本實(shí)用新型屬于石油工程領(lǐng)域，具體涉及一種頁(yè)巖高溫滲吸測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

自發(fā)滲吸是發(fā)生在多孔介質(zhì)中常見的自然現(xiàn)象，對(duì)于非常規(guī)儲(chǔ)層，利用自發(fā)滲吸對(duì)其進(jìn)行研究在國(guó)際上都是比較前沿的技術(shù)。在致密性儲(chǔ)層的研究中，特別是對(duì)低孔低滲透頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的研究中，評(píng)價(jià)儲(chǔ)層巖石的自發(fā)滲吸強(qiáng)度是研究的重點(diǎn)。首先，由于低滲透儲(chǔ)層的吼道細(xì)小，大多處于微米級(jí)甚至納米級(jí)，毛細(xì)管力引起的自發(fā)滲吸現(xiàn)象比常規(guī)儲(chǔ)層更為明顯，對(duì)儲(chǔ)層產(chǎn)生的影響更大；其次，低滲儲(chǔ)層的吸水能力取決于巖性、地層以及人工注入的液體類型，需要進(jìn)行大量自吸實(shí)驗(yàn)研究致密性儲(chǔ)層與人工注入液體的相互作用；同時(shí)低滲儲(chǔ)層的非均質(zhì)性較強(qiáng)，尤其是在頁(yè)巖氣鉆井過程中，需要對(duì)不同地層或同一地層不同位置的頁(yè)巖進(jìn)行多次取樣評(píng)價(jià)。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于頁(yè)巖的自發(fā)滲吸研究主要集中在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，在常溫常壓下，通過測(cè)量頁(yè)巖對(duì)液體的吸入量開展研究。但是在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過程中，頁(yè)巖是在地下幾千米處跟壓裂液接觸，此過程發(fā)生的具體環(huán)境是高溫高壓，可見現(xiàn)有的研究并不能真實(shí)地模擬頁(yè)巖的滲吸過程。因此，急需開發(fā)一種用于頁(yè)巖的自發(fā)滲吸測(cè)量裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種頁(yè)巖高溫滲吸測(cè)量裝置，該裝置在原有裝置的基礎(chǔ)上，通過加入一個(gè)高溫恒溫裝置，使得當(dāng)人們?cè)谶M(jìn)行自發(fā)滲吸實(shí)驗(yàn)時(shí)，能夠根據(jù)需求提供合適的高溫環(huán)境，更好的模擬現(xiàn)場(chǎng)頁(yè)巖與壓裂液的相互作用。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為：

一種頁(yè)巖高溫滲吸測(cè)量裝置，其結(jié)構(gòu)包括：巖心夾持器，控制閥I，管線I，柱塞I，加熱裝置，控制面板，刻度管，壓力表，控制閥II，管線II，柱塞II，管線III，壓力傳感器，通孔I，電源，時(shí)間控制儀表，溫度控制儀表，開關(guān)，通孔II，通孔III，其特征在于：所述的巖心夾持器上端通過螺紋連接柱塞I，下端通過螺紋連接柱塞II，通孔I位于加熱裝置上部，通孔II和通孔III位于加熱裝置下部，管線I穿過通孔I并貫通柱塞I，管線I的連通狀態(tài)受控制閥I控制，所述的加熱裝置位于巖心夾持器外部，加熱裝置內(nèi)部有發(fā)熱電阻絲，由電源提供電源，時(shí)間控制儀表，溫度控制儀表，開關(guān)位于加熱裝置外部，分別控制發(fā)熱電阻絲的加熱時(shí)間、溫度以及啟動(dòng)狀態(tài)，管線II穿過通孔II，管線III穿過通孔III，管線II 和管線III都貫通柱塞II，所述的管線II連通狀態(tài)受控制閥II控制，所述的管線III右端連接壓力傳感器與壓力表，所述的壓力傳感器上部連接刻度管，所述的控制面板位于加熱裝置的前方，通過記錄刻度管液面高度進(jìn)而測(cè)量頁(yè)巖吸水量。本實(shí)用新型的原理是：由于頁(yè)巖巖心孔隙尺度很小且很發(fā)育，與液體接觸時(shí)會(huì)存在一定強(qiáng)度的毛細(xì)管力。當(dāng)干燥后的頁(yè)巖巖心與水接觸后，低孔低滲的頁(yè)巖在毛細(xì)管力作用下會(huì)將液體自發(fā)滲吸吸入巖心中，從而導(dǎo)致刻度管中的液面下降，通過計(jì)量刻度管中液面的下降得出巖心的吸水量，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)量。通過添加一個(gè)高溫恒溫裝置，將巖心夾持器置于高溫恒溫裝置中，使得巖心能夠在高溫環(huán)境下吸水，從而達(dá)到模擬地層環(huán)境的目的。

本實(shí)用新型的有益效果：

通過上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型提供的是一種頁(yè)巖高溫滲吸測(cè)量裝置，該裝置通過添加一個(gè)高溫恒溫裝置，使得在原有實(shí)驗(yàn)測(cè)量的基礎(chǔ)上加以高溫環(huán)境處理，使得頁(yè)巖滲吸過程更接近現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，使得測(cè)量結(jié)果更加精確。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型整體示意圖。圖中：1巖心夾持器，2控制閥I，3管線I，4柱塞I，5加熱裝置，6控制面板，7刻度管，8壓力表，9控制閥II，10管線II，11柱塞II，12管線III，13壓力傳感器。圖2為本實(shí)用新型加熱裝置示意圖。圖中：3管線I，5加熱裝置，14通孔I，15電源，16時(shí)間控制儀表，17溫度控制儀表，18開關(guān)，19通孔II，20通孔III。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種頁(yè)巖高溫滲吸測(cè)量裝置，其結(jié)構(gòu)包括：巖心夾持器1，刻度管7，壓力表8，加熱裝置5，控制面板6，壓力傳感器13，所述刻度管7通過管線III 12與所述巖心夾持器1的底部連接，所述控制閥II 9通過管線II 10與所述巖心夾持器1的底部連接，所述控制閥I 2通過管線I 3與所述巖心夾持器1的頂部連接。

通過巖心夾持器底部的控制閥II判斷巖心底部與水是否接觸。控制閥II與巖心底面在同一水平線上?？刂崎yII出水的那一刻，巖心底面與水剛好接觸，此時(shí)關(guān)閉控制閥II，并開始計(jì)量。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，刻度管和管線III內(nèi)充滿水，巖心底面與水接觸，在施加恒溫條件下，巖心吸水，從而導(dǎo)致刻度管中的液面下降，通過計(jì)量刻度管中液面的下降得出巖心的吸水量。本實(shí)施例為逆向驅(qū)替，當(dāng)關(guān)閉控制閥I時(shí)，巖心夾持器處于密封狀態(tài)，此時(shí)得到的結(jié)果為逆向驅(qū)替的結(jié)果。

本實(shí)施例的測(cè)量裝置還包括控制面板6，所述控制面板6與水平面垂直。所述控制面板6的前方設(shè)置所述巖心夾持器1、刻度管7、控制閥I 2和控制閥II 9以及加熱裝置5。所述控制面板10的后方設(shè)置所述管線、管線I 3、管線II 10、管線III 12。通過控制面板將測(cè)量裝置中用到的所有管線遮擋在控制面板的后方，管線在控制面板的后方布置，既可以使測(cè)量裝置整齊美觀，又可以確保各條管線暢通，避免出現(xiàn)異常情況。

本實(shí)施例的測(cè)量裝置還包括加熱裝置5，所述加熱裝置5的內(nèi)部放置巖心夾持器1、巖心、柱塞I 4和柱塞II 11。所述加熱裝置5的頂部設(shè)置通孔I 14，所述通孔I 14內(nèi)穿過管線I 3。所述加熱裝置5的底部設(shè)置通孔II 19和通孔III 20，所述通孔II 19和所述通孔III 20內(nèi)分別穿過管線管線II 10和管線III 12。所述加熱裝置5與電源15連接，其外部設(shè)置開關(guān)18、溫度控制儀表17和時(shí)間控制儀表16。

按照本實(shí)用新型用于頁(yè)巖的自發(fā)滲吸測(cè)量方法，采用上述測(cè)量裝置，其按照先后順序包括以下步驟：

步驟一：將巖心放入巖心夾持器中，連接測(cè)量裝置的管線并檢查密封性；

步驟二：關(guān)閉巖心夾持器頂部的控制閥，同時(shí)打開巖心夾持器底部的控制閥；

步驟三：接通加熱裝置電源并打開加熱裝置，通過溫度控制儀表設(shè)置需要溫度并打開時(shí)間控制儀表，持續(xù)十個(gè)小時(shí)；

步驟四：向刻度管中注入水，水流經(jīng)巖心夾持器底部的管線后到達(dá)巖心夾持器底部的控制閥；

步驟五：當(dāng)巖心夾持器底部的控制閥出水時(shí)，關(guān)閉該控制閥；

步驟六：巖心吸水，刻度管液面下降，計(jì)量巖心吸水體積，并轉(zhuǎn)化為巖心吸水質(zhì)量隨時(shí)間的變化關(guān)系。