专利名称：一种大尺寸人造岩心孔隙度测量方法
技术领域：
本发明涉及石油开发技术领域一种实验方法，尤其是是一种大尺寸人造岩心孔隙度测量方法。
背景技术：
随着油田开发规模扩大和时间延长，提高采收率技术研究愈来愈受到重视。在提高采收率技术研究中，人造岩心驱替实验是评价化学驱油剂性能优劣的重要技术手段，实验结果是决定化学驱矿场实施方案的重要依据。岩心密封处理通常采用2种方法，一种是使用环氧树脂浇铸岩心，只有两个端面预留进出口，通过公锥、阀门和管线与驱油泵相连。另一种方法是使用岩心夹持器，岩心在夹持器中被胶皮筒包裹，也只有岩心两个端面与外部连接。驱油实验的重要环节之一是岩心抽空饱和水，计算孔隙度。对于上述两种岩心密封处理方式，其抽空饱和水都需要经历以下几个步骤第一步，关闭两个阀门中的一个，另一闸门与真空泵相连。第二步，启动真空泵，保持一 0. IMI^a下抽空他以上。第三步，关闭闸门，停止抽真空。第四步，用胶皮软管将岩心与刻度玻璃移液管相连，将拟饱和水倒入移液管，排出软管和闸门中的空气。第五步，记录移液管初始液位刻度，打开闸门，直至液位降至最低刻度为止，关闭间门。添加水至初始液位，重复上述第五步，直至移液管液位不再下降为止。第六步，岩心饱和水体积等于各次饱和水量之和，计算孔隙度。上述岩心饱和水实验过程存在诸多问题，可以概括为1.因岩心4个侧面被环氧树脂或胶皮筒包裹，只有一个端面直接与真空泵连接，这导致岩心抽空时间较长，效率较低，效果较差；2.无论是采用环氧树脂浇铸密封还是夹持器胶皮筒包裹密封，岩心端面都存在一定量的“死体积”，该“死体积”难以准确计量，这直接影响岩心孔隙度的计算精度；3. 如果岩心采用环氧树脂密封处理，不仅制作工艺复杂、材料和人工费用高，而且使用后的废弃岩心处理难度较大，给环境保护带来不利影响。4.如果采用岩心夹持器，则一次抽空岩心数量会受到夹持器数量的限制。5.无论是采用环氧树脂浇铸密封还是夹持器胶皮筒包裹密封，岩心几何体积都是采用标尺丈量获取，由于岩心切割过程难以保证各处尺寸完全一致，采用平均长、宽和高计算的岩心几何体积误差较大，这必将影响岩心孔隙度的测量精度。

发明内容
为了克服现有测试方法的不足，本发明提供了一种大尺寸人造岩心孔隙度测量方法，该方法具有操作简单、测试误差小、工作效率高和岩心制作费用低等特点。本发明采用的的技术方案是该方法包括下列步骤
(1)、称量均质或非均质岩心干重G1，几何尺寸为高X宽X长= .5cm 8. 5cm) X (2. 5cm cm8. 5) X (10cm 60cm)；
(2)将岩心放入容器金属容器内抽空3 5h；(3)、将岩心从容器中取出，称量岩心湿重(；2；
(4)、将饱和水岩心放入水面与溢流孔持平的容器内，收集溢出水，称量溢出水质量G，G 即为岩心几何体积V;
(5)、计算岩心孔隙体积V’= G2-G1和孔隙度F=V' /V。与现有的方法比较，本发明具有以下优点1.抽空时间由原来的他以上缩短为 3 证，一次抽空岩心从2块增加到8块以上，提高工作效率8倍以上；2.由于岩心完全裸露浸泡在真空环境的水中，岩心外表各处真空度一致，饱和水效率高、效果好；3.采用“称质量法”替代“量尺寸法”确定岩心外观几何体积，测试精度平均提高了 7. 96% ；4.采用“称湿重(V’代替刻度移液管计量饱和水体积，这不仅使测试精度由移液管的0. Icm3提高到电子天平的0. 01cm3，而且也减轻了劳动强度和提高了工作效率；5.将本饱和水方法和夹持器密封方法结合使用，不仅减少了岩心制作材料和人工费用，而且岩心耐压能力也从环氧树脂浇铸密封的1. OMPa提高到30MPa以上，耐压能力大幅度提高。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明
在室内温度和常压条件下，水的密度为lg/mL。因此，用电子天平称得水的质量g数应等于饱和水体积mL数。实验所涉及仪器和主要功能如下
1.电子天平测量岩心饱和水前后的干重和湿重。测量岩心放入容器后溢出水量即岩心外观几何体积。2.真空系统包括真空泵和压力容器，提供负压环境，促使拟饱和水进入岩心孔隙。3.带溢流孔的容器用于盛装拟饱和水，排泄岩心放入后高出溢流孔的水。实施例1
“岩心1”为环氧树脂浇铸岩心，“岩心2”为未浇铸岩心。1.针对“岩心1”的现有方法实验步骤
(1)利用游标尺测量岩心各处几何尺寸，“岩心1”的平均“高‘宽‘长” =4. 51cm '4. 48cm'30. 20cm，几何体积为 V1=GlO. 18mL。(2)岩心饱和水体积，岩心与真空泵相连，抽空他，然后用移液管测得的吸入岩心水体积为V’wl=159. 60mL，若扣除阀门、管线和岩心端面处滞留水体积2. 3mL，则岩心实际饱和水体积为Vwl=157. 30mL。(3)孔隙度计算，^=VwlV1=IS . 30 + 610. 18=25. 78%。2.针对“岩心2”的本方法实验步骤
(1)称量“岩心2，，干重G1=Km21g；
(2)将盛装岩心和水的容器放入真空干燥器内抽空3h，取出岩心称其湿重 G2=1255. 77g。岩心饱和水质量 IIi2=G2-G1=^SS. 77g_1096. 21g =159. 56g,则饱和水体积为 Vw2=m2=159. 56mL。(3)将饱和水后的岩心放入盛满水且上部带有溢流孔的容器中，收集和称量溢流水质量11^=608. 21g，则岩心几何体积V2=m2=608. 21mL。(3)孔隙度计算，f2=Vw2 + V2=159. 56 + 608. 21=26. 23%。
“岩心1”和“岩心2”为同一批次岩心，其孔隙度应当相同。“岩心1”孔隙度为 25. 78%，“岩心2”孔隙度为26. 23%，前者比后者低0. 45%，表明现有实验方法饱和水还不充分。实施例2:
现有8块未浇铸岩心，分别用“标尺测量法”和“排液称重法”测量其外观几何体积，测试结果见表1。表1实验数据
权利要求
1. 一种大尺寸人造岩心孔隙度测量方法，该方法包括下列步骤(1)、称量均质或非均质岩心干重G1，几何尺寸为高X宽X长= .5cm 8. 5cm) X (2. 5cm cm8. 5) X (10cm 60cm)；(2)将岩心放入金属容器内抽空3 证；(3)、将岩心从容器中取出，称量岩心湿重(；2；、将饱和水岩心放入水面与溢流孔持平的容器内，收集溢出水，称量溢出水质量G，G 即为岩心几何体积V;(5)、计算岩心孔隙体积V’ = G2-G1和孔隙度F=V' /V。
全文摘要
本发明涉及一种大尺寸人造岩心孔隙度测量方法，它解决了现有的岩心饱和水的实验方法工作效率低、测试误差大和岩心制作费用高等问题。该岩心饱和水的实验方法包括下列步骤1、称量均质或非均质岩心干重G1，几何尺寸为高×宽×长=(2.5cm～8.5cm)×(2.5cm～cm8.5)×(10cm～60cm)；2将岩心放入容器金属容器内抽空3～5h；3、将岩心从容器中取出，称量岩心湿重G2；4、将饱和水岩心放入水面与溢流孔持平的容器内，收集溢出水，称量溢出水质量G，G即为岩心几何体积V；5、计算岩心孔隙体积V’=G2-G1和孔隙度F=V’/V。该方法具有操作简单、测试精度高和岩心制作费用低等特点。
文档编号G01N15/10GK102175588SQ201110006329
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月13日 优先权日2011年1月13日
发明者卢详国 申请人:东北石油大学