一种高温高压气-水-液硫三相相渗测试装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113433050A(43)申请公布日2021.09.24(21)申请号202110717260.0(22)申请日2021.06.28(71)申请人西南石油大学地址610500四川省成都市新都区新都大道8号(72)发明人张广东杨森莫超平张志伟张明迪何友才(74)专利代理机构北京中索知识产权代理有限公司11640代理人唐亭(51)Int.Cl.G01N15/08(2006.01)G01N27/04(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图2页(54)发明名称一种高温高压气-水-液硫三相相渗测试装置及方法(57)摘要本发明公开了一种高温高压气‑水‑液硫三相相渗测试装置及方法，所述测试方法包括以下步骤：模拟地层温度及压力，测定岩心电阻率与含水饱和度之间的关系，后期根据电阻率反算含水饱和度；建立束缚水，测定该条件下气相渗透率，注入气量恒定，按设定比例注入水‑液硫，通过电容式液体计量装置对水和液硫进行计量，分离出的气体用气量计进行计量；维持进出口压差稳定，记录进出口压力、气体流量、水量和液硫量、以及相应时间，计算得到气、水、液硫相对渗透率；计算含水饱和度、含液硫饱和度、含气饱和度。本发明能够模拟地层高温高压条件，并在该条件下精确计量得到水相和液硫的体积，从而获得更准确的相对渗透率。CN113433050ACN113433050A权利要求书1/3页1.一种高温高压气‑水‑液硫三相相渗测试装置，其特征在于，包括注入系统、岩心夹持器、回压系统、计量系统、地层模拟系统，所述岩心夹持器采用电阻率岩心夹持器；所述注入系统包括并列设置的气相中间容器、水相中间容器、液硫中间容器，所述气相中间容器、水相中间容器、液硫中间容器的输入端分别与输入泵一、输入泵二、输入泵三的输出端相连，且相连的管路上分别设有阀门一、阀门二、阀门三；所述气相中间容器、水相中间容器、液硫中间容器的输出端分别与六通阀的三个入口相连，且相连的管路上分别设有阀门四、阀门五、阀门六；所述六通阀的出口与所述岩心夹持器的输入端相连；所述回压系统包括依次相连的回压泵、回压中间容器、回压阀，所述回压阀的输入端与所述岩心夹持器的输出端相连；所述回压阀与所述回压中间容器之间的管路上设有阀门七，所述回压中间容器与所述回压泵之间的管路上设有阀门八；所述计量系统包括数字电桥仪、电容式液体计量装置、气量计、压力传感器、压力表、数据采集系统；所述数字电桥仪的两个输入端分别与所述岩心夹持器的输入端和输出端相连；所述电容式液体计量装置的输入端与所述回压阀的另一个输出端相连，且相连的管路上设有阀门九，所述电容式液体计量装置用于计量所述岩心夹持器输出的水相体积与液硫体积；所述气量计与所述电容式液体计量装置的内顶部相连，用于计量气相的流量；所述压力传感器包括分别设置在所述岩心夹持器输入端和输出端的压力传感器一和压力传感器二；所述压力表包括设置在所述六通阀上的压力表一和设置在所述回压泵与所述回压中间容器相连管路上的压力表二；所述数字电桥仪、电容式液体计量装置、气量计、压力传感器、压力表分别与所述数据采集系统相连；所述地层模拟系统包括恒温箱和围压泵，所述围压泵的输出端与所述岩心夹持器的围压输入端相连；所述气相中间容器、水相中间容器、液硫中间容器、六通阀、压力表一、岩心夹持器、回压阀、电容式液体计量装置均设置在所述恒温箱内。2.根据权利要求1所述的高温高压气‑水‑液硫三相相渗测试装置，其特征在于，所述电容式液体计量装置设有视窗及刻度，通过所述视窗及刻度计量液硫的体积，通过所述电容式液体计量装置测得的电容计量水相的体积。3.根据权利要求1所述的高温高压气‑水‑液硫三相相渗测试装置，其特征在于，所述阀门一和所述阀门四、所述阀门二和所述阀门五、阀门三和所述阀门六分别靠近所述气相中间容器、水相中间容器、液硫中间容器方向设置。4.根据权利要求1所述的高温高压气‑水‑液硫三相相渗测试装置，其特征在于，所述阀门四与所述六通阀之间设有向所述六通阀方向流通的单向阀。5.根据权利要求4所述的高温高压气‑水‑液硫三相相渗测试装置，其特征在于，所述单向阀靠近所述六通阀方向设置。6.根据权利要求1所述的高温高压气‑水‑液硫三相相渗测试装置，其特征在于，所述水相中间容器中的水源为模拟地层水，所述气相中间容器中的气源为天然气，所述回压中间容器中的气源为氮气。7.一种高温高压气‑水‑液硫三相相渗测试方法，其特征在于，采用权利要求1‑6中任意一项所述的高温高压气‑水‑液硫三相相渗测试装置进行测试，包括以下步骤：S1：清洗所述测试装置中的设备与管线；S2：准备岩心，对其进行清洗、烘干处理，测量处理后岩心的干重、长度、直径、孔隙度，2CN113433050A权利要求书2/3页对所述岩