堵头。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如附图1和附图2所示，一种地层高温高压气水相渗实验计量装置，包括气体计量泵1，水计量泵2，气液分离器3，金属探针Ⅰ7，金属探针Ⅱ8，控制器9等。
所述金属探针Ⅰ7设置在所述气液分离器3的上部出气端内，所述金属探针Ⅱ8设置在所述气液分离器3的下部出水端内。所述金属探针Ⅰ7和金属探针Ⅱ8均通过第一堵头18和第二堵头19固定连接在所述气液分离器3的上、下两端内，所述第一堵头18与所述气液分离器3之间、所述第二堵头19与所述第一堵头18之间均通过密封组件17密封连接。所述金属探针Ⅰ7和金属探针Ⅱ8均包括三段金属探针本体14，绝缘组件15和导电金属丝16；三段所述金属探针本体14均为中空结构；三段所述金属探针本体14之间通过所述绝缘组件15相互连接，使得位于中间段的所述金属探针本体14与所述气液分离器3绝缘；所述导电金属丝16从首段所述金属探针本体14的端部插入、依次穿过首段所述金属探针本体14、连接首段所述金属探针本体14与中间段所述金属探针本体14的所述绝缘组件15、中间段所述金属探针本体14、连接中间段所述金属探针本体14与末段所述金属探针本体14的所述绝缘组件15、和末段所述金属探针本体14，所述导电金属丝16的两端分别与首段、末段所述金属探针本体14的端部连接接触。所述金属探针Ⅰ7和金属探针Ⅱ8均采用耐酸碱的的哈氏合金HC276制成，同时具有良好的导电性。
所述金属探针Ⅰ7和金属探针Ⅱ8上带有外螺纹，第二堵头19带有内螺纹，通过螺纹连接实现金属探针Ⅰ7和金属探针Ⅱ8的上下移动。
所述气液分离器3的采用哈氏合金HC276制成，具备耐高温耐高压特性，用于地层高温高压条件下分离气液两相。所述气液分离器3的上端出气口4与所述气体计量泵1相连接、下端出水口5与所述水计量泵2相连接、中间进液口6连接气水相渗实验岩心出口端。所述气液分离器3与岩心出口端的连接管线上设置有第一阀门11，所述气液分离器3与所述气体计量泵1的连接管线上设置有第二阀门12，所述气液分离器3与所述水计量泵2的连接管线上设置有第三阀门13。所述上端出气口4、下端出水口5和中间进液口6均为螺纹接口。
所述气液分离器3、金属探针Ⅰ7和金属探针Ⅱ8均置于气水相渗实验的恒温箱10内。
所述控制器9的输入端分别通过线路与所述金属探针Ⅰ7和所述金属探针Ⅱ8相连接、输出端与所述水计量泵2相连接，通过判断金属探针Ⅰ7和金属探针Ⅱ8的连通状态来控制水计量泵2的运行状态。
所述气体计量泵1和水计量泵2均为自动控制泵，能够自动恒压、恒速、同时具备泵体积计量功能。所述自动控制泵可采用海安县石油科研仪器有限公司生产的型号为D-250L恒压恒速泵或环压跟踪泵。
基于上述地层高温高压气水相渗实验计量装置的计量方法，包括以下步骤：
步骤1，将所述气液分离器3装入30％地层水，安装在恒温箱10内的岩心出口处，其中，所述气液分离器3的中间进液口6与气水相渗实验岩心出口端管线连接、上端出气口4与所述气体计量泵1相连接、下端出水口5与所述水计量泵2相连接，所述金属探针Ⅰ7和金属探针Ⅱ8通过导线与所述控制器9连接，所述控制器9与所述水计量泵2连接。连接好实验流程，将恒温箱10升温升压至地层高温高压条件，通过所述水计量泵2调节所述气液分离器3内水面高度，使水面刚好与所述金属探针Ⅰ7底端分离。
步骤2，水体积计量：实验开始时，记录所述水计量泵2内初始体积Vw(i)与初始时间Ti，在地层高温高压条件下，当岩心出口端管线内水进入所述气液分离器3后，所述气液分离器3内的液面上升，当液面与所述金属探针Ⅰ7底端接触，所述金属探针Ⅰ7、金属探针Ⅱ8和控制器9回路连通，所述控制器9控制所述水计量泵2进行退泵，将所述气液分离器3内水退回至所述水计量泵2内，所述气液分离器3内液面下降，当液面与所述金属探针Ⅰ7底端分离，所述金属探针Ⅰ7、金属探针Ⅱ8和控制器9回路断开，所述控制器9控制所述水计量泵2停止退泵，所述水计量泵2的退泵过程在极短时间内完成，所述气液分离器3内液面高度处于极微小的变化，可以忽略不计，视为所述气液分离器3内液面高度始终保持不变，在时间Ti+1时刻记录所述水计量泵2体积Vw(i+1)；
根据公式(1)计算得到累计产水体积Vw：
Vw＝Vw(i)-Vw(i+1) (1)
式中，
Vw——在Ti至Ti+1时刻岩心出口端累计产水体积，单位为cm3；
Vw(i)——在Ti时刻水计量泵2的体积读数，单位为cm3，
Vw(i+1)——在Ti+1时刻水计量泵2的体积读数，单位为cm3；
根据公式(2)计算得到产水平均流量Qw：
式中，
Qw——在Ti至Ti+1时刻岩心出口端产水的平均流量，单位为cm3/s。
步骤3，气体体积计量：在实验过程中，所述气体计量泵1为恒压状态，该压力与岩心出口端压力相同，实验开始时，在初始时间Ti时刻记录所述气体计量泵1初始体积Vg(i)；当岩心出口端气体进入所述气液分离器3后，所述气液分离器3内液面不会发生变化，所述水计量泵2处于停止状态，此时由于所述气液分离器3内气体增多，压力增加，而与所述气液分离器3的上端出气口4连接的所述气体计量泵1为恒压状态，因此，所述气体计量泵1进行退泵，所述气体计量泵1的退泵过程在极短时间内完成，所述气液分离器3内压力始终维持恒定，在时间Ti+1时刻，记录所述气体计量泵1体积Vg(i+1)；
根据公式(3)计算得到累计产气体积Vg：
Vg＝Vg(i)-Vg(i+1) (3)
式中，
Vg——在Ti至Ti+1时刻岩心出口端累计产气体积，单位为cm3；
Vg(i)——在Ti时刻气体计量泵1的体积读数，单位为cm3，
Vg(i+1)——在Ti+1时刻气体计量泵1的体积读数，单位为cm3；
根据公式(4)计算得到产气平均流量Qg：
式中，
Qg——在Ti至Ti+1时刻岩心出口端产气的平均流量，单位为cm3/s。
至此，实现地层高温高压气水相渗实验中气水体积及流量的计量。
实施例1
实验岩心长度7.323cm，直径2.502cm，孔隙度12.1％，孔隙体积4.30cm3，氦气渗透率10.3mD，实验温度158℃，实验围压71MPa，实验恒定压差0.2MPa，入口压力53MPa，出口压力52.8MPa，记录产水量、产气量及时间，见气后加密记录。
在气体还未突破岩心之前，出口端只产水，水进入气液分离器3后，气液分离器3内部液面上升与金属探针Ⅰ7底端接触，此时金属探针Ⅰ7、金属探针Ⅱ8、导线、控制器9一起形成一个连通的回路，控制器9控制水计量泵2退泵，气液分离器3内部液面下降，当气液分离器3内部液面与金属探针Ⅰ7底端分离，金属探针Ⅰ7、金属探针Ⅱ8、导线、控制器9一起形成的回路断开，控制器9控制水计量泵2停泵，
当气体突破岩心后，出口端同时产气和水，气体进入气液分离器3后，气液分离器3内液面不变，压力上升，恒压的气体计量泵1会自动退泵，气体计量泵1的退泵量就等于产气量，水进入气液分离器3后控制器9控制水计量泵2退泵，水计量泵2的退泵量就等于产水量，实验记录结果见下表1：
实验开始时，水计量泵2初始体积读数100.31cm3，气计量泵体1初始体积读数48.01cm3，管线及阀门死体积0.35cm3。
表1泵体积读数
通过公式(1)(2)(3)(4)计算得到的结果，见表2：
表2计算结果
综上，本发明地层高温高压气水相渗实验计量装置及其计量方法同时适用于地层高温高压稳态法和非稳态法气水相对渗透率测定实验，克服了现有技术在高温高压实验中气水计量难的特点，并实现了高温高压条件下的气水分离与气水计量，具有高计量精度，操作简单等特点。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种地层高温高压气水相渗实验计量装置，其特征在于，包括：
气体计量泵(1)；
水计量泵(2)；
气液分离器(3)，所述气液分离器(3)的上端出气口(4)与所述气体计量泵(1)相连接、下端出水口(5)与所述水计量泵(2)相连接、中间进液口(6)连接气水相渗实验岩心出口端；
金属探针Ⅰ(7)，所述金属探针Ⅰ(7)设置在所述气液分离器(3)的上部出气端内；
金属探针Ⅱ(8)，所述金属探针Ⅱ(8)设置在所述气液分离器(3)的下部出水端内；以及，
控制器(9)，所述控制器(9)的输入端分别与所述金属探针Ⅰ(7)和所述金属探针Ⅱ(8)相连接、输出端与所述水计量泵(2)相连接；
其中，所述气液分离器(3)、金属探针Ⅰ(7)和金属探针Ⅱ(8)均置于气水相渗实验的恒温箱(10)内；
其中，所述金属探针Ⅰ(7)和金属探针Ⅱ(8)分别通过堵头固定连接在所述气液分离器(3)的上、下两端内，所述金属探针Ⅰ(7)和金属探针Ⅱ(8)均包括；
三段金属探针本体(14)，三段所述金属探针本体(14)均为中空结构；
绝缘组件(15)，三段所述金属探针本体(14)之间通过所述绝缘组件(15)相互连接，使得位于中间段的所述金属探针本体(14)与所述气液分离器(3)绝缘；以及，
导电金属丝(16)，所述导电金属丝(16)从首段所述金属探针本体(14)的端部插入、依次穿过首段所述金属探针本体(14)、连接首段所述金属探针本体(14)与中间段所述金属探针本体(14)的所述绝缘组件(15)、中间段所述金属探针本体(14)、连接中间段所述金属探针本体(14)与末段所述金属探针本体(14)的所述绝缘组件(15)、和末段所述金属探针本体(14)，所述导电金属丝(16)的两端分别与首段所述金属探针本体(14)的端部和末段所述金属探针本体(14)的端部连接接触。
2.根据权利要求1所述的一种地层高温高压气水相渗实验计量装置，其特征在于，所述堵头包括第一堵头(18)和第二堵头(19)，所述第一堵头(18)与所述气液分离器(3)之间、所述第二堵头(19)与所述第一堵头(18)之间均通过密封组件(17)密封连接；所述金属探针Ⅰ(7)和金属探针Ⅱ(8)上均设置有外螺纹，所述第二堵头(19)内设置有内螺纹，通过螺纹连接实现所述金属探针Ⅰ(7)和金属探针Ⅱ(8)的上下移动。
3.根据权利要求1所述的一种地层高温高压气水相渗实验计量装置，其特征在于，所述金属探针Ⅰ(7)和金属探针Ⅱ(8)均采用具有导电性且耐酸碱的哈氏合金HC276制成。
4.根据权利要求1所述的一种地层高温高压气水相渗实验计量装置，其特征在于，所述气液分离器(3)采用哈氏合金HC276制成。
5.根据权利要求1所述的一种地层高温高压气水相渗实验计量装置，其特征在于，所述气体计量泵(1)为能够自动恒压、恒速、同时具备泵体积计量功能的自动控制泵。
6.根据权利要求1所述的一种地层高温高压气水相渗实验计量装置，其特征在于，所述水计量泵(2)为能够自动恒压、恒速、同时具备泵体积计量功能的自动控制泵。
7.一种地层高温高压下气水相渗实验计量方法，其特征在于，采用如权利要求1-6任意一项所述的地层高温高压气水相渗实验计量装置，包括以下步骤：
步骤1，将所述气液分离器(3)装入30％地层水，安装在恒温箱(10)内的岩心出口处，并连接好实验计量装置；然后，将恒温箱(10)升温升压至地层高温高压条件，通过所述水计量泵(2)调节所述气液分离器(3)内水面高度，使水面刚好与所述金属探针Ⅰ(7)底端分离；
步骤2，水体积计量：实验开始时，记录所述水计量泵(2)内初始体积Vw(i)与初始时间Ti，在地层高温高压条件下，当岩心出口端管线内水进入所述气液分离器(3)后，所述气液分离器(3)内的液面上升，当液面与所述金属探针Ⅰ(7)底端接触，所述金属探针Ⅰ(7)、金属探针Ⅱ(8)和控制器(9)回路连通，所述控制器(9)控制所述水计量泵(2)进行退泵，将所述气液分离器(3)内水退回至所述水计量泵(2)内，所述气液分离器(3)内液面下降，当液面与所述金属探针Ⅰ(7)底端分离，所述金属探针Ⅰ(7)、金属探针Ⅱ(8)和控制器(9)回路断开，所述控制器(9)控制所述水计量泵(2)停止退泵，此时，视所述气液分离器(3)内液面高度始终保持不变，在时间Ti+1时刻记录所述水计量泵(2)的体积Vw(i+1)；
根据公式(1)计算得到累计产水体积Vw：
Vw＝Vw(i)-Vw(i+1) (1)
式中，
Vw——在Ti至Ti+1时刻岩心出口端累计产水体积，单位为cm3；
Vw(i)——在Ti时刻水计量泵(2)的体积读数，单位为cm3，
Vw(i+1)——在Ti+1时刻水计量泵(2)的体积读数，单位为cm3；
根据公式(2)计算得到产水平均流量Qw：
式中，
Qw——在Ti至Ti+1时刻岩心出口端产水的平均流量，单位为cm3/s；
步骤3，气体体积计量：在实验过程中，所述气体计量泵(1)为恒压状态，该压力与岩心出口端压力相同，实验开始时，在初始时间Ti时刻记录所述气体计量泵(1)初始体积Vg(i)；当岩心出口端气体进入所述气液分离器(3)后，所述气液分离器(3)内气体增多，压力增加，而所述气体计量泵(1)为恒压状态，因此，所述气体计量泵(1)进行退泵，所述气液分离器(3)内压力始终维持恒定，在时间Ti+1时刻，记录所述气体计量泵(1)体积Vg(i+1)；
根据公式(3)计算得到累计产气体积Vg：
Vg＝Vg(i)-Vg(i+1) (3)
式中，
Vg——在Ti至Ti+1时刻岩心出口端累计产气体积，单位为cm3；
Vg(i)——在Ti时刻气体计量泵(1)的体积读数，单位为cm3，
Vg(i+1)——在Ti+1时刻气体计量泵(1)的体积读数，单位为cm3；
根据公式(4)计算得到产气平均流量Qg：
式中，
Qg——在Ti至Ti+1时刻岩心出口端产气的平均流量，单位为cm3/s；
至此，实现地层高温高压气水相渗实验中气水体积及流量的计量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910829676.4A CN110593851B (zh) | 2019-09-03 | 2019-09-03 | 地层高温高压气水相渗实验计量装置及其计量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910829676.4A CN110593851B (zh) | 2019-09-03 | 2019-09-03 | 地层高温高压气水相渗实验计量装置及其计量方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110593851A CN110593851A (zh) | 2019-12-20 |
| CN110593851B true CN110593851B (zh) | 2022-12-09 |
Family
ID=68857206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910829676.4A Active CN110593851B (zh) | 2019-09-03 | 2019-09-03 | 地层高温高压气水相渗实验计量装置及其计量方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110593851B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102854122A (zh) * | 2012-03-05 | 2013-01-02 | 胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司 | 多功能环道式油气水多相流腐蚀模拟试验装置 |
| CN105115203A (zh) * | 2015-10-15 | 2015-12-02 | 珠海格力电器股份有限公司 | 自动抽气系统、具有该系统的制冷机组及自动抽气方法 |
| CN105527408A (zh) * | 2016-01-07 | 2016-04-27 | 西南石油大学 | 一种高压注空气氧化热效应检测跟踪实验装置及方法 |
| CN106297527A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-01-04 | 西南石油大学 | 一种垂直管气液两相流流型演示实验装置 |
| CN109357976A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-02-19 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种多相流自动采集计量系统 |
| CN209166587U (zh) * | 2018-11-02 | 2019-07-26 | 西安麦特沃金液控技术有限公司 | 一种液位检测装置及金属坯立式连续铸造设备 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107462508B (zh) * | 2017-08-16 | 2018-10-02 | 西南石油大学 | 一种多场耦合渗流多功能实验装置及测试方法 |
-
2019
- 2019-09-03 CN CN201910829676.4A patent/CN110593851B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102854122A (zh) * | 2012-03-05 | 2013-01-02 | 胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司 | 多功能环道式油气水多相流腐蚀模拟试验装置 |
| CN105115203A (zh) * | 2015-10-15 | 2015-12-02 | 珠海格力电器股份有限公司 | 自动抽气系统、具有该系统的制冷机组及自动抽气方法 |
| WO2017063549A1 (zh) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | 珠海格力电器股份有限公司 | 自动抽气系统、具有该系统的制冷机组及自动抽气方法 |
| CN105527408A (zh) * | 2016-01-07 | 2016-04-27 | 西南石油大学 | 一种高压注空气氧化热效应检测跟踪实验装置及方法 |
| CN106297527A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-01-04 | 西南石油大学 | 一种垂直管气液两相流流型演示实验装置 |
| CN109357976A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-02-19 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种多相流自动采集计量系统 |
| CN209166587U (zh) * | 2018-11-02 | 2019-07-26 | 西安麦特沃金液控技术有限公司 | 一种液位检测装置及金属坯立式连续铸造设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110593851A (zh) | 2019-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110530768A (zh) | 一种解除凝析气井近井堵塞的实验模拟装置及模拟方法 | |
| CN106896212B (zh) | 监测深水钻井液侵入过程水合物储层物性变化的装置 | |
| CN105114062A (zh) | 一种模拟低渗水平井渗流规律的实验装置及实验方法 | |
| CN104237098A (zh) | 一种岩石启动压力梯度的测量方法 | |
| CN111353205A (zh) | 用于致密气藏产水气井地层压力和动态产能的计算方法 | |
| CN104963665A (zh) | 一种桥式同心调剖配水装置 | |
| CN107014698A (zh) | 一种岩石高温压缩系数和渗透率的测量装置及测量方法 | |
| CN110847894B (zh) | 一种井下节流气井流压的确定方法 | |
| CN200949466Y (zh) | 溢气型集流伞 | |
| CN113310867B (zh) | 模拟气藏高温高压地层反渗吸水锁伤害的实验测试方法 | |
| CN110593851B (zh) | 地层高温高压气水相渗实验计量装置及其计量方法 | |
| CN204631012U (zh) | 一种油田多功能腐蚀模拟室内试验装置 | |
| CN106089190A (zh) | 一种采油螺杆泵固液气三相流地面模拟实验装置及方法 | |
| CN109826600A (zh) | 一种缝洞型油藏注氮气采油时机优选方法 | |
| CN118130309B (zh) | 一种确定流体粘度及co2驱油相对渗透率时变规律的方法 | |
| CN106401544B (zh) | 恒速与恒压水驱驱油实验的驱替压力确定方法及系统 | |
| CN113777002A (zh) | 一种页岩油渗流特征评价装置及方法 | |
| CN105840153B (zh) | 一种油井井下分层的配产器 | |
| CN105717255A (zh) | 复合溶剂浸泡吞吐循环实验装置与模拟开采方法 | |
| CN209603955U (zh) | 一种缆控式智能分层注水装置系统 | |
| CN106321076A (zh) | 一种注水井启动压力测试方法 | |
| CN106441698A (zh) | 高压非稳定微压差计及其使用和校核方法 | |
| CN112082900B (zh) | 一种提高低渗油气藏长岩心注气量精度的测试装置及方法 | |
| CN2707963Y (zh) | 单井综合计量测试车 | |
| CN216665587U (zh) | 一种定容积双向连续自动计量装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |