一种各向异性储层应力敏感性测量装置及测量方法

技术特征：
1.一种各向异性储层应力敏感性测量装置，其特征在于，包括气瓶、液瓶、气液室、反应釜、橡胶套、真空泵、温度传感器和收集瓶，所述反应釜扣合在底座上，橡胶套放置于反应釜内部，试样放置于所述橡胶套内部，橡胶套底部通过液压千斤顶设置于底座上，在橡胶套的上及左右三个面上也安装液压千斤顶；所述真空泵通过管线安装在反应釜外部，所述温度传感器插入反应釜内部并固定；所述气瓶出口通过进气软管连接气液室、液瓶出口通过进液软管连接气液室，所述气液室分别通过横向进入通道、纵向进入通道连接反应釜内的试样，然后通过横向排出通道、纵向排出通道连接反应釜外部的收集瓶；各所述液压千斤顶、温度传感器、真空泵、各自动阀门通过无线数据信号或连接线连接计算机系统。2.根据权利1所述的一种各向异性储层应力敏感性测量装置，其特征在于，所述橡胶套为方形结构，通过上盖实现开合，其中心设有方形结构的空腔，试样的大小、结构与所述空腔相适配，所述上盖上安装密封圈，盖合时通过密封圈实现密封。3.根据权利要求2所述的一种各向异性储层应力敏感性测量装置，其特征在于，所述橡胶套的上端面设有与纵向进入通道连接的开孔，下端面设有与纵向排出通道连接的开孔，左端面设有与横向进入通道连接的开孔，右端面设有与横向排出通道连接的开孔，各开孔处安装密封圈，各开孔设置于液压千斤顶的旁边。4.根据权利要求1所述的一种各向异性储层应力敏感性测量装置，其特征在于，所述气瓶、液瓶的出口处分别设有自动阀门；所述气液室与横向进入通道连接处、与纵向进入通道的连接处分别设有自动阀门；所述横向排出通道、纵向排出通道连接所述收集瓶的入口处分别设置自动阀门；所述真空泵的出口处设置自动阀门。5.根据权利要求1所述的一种各向异性储层应力敏感性测量装置，其特征在于，所述底座与反应釜的连接处设有密封圈；所述底座上设有与纵向排出通道、横向排出通道相适配的开孔，纵向排出通道、横向排出通道穿过开孔，并在开孔位置安装密封圈；所述反应釜的上壁板设有与纵向进入通道、横向进入通道、真空泵的管线相适配的开孔，并在开孔处安装密封圈。6.根据权利要求1所述的一种各向异性储层应力敏感性测量装置，其特征在于，所述横向进入通道、纵向进入通道上分别安装压力表；在所述反应釜外部段的横向排出通道上依次安装压力表、气体流量计、液体流量计，纵向排出通道上亦依次安装压力表、气体流量计、液体流量计。7.根据权利要求1所述的一种各向异性储层应力敏感性测量装置，其特征在于，所述橡胶套放置于底座中央位置的液压千斤顶上端面；所述反应釜的上壁板、左侧壁、右侧壁设置安装液压千斤顶的支架，各支架正好可以支撑或固定住液压千斤顶，并使各液压千斤顶的顶端面与所述橡胶套的相应面接触。8.根据权利要求7所述的一种各向异性储层应力敏感性测量装置，其特征在于，各所述液压千斤顶与橡胶套接触的端面设有橡胶垫。9.根据权利要求1至8任一项所述的一种各向异性储层应力敏感性测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下具体步骤：(1)选取各向异性试样加工成立方体形状的试样，将试样放入橡胶套中，盖合上盖，密
封；(2)将橡胶套放置于底座中央位置的液压千斤顶上，其他各液压千斤顶安装在反应釜的支架上，将反应釜扣合与底座上，通过密封圈密封；(3)打开真空泵，抽取反应釜内空气，达到预设值后，关闭真空泵；(4)打开气瓶、液瓶的自动阀门，将气体和液体分别通入到气液室中，后打开纵向进入通道和纵向排出通道上收集瓶入口处的两个自动阀门，将气液通入到试样中，同时打开试样的上下两个方向的液压千斤顶，给试样施加应力，达到预设值后，利用纵向排出通道上的气体流量计测得通过的气体流量、利用液体流量计测得通过的液体流量，利用纵向进入通道的压力表测量进口压力设为p1，利用纵向排出通道上的压力表测量出口压力设为p2，实验结束后，关闭纵向进入通道和收集瓶入口处的自动阀门；(5)打开横向进入通道和横向排出通道上收集瓶入口处的两个自动阀门，将气液通入到试样中，同时打开试样的左右两个方向的液压千斤顶，给试样施加应力，达到预设值后，利用横向排出通道上的气体流量计测得通过的气体流量、利用液体流量计测得通过的液体流量，利用横向进入通道的压力表测量进口压力设为p1，利用横向排出通道上的压力表测量出口压力设为p2，实验结束后，关闭所有自动阀门；(6)将上述气体流量值、液体流量值和进出口压力值分别代入气相、液相渗透率公式，得到该方向上试样的气相渗透率及液相渗透率；方向上试样的气相渗透率及液相渗透率；式中，k
ge
为气相渗透率，k
we
为液相渗透率；q
g
为气体流量，ml/s；q
w
为液体流量，ml/s；μ
g
为气体黏度，mpa
·
s；μ
w
为液体黏度，mpa
·
s；l为水合物试样长度，cm；p1，p2分别为进出口压力，mpa；p
a
为大气压力，mpa；(7)在试样的放置方向不变的情况下，改变应力条件，重复上述步骤(4)到(6)，得到同一块各向异性试样在不同应力状态下的渗透率数据；(8)在应力条件不变的情况下，改变试样在所述橡胶套内的放置方向，重复上述步骤(4)到(6)，得到同一块各向异性试样在不同方向的渗透率数据；其中，各所述液压千斤顶、真空泵安装好后，通过计算机系统启动和关闭，或者设定数值进行自动关闭；各自动阀门通过计算机系统进行开启和关闭；温度传感器、压力表、气体流量计、液体流量计将数值输出给计算机系统，通过计算机系统进行计算。

技术总结
本发明属于石油钻井工程领域，具体涉及一种各向异性储层应力敏感性测量装置及测量方法。所述装置受计算机系统控制，包括气瓶、液瓶、气液室、反应釜、橡胶套、收集瓶，气瓶、液瓶连接气液室，所述气液室连接反应釜内的试样，然后连接反应釜外部的收集瓶；橡胶套放置于反应釜内部，试样放置于所述橡胶套内部，橡胶套的上下及左右安装液压千斤顶。本发明所述测量装置结构合理、操作简单，可以测量不同应力状态下各向异性试样的渗透率，更好的模拟原始地应力状态，而且还可以得到同一块各向异性试样在不同方向上的渗透率，其测量方法可靠，可以更好的反应试样的各向异性。更好的反应试样的各向异性。更好的反应试样的各向异性。


技术研发人员：闫传梁 邓悦 程远方 韩忠英
受保护的技术使用者：中国石油大学（华东）
技术研发日：2022.08.16
技术公布日：2022/11/29