一种基于页岩气赋存状态的滑溜水强制渗吸实验装置及评价方法

专利2025-04-20  20


本发明涉及油气开采实验,尤其涉及一种基于页岩气赋存状态的滑溜水强制渗吸实验装置及评价方法。


背景技术:

1、水力压裂是页岩气开发关键技术之一,常以滑溜水作为水力压裂改造中的工作液。压裂后,滑溜水在泵压和静液柱压力的作用下进入页岩气储层中,这一过程被称为强制渗吸,在室内如何更好地模拟滑溜水强制渗吸过程,就成为认识强制渗吸的作用机制的关键问题。

2、通过模拟压裂后滑溜水强制渗吸进入页岩气储层的过程,可为研究者能够更加深入地探究页岩气储层中流体强制渗吸机制,为优化开采方案,提高资源采收率提供依据。

3、针对以上问题,亟需发明一种有利于模拟强制渗吸的实验装置及评价方法。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于页岩气赋存状态的滑溜水强制渗吸实验装置及评价方法,旨在解决现有技术中的常规强制渗吸研究方法,在实验设计中无法模拟实际储层环境,缺乏对强制渗吸过程分析的技术问题。

2、为实现上述目的,本发明采用的一种基于页岩气赋存状态的滑溜水强制渗吸实验装置,包括供气源、增压泵、岩心夹持器、液体罐、中间容器、恒压泵、真空泵、参考罐和围压泵,所述供气源与所述增压泵连接,所述岩心夹持器分别与所述增压泵和所述液体罐连接,所述增压泵和所述岩心夹持器之间分别设置有所述真空泵和所述参考罐,所述围压泵与所述岩心夹持器连接,所述中间容器分别与所述液体罐和所述恒压泵连接。

3、其中,所述基于页岩气赋存状态的滑溜水强制渗吸实验装置还包括第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和电脑,所述第一压力传感器分别与所述参考罐和所述岩心夹持器连接,所述第二压力传感器分别与所述围压泵和所述岩心夹持器连接,所述第三压力传感器分别与所述岩心夹持器和所述液体罐连接,所述电脑分别与所述第一压力传感器、所述第二压力传感器和所述第三压力传感器连接。

4、其中,所述基于页岩气赋存状态的滑溜水强制渗吸实验装置还包括恒温水浴箱,所述岩心夹持器和所述参考罐分别设置于所述恒温水浴箱的内部。

5、其中,所述供气源包括高压甲烷气瓶、高压氦气气瓶和减压阀,所述高压甲烷气瓶和所述高压氦气气瓶分别与所述增压泵连接,所述高压甲烷气瓶和所述高压氦气气瓶上均设置有减压阀。

6、本发明还提供一种基于页岩气赋存状态的滑溜水强制渗吸评价方法,包括:

7、模拟地层条件下甲烷气体在页岩储层中的吸附/解吸附过程;

8、模拟地层条件下滑溜水强制渗吸进入页岩储层过程;

9、模拟地层条件下流体渗吸影响甲烷解吸附过程。

10、其中,通过在实验过程中检测压力值,计算页岩岩心样品吸附气量及解吸附气量、滑溜水强制渗吸体积、参考罐体积等数据,进而确定页岩岩心样品的吸附/解吸附性质、以及在液体强制渗吸作用后页岩岩心样品吸附/解吸附性质变化特征,实现对压裂后的页岩气储层产气能力的评价。

11、本发明的一种基于页岩气赋存状态的滑溜水强制渗吸实验装置及评价方法,利用所述围压泵模拟实际储层条件,所述岩心夹持器一端为注气端,通过向所述岩心夹持器注气,模拟甲烷在原始地层条件下的赋存状态,所述岩心夹持器的另一端为注液端,通过注入高压滑溜水,模拟滑溜水强制渗吸进入页岩基质的过程,能够模拟地层条件以及强制渗吸过程,对认识滑溜水强制渗吸过程有重要的帮助;通过上述结构分别模拟地层条件下甲烷气体在页岩储层中的吸附过程;模拟地层条件下滑溜水强制渗吸进入页岩储层过程;模拟地层条件下流体渗吸影响甲烷解吸附过程,获得有利于模拟强制渗吸的效果,通过模拟压裂后滑溜水强制渗吸进入页岩储层的过程,分析滑溜水强制渗吸增产的规律,确定页岩岩心等温吸附、脱附性质变化规律,根据在实验过程中检测压力值,计算页岩岩心样品吸附气量及解吸附气量、滑溜水强制渗吸体积、参考罐体积数据,进而确定页岩岩心样品的吸附性质以及在液体强制渗吸作用后页岩岩心样品吸附性质变化特征。



技术特征:

1.一种基于页岩气赋存状态的滑溜水强制渗吸实验装置,其特征在于,

2.如权利要求1所述的基于页岩气赋存状态的滑溜水强制渗吸实验装置,其特征在于,

3.如权利要求1所述的基于页岩气赋存状态的滑溜水强制渗吸实验装置,其特征在于,

4.如权利要求1所述的基于页岩气赋存状态的滑溜水强制渗吸实验装置,其特征在于,

5.一种基于页岩气赋存状态的滑溜水强制渗吸评价方法,应用于如权利要求1至4中任一项的所述的基于页岩气赋存状态的滑溜水强制渗吸实验装置,其特征在于,包括:

6.如权利要求5所述的基于页岩气赋存状态的滑溜水强制渗吸评价方法,其特征在于,通过在实验过程中检测压力值,计算页岩岩心样品吸附气量及解吸附气量、滑溜水强制渗吸体积、参考罐体积等数据,进而确定页岩岩心样品的吸附/解吸附性质、以及在液体强制渗吸作用后页岩岩心样品吸附/解吸附性质变化特征,实现对压裂后的页岩气储层产气能力的评价。


技术总结
本发明涉及油气开采实验技术领域,具体涉及一种基于页岩气赋存状态的滑溜水强制渗吸实验装置及评价方法;包括供气源、增压泵、岩心夹持器、液体罐、中间容器、恒压泵、真空泵、参考罐和围压泵,在体积法测试页岩气吸附/解吸附的基础上,增加恒压泵和液体罐,模拟页岩气井压裂后滑溜水强制渗吸进入页岩气储层的过程,研究滑溜水强制渗吸对页岩气解吸附影响的实验特征,形成一套评价滑溜水强制渗吸的评价方法。该装置及评价方法为深入认识滑溜水强制渗吸机理、优化压裂施工方案和提高页岩气采收率均有重要的理论意义和实践价值。

技术研发人员:刘忠华,张烜玮,丁忠佩,于季灏,杨丕辉,封奔,龙昱锦,曾顺鹏
受保护的技术使用者:重庆科技大学
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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