一種儲氣庫結鹽傷害程度模擬實驗裝置及方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及油氣田開發工程領域，尤其涉及一種儲氣庫結鹽傷害程度模擬實驗裝置及方法，第一三通閥a閥門、b閥門分別與第一中間容器的入口和第二中間容器的入口相連；四通閥的c閥門依次與高溫高壓巖心夾持器、第三三通閥的a閥門相連，四通閥的d閥門、第二針型閥、減壓閥和高壓氣瓶依次通過管線連接相連，第三三通閥的c閥門、回壓閥、氣體干燥裝置、氣體流量計和尾氣處理系統依次通過管線連接。本發明專利技術通過對比不同礦化度下地層水經過烘干結鹽后宏觀孔隙度滲透率變化研究氣藏型儲氣庫巖心結鹽傷害規律，結合掃描電鏡及能譜分析等微觀可視化技術研究氣藏型儲氣庫鹽晶形態及鹽晶形態，對不同礦化度地層水結鹽傷害程度及鹽晶形態進行綜合評價。行綜合評價。行綜合評價。

【技術實現步驟摘要】
一種儲氣庫結鹽傷害程度模擬實驗裝置及方法


[0001]本專利技術涉及油氣田開發工程領域，尤其涉及一種儲氣庫結鹽傷害程度模擬實驗裝置及方法。

技術介紹

[0002]枯竭氣藏由于先天具備較好的封閉性、儲集性和工程施工條件，使之成為地下氣藏型儲氣庫建設選址的有利目標。當儲層中的地層水初始礦化度較高，并伴隨多周期注采循環后的儲層干化時，會出現儲層結鹽堵塞問題，這將對氣藏型儲氣庫平穩運營帶來安全隱患。
[0003]中國地下氣藏型儲氣庫2020年至2021年采暖季采氣量達到100.37億立方米，周期采氣量首次突破100億立方米，占本輪采暖季天然氣保供量的10.17％，同比增長46.2％。氣藏型儲氣庫在降價開采過程中，地層水將大量蒸發到氣體中。對于地層水有限的氣藏型儲氣庫，在多周期運行過程中，經過年復一年的注采循環后，地層水不斷蒸發，會加劇氣藏型儲氣庫地層的結鹽問題。氣藏型儲氣庫的儲層出現嚴重的結鹽堵塞后，會導致氣井油壓快速下降、產量大幅降低，需要進行頻繁的周期性清水洗井作業產能恢復氣井產產能，不僅嚴重影響了氣井的正常生產，還造成了大量清水的浪費，增大了氣藏開發投入成本。
[0004]由于枯竭油氣藏先天具備較好的封閉性、儲集性和工程施工條件，使之成為地下儲氣庫建設選址的有利目標。當枯竭油氣藏儲層中的地層水初始礦化度較高，并伴隨多周期注采循環后的儲層干化時，會出現儲層結鹽堵塞問題，這將對儲氣庫平穩運行帶來安全隱患。根據國內外儲氣庫開發結鹽實踐，高礦化度地層水是氣藏結鹽的主要原因。
[0005]國內外對于氣藏型儲氣庫結鹽的研究主要聚焦地層水蒸發及鹽析造成的儲層傷害，但缺少對氣藏型儲氣庫結鹽后鹽晶在儲層中微觀分布研究。

技術實現思路

[0006]本專利技術所要解決的技術問題是提供一種儲氣庫結鹽傷害程度模擬實驗裝置及方法，該裝置能夠模擬真實的地層條件，考慮析出鹽與巖石的相互作用，定量研究結鹽后巖心的傷害程度，明確不同礦化度下巖心結鹽規律，加深對氣藏型儲氣庫開發過程中出現的結鹽堵塞地層問題的認識與理解，為下一步的微觀可視化研究提供基礎。
[0007]本專利技術解決上述技術問題的技術方案如下：一種儲氣庫結鹽傷害程度模擬實驗裝置，包括第一三通閥、第二三通閥、第三三通閥、四通閥、恒速恒壓泵、第一中間容器、第二中間容器、第一針型閥、第二針型閥、單向閥、第一電子壓力計、第二電子壓力計、烘箱、高溫高壓巖心夾持器、減壓閥、高壓氣瓶、回壓閥、氣體干燥裝置、氣體流量計、數據處理系統和尾氣處理系統；所述第一三通閥a閥門、b閥門分別與第一中間容器的入口和第二中間容器的入口相連，所述第一中間容器內裝有蒸餾水，第二中間容器內裝有根據目標地層水復配的氯化鈉溶液；所述第一三通閥c閥門與所述恒速恒壓泵相連，所述第二三通閥a閥門、b閥門分別與所述第一中間容器的出口和所述第二中間容器的出口相連，所述第二三通閥的c閥
門、所述第一針型閥、所述單向閥、所述四通閥的a閥門依次通過管線相連，所述四通閥的b閥門與所述第一電子壓力計相連，所述四通閥的c閥門依次與所述高溫高壓巖心夾持器、所述第三三通閥的a閥門相連，所述四通閥的d閥門、所述第二針型閥、所述減壓閥和所述高壓氣瓶依次通過管線連接相連，所述高溫高壓巖心夾持器的加壓口與夾持器加壓裝置連接：所述第三三通閥的b閥門連接所述第二電子壓力計，所述第三三通閥的c閥門、所述回壓閥、所述氣體干燥裝置、所述氣體流量計和所述尾氣處理系統依次通過管線連接，所述回壓閥與回壓加壓裝置連接，所述氣體流量計連接一個所述尾氣處理系統。
[0008]本專利技術的有益效果是：本裝置可以在室內實驗室模擬地層條件，通過對比不同礦化度下地層水經過烘干結鹽后宏觀孔隙度滲透率變化研究氣藏型儲氣庫巖心結鹽傷害規律，結合掃描電鏡及能譜分析等微觀可視化技術研究氣藏型儲氣庫鹽晶形態及鹽晶形態，對不同礦化度地層水結鹽傷害程度及鹽晶形態進行綜合評價，根據地層水結鹽傷害程度及鹽晶形態評價結果，對儲層巖心結鹽傷害程度進行分級，為制定氣藏型儲氣庫儲層結鹽防治措施提供依據，保障氣藏型儲氣庫的安全和高效運行。
[0009]在上述技術方案的基礎上，本專利技術還可以做如下改進。
[0010]進一步，所述夾持器加壓裝置包括依次連接的第三電子壓力計、第三針型閥以及第一手動泵，所述第三電子壓力計與所述高溫高壓巖心夾持器的加壓口連接。
[0011]采用上述進一步方案的有益效果是：實現高溫高壓巖心夾持器精準加壓。
[0012]進一步，所述回壓加壓裝置包括依次連接的第四電子壓力計、第四針型閥、第二手動泵，所述第四電子壓力計與所述回壓閥連接。
[0013]采用上述進一步方案的有益效果是：實現回壓閥的進準加壓。
[0014]本專利技術解決上述技術問題的技術方案如下：一種儲氣庫結鹽傷害程度模擬實驗方法，采用上述所述的一種儲氣庫結鹽傷害程度模擬實驗裝置對氣藏型儲氣庫巖心結鹽傷害程度及鹽晶形態進行評價，包括以下步驟：
[0015]步驟S1：獲取目標儲層標準巖心：獲取目標儲層巖樣，使用巖心鉆取機和切割機鉆取標準巖心，清洗巖心，洗凈巖心內的可溶鹽，標準巖心烘干后測量其干重m
dry
、直徑d和長度L；
[0016]步驟S2：測量巖心原始滲透率、孔隙度以等基礎物性數據：連接評價氣藏型儲氣庫巖心結鹽傷害程度及鹽晶形態的裝置，將巖心放入巖心夾持器后檢查裝置的氣密性并進行裝置的預熱，將恒溫箱溫度設定為目標地層溫度，加熱穩定4h以上，使恒溫箱內的溫度穩定在目標地層溫度；
[0017]步驟S3：去離子水清洗巖心：取出測量完基礎數據的飽和地層水巖心，使用巖心夾持器用第一中間容器的蒸餾水驅替巖心20PV，待到巖心的地層水被全部驅替出巖心，將巖心取出；
[0018]步驟S4：烘干巖心：將巖心放入烘箱中，烘干其中的水分；
[0019]步驟S5：配制不同礦化度地層水樣品：根據目標儲層的地層水分析資料，配制不同礦化度地層水樣品，將配制好的地層水樣品倒入第二中間容器中，加熱第二中間容器至地層溫度，待溫度穩定3h后，進行下一步驟；
[0020]步驟S6：不同礦化度地層水注入巖心：設定烘箱的溫度為目標地層溫度，設定恒速恒壓泵的壓力為2MPa，使用第二中間容器內的復配地層水緩慢驅替巖心，驅替10PV后取出
巖心；
[0021]步驟S7：巖心烘干后測量其孔隙度、滲透率：將巖心烘干，使得巖心內的復配地層水蒸發，析出鹽沉積在孔隙中，使用步驟S1的方法測量巖心結鹽后孔隙度和滲透率數據；
[0022]步驟S8：重復步驟S3至步驟S7：重復步驟S3至步驟S8三次，復配地層水的鹽的濃度依次為1/3實際地層水礦化度、2/3實際地層水礦化度和實際地層水礦化度；
[0023]則巖心的滲透率傷害率為：
[0024][0025]式中：S
ki
為巖心第i次結鹽實驗的滲透率傷害率；k
i
為巖心第i次結鹽后的滲透率，單位mD；
[0026]巖心的孔隙度傷害率為：
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種儲氣庫結鹽傷害程度模擬實驗裝置，其特征在于，包括第一三通閥(9
?
1)、第二三通閥(9
?
2)、第三三通閥(9
?
3)、四通閥(2)、恒速恒壓泵(1)、第一中間容器(3
?
1)、第二中間容器(3
?
2)、第一針型閥(4
?
1)、第二針型閥(4
?
2)、單向閥(5)、第一電子壓力計(6
?
1)、第二電子壓力計(6
?
2)、烘箱(7)、高溫高壓巖心夾持器(8)、減壓閥(10)、高壓氣瓶(11)、回壓閥(13)、氣體干燥裝置(14)、氣體流量計(15)、數據處理系統(16)和尾氣處理系統(17)；所述第一三通閥(9
?
1)a閥門、b閥門分別與第一中間容器(3
?
1)的入口和第二中間容器(3
?
2)的入口相連，所述第一中間容器(3
?
1)內裝有蒸餾水，第二中間容器(3
?
2)內裝有根據目標地層水復配的氯化鈉溶液；所述第一三通閥(9
?
1)c閥門與所述恒速恒壓泵(1)相連，所述第二三通閥(9
?
2)a閥門、b閥門分別與所述第一中間容器(3
?
1)的出口和所述第二中間容器(3
?
2)的出口相連，所述第二三通閥(9
?
2)的c閥門、所述第一針型閥(4
?
1)、所述單向閥(5)、所述四通閥(2)的a閥門依次通過管線相連，所述四通閥(2)的b閥門與所述第一電子壓力計(6
?
1)相連，所述四通閥(2)的c閥門依次與所述高溫高壓巖心夾持器(8)、所述第三三通閥(9
?
3)的a閥門相連，所述四通閥(2)的d閥門、所述第二針型閥(4
?
2)、所述減壓閥(10)和所述高壓氣瓶(11)依次通過管線連接相連，所述高溫高壓巖心夾持器(8)的加壓口與夾持器加壓裝置連接；所述第三三通閥(9
?
3)的b閥門連接所述第二電子壓力計(6
?
2)，所述第三三通閥(9
?
3)的c閥門、所述回壓閥(13)、所述氣體干燥裝置(14)、所述氣體流量計(15)和所述尾氣處理系統(17)依次通過管線連接，所述回壓閥(13)與回壓加壓裝置連接，所述氣體流量計(15)連接一個所述尾氣處理系統(16)。2.根據權利要求1所述的一種儲氣庫結鹽傷害程度模擬實驗裝置，其特征在于，所述夾持器加壓裝置包括依次連接的第三電子壓力計(6
?
3)、第三針型閥(4
?
3)以及第一手動泵(12
?
1)，所述第三電子壓力計(6
?
3)與所述高溫高壓巖心夾持器(8)的加壓口連接。3.根據權利要求2所述的一種儲氣庫結鹽傷害程度模擬實驗裝置，其特征在于，所述回壓加壓裝置包括依次連接的第四電子壓力計(6
?
4)、第四針型閥(4
?
4)、第二手動泵(12
?
2)，所述第四電子壓力計(6
?
4)與所述回壓閥(13)連接。4.一種儲氣庫結鹽傷害程度模擬實驗方法，其特征在于，采用上述權利要求3所述的一種儲氣庫結鹽傷害程度模擬實驗裝置對氣藏型儲氣庫巖心結鹽傷害程度及鹽晶形態進行評價，包括以下步驟：步驟S1：獲取目標儲層標準巖心：獲取目標儲層巖樣，使用巖心鉆取機和切割機鉆取標準巖心，清洗巖心，洗凈巖心內的可溶鹽，標準巖心烘干后測量其干重m
dry
、直徑d...

【專利技術屬性】
技術研發人員：任眾鑫，蔣平，劉峻峰，張平，成凡，胡俊，蘇海波，黃發木，羅莎，樊雪，段沖，楊佳坤，魯俊，
申請(專利權)人：國家石油天然氣管網集團有限公司，
類型：發明
國別省市：