专利名称：岩心毛管自吸评价仪的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及石油与天然气行业，具体是一种油气储层岩石自吸液体能力评价的实 验设备。
背景技术：
毛管自吸是土壤学、岩土学、细胞学等学科研究的热点。随着油气资源需求和能量 衰竭型(或低压负压)油气藏的增加，最大限度地提高油气采收率已成为油气开采技术的主 题。毛管自吸作用是水驱油气藏和裂缝性油气藏开采的一个重要机理，裂缝性油气藏基块 与裂缝之间的质能传递是通过毛管自吸作用进行的，两者之间的质能传递速率决定了该类 油气藏的油气产量。岩石毛管自吸速率主要受初始含水饱和度、润湿性、界面张力、裂缝参数、物性和 孔隙结构影响，因此，通过毛管自吸行为反演多孔介质性质也成为未来低渗多孔介质基本 性质的重要方向。当前毛管自吸行为研究主要通过天平测量多孔介质吸水量随时间的变化，主要针 对油水一高中渗透岩石。随着常规油气资源产量的大幅下降和油气需求的日益增加，低渗 透油藏、致密气藏(包括致密砂岩气藏、致密碳酸盐岩气藏和页岩气藏)亟待大规模开发。毛 管自吸理论是从低渗油藏中二次采油或提高采收率的基础。毛管自吸行为研究使得低压负 压或能量衰竭的油气藏注水开发取得了很大成效。然而，由于低渗储层孔隙细小，吸水量少，由于天平的漂移和蒸发作用，以往天平 悬吊法研究低渗岩石毛管自吸行为会出现吸水量一直不断增加或波动等现象，严重干扰数 据处理和毛管自吸行为的深入认识。
发明内容
本发明的目的在于提供了一套毛管自吸评价装置，自动化程度高，克服了现有毛 管自吸装置研究低渗岩石毛管自吸的不足。本发明采用的技术实施方案是
一种岩心毛管自吸评价仪，包括测量部分、承载部分和数据处理部分。所述承载部分是一个升降系统，升降系统的升降端上布置有一个广口容器，广口 容器内盛有自吸液体，待测岩心悬挂在广口容器内；
所述测量部分包括质量测量装置、电阻测量装置，质量测量装置、电阻测量装置和监测 装置的信号输入端对应待测岩心、信号输出端连接数据处理装置；
所述数据处理部分是计算机，对接收到的质量、电阻和监测信号进行处理运算。所述承载部分布置在密封支架内，密封支架是一个密封体，隔绝外界空气。所述升降系统包括相互连接活动配合的升降台、升降连杆和升降台底座，升降连 杆的高度可以调节，广口容器放置在升降台上。所述质量测量装置是电子天平，所述质量测量装置是电子天平，电子天平的质量
3测量端连接待测岩心、信号输出端连接至计算机。所述电子天平表面布置有密封罩。所述电子天平的测量端上设置有挂钩，挂钩通过细线连接悬挂岩心，细线不可伸 缩弯曲。所述电阻测量装置包括依次连接的测量电极和电桥仪，测量电极紧贴待测岩心表 面缠绕，电桥仪的信号输出端连接至计算机。所述监测装置是摄像设备，信号输出端连接至计算机。所述广口容器是透明容器。所述广口容器内底部布置有岩心垫。本发明所产生的技术效果
本发明是一种石油与天然气勘探开发过程中油气层保护和提高采收率方面的实验设 备。本岩心毛管自吸评价仪可以深入研究毛管自吸行为，尤其是低渗岩石毛管自吸行为，可 以监测岩心自吸过程岩心质量、两电极之间电阻率和自吸前沿的变化，还可优选油气田工 作液，监测油气开发过程中油气藏边、底水侵入速度等。本岩心毛管自吸评价仪的自动化程 度高，克服了常规毛管自吸装置研究低渗岩石毛管自吸的不足，尽量消除了天平漂移和蒸 发作用产生的吸水量不断增加或波动现象。本岩心毛管自吸评价仪的功能强大，主要有以 下几大功能
(1)监测岩心自吸过程中重量和平均饱和度的变化；
(2)监测岩心自吸过程中两电极之间岩心电阻率的变化；
(3)监测岩心自吸过程岩心表面液相上升的速率；
(4)测量岩心自吸过程中液相自吸速率；
(5)测量岩心水相自吸的油相或气相残余饱和度。本发明与现有技术相比，具有如下优势
(1)减弱天平漂移和蒸发作用对吸水量测试的影响；
(2)可以测量岩心自吸过程中两电极电阻率变化，通过自吸流体通过两电极间的时间 筛选流体；
(3)随时在线拍摄岩心自吸照片，监测岩心表面自吸流体的前缘位置；
(4)自动化程度高，实验岩心吸水重量变化、电极间电阻率变化、自吸照片的拍摄全部 采用计算机程序设定后自动进行。
图1为储层岩心毛管自吸评价仪结构示意图。图中代号含义1 一电子天平；2—玻璃罩；3—挂钩；4一细线；5 —密封支架； 6—广口容器；7—岩心；8—测量电极；9一自吸液体；10—岩心垫；11 一升降台；12 —升降 连杆；13—升降台底座；14一盖子；15—电极引线口 ；16—智能LCR电桥仪；17—摄像头； 18—计算机。
具体实施例方式如图1所示，本发明是一种岩心毛管自吸评价仪，包括承载部分、机械部分和数据处理部分
数据处理部分是计算机1 8，测量部分的信号输出端连接计算机18的信号输入端。承载部分是一个升降系统。升降系统布置在密封支架5的内部，密封支架5采用 隔绝空气的材料制得，使得密封支架5的内部与外界空气隔绝，即使得升降系统即承载部 分与密封支架5外部的空气隔绝。本实施例，密封支架5呈六面立方体型，棱边采用不锈钢 制作，起到稳定电子天平1的作用，六面采用挡风玻璃制作，可以起到减少空气流动等环境 变化对电子天平测量准确性的影响的目的。升降系统包括升降台11、升降连杆12和升降台底座13。升降台11是放置广口容 器6的平台。下还依次连接有升降连杆12和升降台底座13。升降台底座13设置在密封支 架5的内部底面上，升降连杆12的长度可调节，固定端与升降台底座13相连、升降端连接 升降台11。升降台11是放置广口容器6的平台，广口容器6为透明容器，内部盛有自吸液 体9，底部放置有岩心垫10。待测岩心7通过细线4悬挂在广口容器6的内部。通过调节 升降连杆12的长度，从而调节升降台11的高度，即调节广口容器6的高度，从而调节岩心 7在自吸流体9中的浸入深度。本实施例中，广口容器6为透明玻璃制成，顶端布置有盖子 14，且该盖子14上具有一条狭缝，可以使得悬挂岩心7的细线4穿过，同时狭缝的结构可以 减少自吸液体9的蒸发。广口容器6的侧面布置有测量电极8的电极引线口 15。测量部分包括质量测量装置、电阻测量装置和监测装置，质量测量装置和电阻测 量装置一端连接待测岩心，一端连接数据处理装置；
质量测量装置是电子天平1。电子天平1的表面布置有密封罩，使电子天平1与空气隔 绝，不受外界影响。本实施例采用玻璃罩2，降低外界干扰对电子天平1测量岩心7质量的 影响。电子天平1的质量测量端连接待测岩心7、信号输出端连接至计算机18。本实施例 采用以下方式连接电子天平1的测量端上设置有一个挂钩3，悬挂岩心7的细线4连接在 挂钩3上。并且，挂钩3为绝缘材料制成，细线4不可伸缩弯曲，是静力绳材料制得。通过 上述连接，电子天平1的信号输入端采集到岩心7的质量参数，信号输出端通过数据线和计 算机18连接。岩心7在自吸过程中，重量的变化通过电子天平1测量后由计算机18上的 程序自动采集。电阻测量装置主要为智能LCR电桥仪16、测量电极8及计算机18中的采集程序 组成。测量电极8紧贴岩心7表面缠绕，其信号输出端通过广口容器6侧面的电极引线口 15，连接至智能LCR电桥仪16的信号输入端。智能LCR测量仪16测量岩心7在自吸过程 中，任意两电极间电阻率变化，监测岩心7吸水前沿位置。监测装置是摄像设备，本实施例采用摄像头17，摄像头17安装在密封支架5内部， 输出端连接至计算机18。摄像系统由摄像头I7和计算机18中的图像采集软件组成。本发明的使用方法如下
操作升降台11升高，当广口容器6到达一定高度时，使得岩心7和岩心垫10接触；继 续操作升降台11升高，使得岩心7随着岩心垫10升高，使得悬挂岩心7的细线4慢慢松弛、 不再受力；最后，使细线4逐渐脱离电子天平1下的挂钩3，即使得电子天平1不再承载岩 心7的重量。此时，挂钩3空载，此状态下，可以校电子天平1，减弱和消除电子天平1漂移 的影响。
校正完电子天平1之后，操作升降台11降低，当广口容器6降低到一定高度时，使 得悬挂岩心7的细线4重新挂在电子天平1下的挂钩3上，即使得电子天平1承载岩心7 的重量；继续操作升降台11降低，使得岩心7和岩心垫10分离，电子天平1完全承载岩心
7的重量。 如此，再改变升降台11的高度，即改变岩心7在自吸流体9中的浸入深度。通过 电子天平1实时测量岩心7自吸过程中的质量变化，并计算机18记录和后期的数据处理。测量电极8监测岩心7自吸过程中，两电极之间岩心电阻率的变化，并通过数据线 和广口容器6侧面的电极引线口 15相连、再通过智能LCR电桥仪16的连接和处理，传输并 保存在计算机18中。摄像头17拍摄自吸照片，并通过数据线和计算机18相连，将监控数据传输并保存 在计算机18中。通过计算机18结合时间、自吸液体等参数，计算出岩心7自吸过程中，平均饱和度 的变化、岩心表面液相上升的速率、液相自吸速率、水相自吸的油相或气相残余饱和度等参数。
权利要求
1.一种岩心毛管自吸评价仪，包括测量部分、自吸部分和数据处理部分，其特征在于所述自吸部分包括悬挂系统和液面调节系统，悬挂系统悬挂待测岩心，使其悬挂高度 固定；液面调节系统是一个设置有升降装置的广口容器，广口容器内部盛有自吸液体，岩心 布置在广口容器内部；所述测量部分包括质量测量装置、电阻测量装置，质量测量装置、电阻测量装置和监测 装置的信号输入端对应待测岩心、信号输出端连接数据处理装置；所述数据处理部分是计算机，对接收到的质量、电阻和监测信号进行处理运算。
2.根据权利要求1所述的岩心毛管自吸评价仪，其特征在于所述自吸部分布置在密 封支架内，密封支架是一个密封体，隔绝外界空气。
3.根据权利要求1所述的岩心毛管自吸评价仪，其特征在于所述升降装置设置在广 口容器底部，包括相互连接活动配合的升降台、升降连杆和升降台底座，升降台底座固定， 升降 连杆的高度可以调节。
4.根据权利要求1所述的岩心毛管自吸评价仪，其特征在于所述质量测量装置是电 子天平，电子天平的质量测量端连接待测岩心、信号输出端连接至计算机。
5.根据权利要求4所述的岩心毛管自吸评价仪，其特征在于所述电子天平表面布置 有密封罩。
6.根据权利要求4所述的岩心毛管自吸评价仪，其特征在于所述电子天平的测量端 上设置有挂钩，挂钩通过细线连接悬挂岩心，细线不可伸缩弯曲。
7.根据权利要求1所述的岩心毛管自吸评价仪，其特征在于所述电阻测量装置包括 依次连接的测量电极和电桥仪，测量电极紧贴待测岩心表面缠绕，电桥仪的信号输出端连 接至计算机。
8.根据权利要求1所述的岩心毛管自吸评价仪，其特征在于所述监测装置是摄像设 备，信号输出端连接至计算机。
9.根据权利要求1所述的岩心毛管自吸评价仪，其特征在于所述广口容器是透明容。
10.根据权利要求1所述的岩心毛管自吸评价仪，其特征在于所述广口容器内底部布置有岩心垫。
全文摘要
本发明提供了一种岩心毛管自吸评价仪，包括测量部分、承载部分和数据处理部分，主要由电子天平、智能LCR测量仪、密封支架、升降台、摄像头、带狭缝盖子的广口容器及测量电极组成，升降台的升降连杆可以调节长度，从而调节岩心在自吸流体中的浸入深度，并可使电子天平在自吸过程中不再承重，校正天平，减弱和消除天平漂移的影响。测量电极环形紧贴岩心表面缠绕，智能LCR测量仪测量岩心自吸过程中任意两电极间电阻率变化。本发明的自动化程度高，可以监测岩心自吸过程中岩心质量和两电极之间电阻率的变化，评价岩心自吸液体能力。
文档编号G01N5/02GK102072844SQ20101055916
公开日2011年5月25日 申请日期2010年11月25日 优先权日2010年11月25日
发明者兰林, 康毅力, 张国东, 徐进, 朱澄清, 李丽, 李群生, 杜新龙, 欧彪, 游利军, 王世泽, 胡泽, 蒋祖军, 陈一健 申请人:中国石油化工股份有限公司