體方法如下：
[0029] 設(shè)定蒸餾水增壓泵22的工作壓力為30MPa，通過中間容器下腔壓力測量計24讀取 壓力，實驗過程中蒸餾水增壓泵22 -直處于啟動狀態(tài)；
[0030](4)、向巖心310中注入甲烷，具體方法如下：
[0031] 打開巖心夾持器入口旋抒閥33,靜置48h，然后關(guān)閉巖心夾持器入口旋抒閥33 ;
[0032](5)、放空中間容器23上腔中的甲烷并注入二氧化碳，具體方法如下：
[0033] 打開放空管線旋擰閥26放空氣體；然后關(guān)閉放空管線旋擰閥26,將甲烷儲罐換成 二氧化碳儲罐，打開氣體輸出旋擰閥13,啟動氣體增壓泵12,將氣體注入中間容器23的上 腔，然后關(guān)閉氣體輸出旋抒閥13 ;
[0034](6)、施加圍壓，具體方法如下：
[0035]旋轉(zhuǎn)圍壓施加手搖泵38,通過圍壓壓力測量計39讀取壓力值，當壓力值達到 30MPa時停止旋轉(zhuǎn)圍壓施加手搖泵38 ;
[0036](7)、施加回壓，具體方法如下：
[0037] 打開回壓管線旋擰閥33,在蒸餾水增壓泵22上設(shè)定工作壓力為lOMPa，當中間容 器下腔壓力測量計24所示的壓力達到lOMPa時關(guān)閉回壓管線旋擰閥33 ;
[0038](8)、向巖心中注入二氧化碳，具體方法如下：
[0039] 打開巖心夾持器入口旋擰閥33、巖心夾持器出口旋擰閥34,在蒸餾水增壓泵22上 設(shè)定工作壓力為20MPa，每隔0. 5min分別讀取甲烷二氧化碳混合氣體流量計41、二氧化碳 氣體流量計43的數(shù)值；
[0040] (9)、計算濾失速度以及濾失系數(shù)，具體方法如下：
[0041] 濾失速度公式如下：
【主權(quán)項】
1. 一種測量超臨界二氧化碳壓裂液濾失系數(shù)的裝置，包括：氣體注入系統(tǒng)、壓力控制 系統(tǒng)、實驗?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)和測量系統(tǒng)；氣體注入系統(tǒng)將甲烷或二氧化碳注入實驗?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)，壓力 控制系統(tǒng)為實驗?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)和氣體注入系統(tǒng)提供壓力，實驗?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)為實驗提供高溫高壓的 地層環(huán)境，測量系統(tǒng)測量實驗過程中流出的不同氣體的體積。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量超臨界二氧化碳壓裂液濾失系數(shù)的裝置，其特征在于， 氣體注入系統(tǒng)，包括：氣體儲罐、氣體增壓泵、氣體輸出旋擰閥，氣體儲罐、氣體增壓泵、氣體 輸出旋擰閥依次通過管線相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1-2所述的測量超臨界二氧化碳壓裂液濾失系數(shù)的裝置，其特征在 于，壓力控制系統(tǒng)，包括：蒸餾水儲罐、蒸餾水增壓泵、中間容器；中間容器為鋼制密封容 器，中間容器內(nèi)設(shè)有活塞，活塞將中間容器分隔為上腔、下腔；蒸餾水儲罐、蒸餾水增壓泵、 下腔依次通過管線相連，蒸餾水增壓泵、下腔相連的管線上設(shè)有下腔壓力測量計，蒸餾水儲 罐為開口鋼制容器，蒸餾水增壓泵為恒壓恒速泵，上腔上連接有放空管線，放空管線上設(shè)置 放空管線旋擰閥，氣體輸出旋擰閥通過管線連接到中間容器的上腔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的測量超臨界二氧化碳壓裂液濾失系數(shù)的裝置，其特征在 于，氣體儲罐為標準不銹鋼氣瓶。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的測量超臨界二氧化碳壓裂液濾失系數(shù)的裝置，其特征在 于，實驗?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)，包括：巖心夾持器、回壓閥、巖心夾持器水浴加熱器、圍壓施加手搖泵、圍 壓壓力測量計；巖心夾持器為鋼制圓筒，內(nèi)設(shè)有橡膠套，橡膠套用于包裹巖心，兩端分別設(shè) 有左螺栓、右螺栓，左螺栓通過管線與巖心夾持器入口旋擰閥相連，巖心夾持器入口旋擰閥 通過管線與中間容器的上腔相連；右螺栓通過管線與巖心夾持器出口旋擰閥相連，巖心夾 持器出口旋擰閥通過管線與回壓閥相連；回壓閥通過管線與巖心夾持器入口旋擰閥與中 間容器的上腔相連的管線相連，該管線上設(shè)置回壓管線旋擰閥。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的測量超臨界二氧化碳壓裂液濾失系數(shù)的裝置，其特征在 于，圍壓施加手搖泵通過管線與橡膠套相連，圍壓施加手搖泵與巖心夾持器內(nèi)的橡膠套相 連的管線上設(shè)有圍壓壓力測量計。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的測量超臨界二氧化碳壓裂液濾失系數(shù)的裝置，其特征在 于，巖心夾持器置于巖心夾持器水浴加熱器中，巖心夾持器水浴加熱器是電阻絲式加熱器， 形狀為長方體，含水深度為cm，巖心夾持器放入其中，可以提供實驗所需要的溫度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7所述的測量超臨界二氧化碳壓裂液濾失系數(shù)的裝置，其特征在 于，測量系統(tǒng)，包括：甲烷二氧化碳混合氣體流量計、甲烷吸附器、二氧化碳氣體流量計、氣 體回收罐，回壓閥、甲烷二氧化碳混合氣體流量計、甲烷吸附器、二氧化碳氣體流量計、氣體 回收罐依次通過管線相連。
9. 一種測量超臨界二氧化碳壓裂液濾失系數(shù)的方法，采用權(quán)利要求1-8所述的測量超 臨界二氧化碳壓裂液濾失系數(shù)的裝置，實驗裝置初始狀態(tài)為氣體輸出旋擰閥、放空管線旋 擰閥、巖心夾持器入口旋擰閥、巖心夾持器出口旋擰閥、回壓管線旋擰閥、回壓閥均處于關(guān) 閉狀態(tài)，巖心夾持器放置在巖心夾持器水浴加熱器中，氣體增壓泵處未連接氣體儲罐；步驟 如下： (1)、放置巖心，具體方法如下： 將巖心夾持器從巖心夾持器水浴加熱器中取出，卸下左螺栓，將巖心放入橡皮套內(nèi)，擦 拭左螺栓上的水分，確保干凈后旋轉(zhuǎn)左螺栓安裝，將巖心夾持器放置到巖心夾持器水浴加 熱器中，設(shè)定巖心夾持器水浴加熱器溫度為度； (2) 、排出中間容器上腔中的氣體，向中間容器上腔充入甲烷，具體方法如下： 打開放空管線旋擰閥放空氣體，然后關(guān)閉放空管線旋擰閥；將甲烷儲罐連接到氣體增 壓泵，打開氣體輸出旋擰閥，啟動氣體增壓泵，將氣體注入中間容器的上腔，然后關(guān)閉氣體 輸出旋抒閥； (3) 、對中間容器下腔施加壓力，具體方法如下： 設(shè)定蒸餾水增壓泵的工作壓力為30MPa，通過中間容器下腔壓力測量計讀取壓力，實驗 過程中蒸餾水增壓泵一直處于啟動狀態(tài)； (4) 、向巖心中注入甲燒，具體方法如下： 打開巖心夾持器入口旋抒閥，靜置48h，然后關(guān)閉巖心夾持器入口旋抒閥； (5) 、放空中間容器上腔中的甲烷并注入二氧化碳，具體方法如下： 打開放空管線旋擰閥放空氣體；然后關(guān)閉放空管線旋擰閥，將甲烷儲罐換成二氧化碳 儲罐，打開氣體輸出旋擰閥，啟動氣體增壓泵，將氣體注入中間容器的上腔，然后關(guān)閉氣體 輸出旋抒閥； (6) 、施加圍壓，具體方法如下： 旋轉(zhuǎn)圍壓施加手搖泵，通過圍壓壓力測量計讀取壓力值，當壓力值達到30MPa時停止 旋轉(zhuǎn)圍壓施加手搖泵； (7) 、施加回壓，具體方法如下： 打開回壓管線旋擰閥，在蒸餾水增壓泵上設(shè)定工作壓力為lOMPa，當中間容器下腔壓力 測量計所示的壓力達到IOMPa時關(guān)閉回壓管線旋擰閥； (8) 、向巖心中注入二氧化碳，具體方法如下： 打開巖心夾持器入口旋擰閥、巖心夾持器出口旋擰閥，在蒸餾水增壓泵上設(shè)定工作壓 力為20MPa，每隔0. 5min分別讀取甲燒二氧化碳混合氣體流量計、二氧化碳氣體流量計的 數(shù)值； (9) 、計算濾失速度以及濾失系數(shù)，具體方法如下： 濾失速度公式如下： 式中，
Q為二氧化碳流量計示數(shù)，cm/s ; d為管道直徑，cm ; V為濾失速度，cm/s ;
濾失系數(shù)公式如下： 式中， t為時間，s ; C為濾失系數(shù)，cm/?。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的測量超臨界二氧化碳壓裂液濾失系數(shù)的方法，其特征在于， 改變回壓來進行實驗，研宄回壓對超臨界二氧化碳壓裂液濾失系數(shù)的影響；改變溫度來進 行實驗，研宄溫度對超臨界二氧化碳壓裂液濾失系數(shù)的影響；改變注入壓力來進行實驗，研 宄注入壓力對超臨界二氧化碳壓裂液濾失系數(shù)的影響；使用不同的巖心來進行實驗，評價 超臨界二氧化碳在不同巖心中的濾失系數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明屬于非常規(guī)油氣增產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種測量超臨界二氧化碳壓裂液濾失系數(shù)的裝置及方法，用于確定超臨界二氧化碳壓裂液的濾失系數(shù)。測量超臨界二氧化碳壓裂液濾失系數(shù)的裝置，包括：氣體注入系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)、實驗?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)和測量系統(tǒng)；氣體注入系統(tǒng)將甲烷或二氧化碳注入實驗?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)，壓力控制系統(tǒng)為實驗?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)和氣體注入系統(tǒng)提供壓力，實驗?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)為實驗提供高溫高壓的地層環(huán)境，測量系統(tǒng)測量實驗過程中流出的不同氣體的體積。本發(fā)明裝置的溫度、壓力可以調(diào)節(jié)，滿足二氧化碳達到超臨界狀態(tài)的高溫、高壓環(huán)境要求，能夠較真實地研究超臨界二氧化碳壓裂液在不同溫壓條件下的濾失規(guī)律。
【IPC分類】G01N33-00
【公開號】CN104535724
【申請?zhí)枴緾N201410837113
【發(fā)明人】孫文超, 孫寶江, 李慶建, 宋振云, 高永海, 趙欣欣, 孫文霞
【申請人】中國石油大學(xué)(華東), 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司工程技術(shù)研究院
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月29日