岩心流动特性测试装置及方法与流程

1.本技术涉及油气田开发技术领域，尤其涉及一种岩心流动特性测试装置及方法。


背景技术：

2.储气库在天然气消费中扮演重要的调峰作用，国内企业近年来正在加快储气库的建设步伐。安全在储气库建设和运行过程中至关重要，储气库完整性管理是目前用于储气库风险控制的关键技术，是指对所有影响储气库地质体、注采井和地面注采设施三大单元完整性的风险因素进行识别和评价，并综合运用技术、操作和组织管理措施，将储气库运行的天然气泄漏风险水平始终控制在合理和可接受的范围之内。
3.其中，地质体的完整性管理，与地质力学密不可分，与常规油气储层地质力学相比，储气库具有周期性、强注强采等特点，地层应力特征、岩石物性等都具有显著不同。储气库长期运行，储层岩心的流动特性将发生怎样的变化，其对储气库的使用寿命、安全运行都起着至关重要的作用。因此，亟需一种岩心流动特性测试装置及方法，模拟储气库周期性注采过程，获取岩心流动特性的变化规律。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种岩心流动特性测试装置及方法，可以获取岩心流动特性的变化规律。所述技术方案如下：
5.一方面，提供了一种岩心流动特性测试装置，所述装置包括增压机、缓冲罐、第一压力监测系统、岩心夹持器、第二压力监测系统、流量监测系统、储气罐、储气压力监测系统、气源和地应力模拟系统；
6.所述气源、所述增压机、所述缓冲罐、所述岩心夹持器和所述储气罐通过管线顺次连通，所述缓冲罐的底部设置有排气阀；
7.所述第一压力监测系统设置在所述缓冲罐与所述岩心夹持器之间的管线上，所述第二压力监测系统和所述流量监测系统设置在所述岩心夹持器与所述储气罐之间的管线上；
8.所述储气压力监测系统设置在所述储气罐的顶部；
9.所述地应力模拟系统与所述岩心夹持器连接。
10.在一种可能实现方式中，所述第一压力监测系统和所述第二压力监测系统均包括压力传感器和压力变送器，所述流量监测系统包括流量计和流量变送器；
11.所述第一压力监测系统和所述第二压力监测系统用于监测所述岩心夹持器两端的压力；
12.所述流量监测系统用于监测通过所述岩心夹持器的实验气体的流量；
13.所述第一压力监测系统、所述第二压力监测系统和所述流量监测系统测得的数据用于确定所述岩心夹持器中岩心样品的岩心流动特性。
14.在一种可能实现方式中，所述第一压力监测系统、所述岩心夹持器、所述第二压力
监测系统、所述流量监测系统采用多组并列的形式。
15.在一种可能实现方式中，所述气源用于提供模拟天然气的实验气体；
16.所述增压机用于模拟天然气增压装置，对所述气源提供的实验气体进行增压，输送增压后的实验气体。
17.在一种可能实现方式中，所述缓冲罐用于控制注气模拟过程和采气模拟过程的压力稳定；
18.所述注气模拟过程包括启动所述增压机输送所述气源提供的实验气体，所述实验气体流经所述岩心夹持器，进入所述储气罐储气；
19.所述采气模拟过程包括所述储气罐中的实验气体通过所述岩心夹持器反向流动，通过所述缓冲罐底部的排气阀排放。
20.在一种可能实现方式中，所述岩心夹持器通过橡胶密封件分隔为内圈和外圈；
21.所述内圈用于放置岩心样品，模拟储气库储层的注采通道，所述内圈为独立的空隙环境；
22.所述外圈用于注入液压油，通过所述地应力模拟系统施加围压，模拟平均绝对地应力，同时通过控制所述液压油的温度设定实验温度。
23.在一种可能实现方式中，所述储气罐用于模拟地下储气库的容量，所述储气罐的底部设置有泄压阀。
24.一方面，提供了一种岩心流动特性测试方法，所述岩心流动特性测试方法采用上述的岩心流动特性测试装置，所述方法包括：
25.通过所述岩心流动特性测试装置，进行注气模拟过程，所述注气模拟过程包括启动增压机输送气源提供的实验气体，所述实验气体流经岩心夹持器，进入储气罐储气；
26.通过所述岩心流动特性测试装置，进行采气模拟过程，所述采气模拟过程包括储气罐中的实验气体通过所述岩心夹持器反向流动，通过缓冲罐底部的排气阀排放；
27.周期性进行所述注气模拟过程和所述采气模拟过程；
28.将所述第一压力监测系统、所述第二压力监测系统和所述流量监测系统测得的数据发送给计算机设备，所述计算机设备用于基于接收到的所述数据，确定所述岩心夹持器中的岩心样品的流动特性参数，以及获取流动特性参数的变化规律。
29.在一种可能实现方式中，所述周期性进行所述注气模拟过程和所述采气模拟过程，包括下述至少一种：
30.针对至少一种类型的岩心样品，在至少一种注采条件下，周期性进行所述注气模拟过程和所述采气模拟过程。
31.在一种可能实现方式中，所述岩心样品根据储气库储层的井下岩心或露头岩心加工制成。
32.在一种可能实现方式中，所述流动特性参数用岩心渗透率表示。
33.本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
34.在岩心流动特性测试装置中，气源、增压机、缓冲罐、岩心夹持器和储气罐通过管线顺次连通，这样增压机可以将气源提供的模拟天然气输送至岩心夹持器，岩心夹持器中的岩心可以模拟储气库储层的注采通道，并通过与岩心夹持器连接的地应力模拟系统模拟地应力，通过岩心夹持器后的模拟天然气可以进入储气罐储气，从而模拟了储气库的注气
过程。缓冲罐的底部设置有排气阀，这样通过反向流动的方式，储气罐中储气可以通过岩心夹持器反向流动，通过缓冲罐底部的排气阀排出，从而模拟了储气库的采气过程。岩心夹持器两端设置有第一压力监测系统、第二压力监测系统和流量监测系统，这样在上述注采模拟过程中，通过上述监测系统可以测得岩心夹持器两端的压力以及通过岩心夹持器的气体流量，这些数据可以用来确定岩心的流动特性，这样通过周期性的注采模拟过程，可以得到岩心不同的流动特性，从而获取岩心流动特性的变化规律。
附图说明
35.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1是本技术实施例提供的一种岩心流动特性测试装置的结构示意图；
37.图2是本技术实施例提供的一种岩心流动特性测试方法的流程图。
38.其中，附图标记分别表示：
39.1-增压机，
40.2-缓冲罐，
41.3-第一压力监测系统，
42.4-岩心夹持器，
43.5-第二压力监测系统，
44.6-流量监测系统，
45.7-储气罐，
46.8-储气压力监测系统，
47.9-气源，
48.10-地应力模拟系统。
具体实施方式
49.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
50.在对本技术实施方式作进一步地详细描述之前，本技术中所涉及的方位名词，如“顶部”、“底部”，以图1中所示方位为基准，仅仅用来清楚地描述本技术实施例的岩心流动特性测试装置的结构，并不具有限定本技术保护范围的意义。本技术中所涉及的术语“第一”“第二”等字样用于对作用和功能基本相同的相同项或相似项进行区分，应理解，“第一”、“第二”、“第n”之间不具有逻辑或时序上的依赖关系，也不对数量和执行顺序进行限定。
51.在对申请实施方式作详细描述之前，先对本技术实施例中涉及的岩心样品的来源进行说明。在一个示例中，本技术实施例中用于进行岩心流动特性测试的岩心样品可以来源于枯竭型地下储气库储层，通过本技术实施例提供的岩心流动特性测试装置及方法获取的测试结果，可以为枯竭型地下储气库储层的运行提供指导。
52.图1是本技术实施例提供的一种岩心流动特性测试装置的结构示意图。如图1所示，装置包括增压机1、缓冲罐2、第一压力监测系统3、岩心夹持器4、第二压力监测系统5、流量监测系统6、储气罐7、储气压力监测系统8、气源9和地应力模拟系统10。
53.其中，气源9、增压机1、缓冲罐2、岩心夹持器4和储气罐7通过管线顺次连通，缓冲罐2的底部设置有排气阀；第一压力监测系统3设置在缓冲罐2与岩心夹持器4之间的管线上，第二压力监测系统5和流量监测系统6设置在岩心夹持器4与储气罐7之间的管线上；储气压力监测系统8设置在储气罐7的顶部；地应力模拟系统10与岩心夹持器4连接。
54.如图1所示，气源9的气体出口与增压机1的气体入口通过管线连通，缓冲罐2位于增压机1的下方位置，增压机1的气体出口与缓冲罐2顶部的气体入口通过管线连通，缓冲罐2的气体出口与岩心夹持器4的气体入口通过管线连通。缓冲罐2与岩心夹持器4之间的管线上除了设置有第一压力监测系统3以外，还设置有开关阀门。
55.相比于流量监测系统6，第二压力监测系统5设置在岩心夹持器4与储气罐7之间更靠近岩心夹持器4的管线上。岩心夹持器4与储气罐7之间的管线上除了设置有第二压力监测系统5和流量监测系统6以外，还设置有开关阀门。
56.在一种可能实现方式中，第一压力监测系统3、岩心夹持器4、第二压力监测系统5、流量监测系统6采用多组并列的形式。
57.每组包括一个第一压力监测系统、一个岩心夹持器、一个第二压力监测系统和一个流量监测系统。如图1所示，可以采用4组并列的形式，当然4组仅是一个示例，还可以更多或更少。各组可以相互冗余使用，如开始测试时可以先使用其中一组或多组，如果任一组出现故障，无法正常工作，则可以使用其他组来接替。当然，各组也可以同时使用，测试结果采用平均值。
58.下面对图1所示的岩心流动特性测试装置中包括的组成部分的作用进行说明：
59.在一种可能实现方式中，气源9用于提供模拟天然气的实验气体；增压机1用于模拟天然气增压装置，对气源9提供的实验气体进行增压，输送增压后的实验气体。
60.例如，该气源可以为氮气源，相应地，实验气体为氮气。增压机具备压力调控系统，可以根据模拟条件设定工作压力，根据设定的工作压力，对实验气体进行增压。在一个示例中，增压机的最大工作压力可以设定为70mpa，通过变频装置控制压力，对氮气增压后输送至岩心夹持器。
61.在一种可能实现方式中，缓冲罐2用于控制注气模拟过程和采气模拟过程的压力稳定。其中，注气模拟过程包括启动增压机1输送气源9提供的实验气体，实验气体流经岩心夹持器4，进入储气罐7储气；采气模拟过程包括储气罐7中的实验气体通过岩心夹持器4反向流动，通过缓冲罐2底部的排气阀排放。
62.在一个示例中，缓冲罐2的容积为0.5立方米，设计压力为100mpa，包括安全阀等附件。缓冲罐2底部的排气阀可以是电动阀或电磁阀，根据模拟工况打开或关闭，实现排放流量自动调节。例如，在注气模拟过程中，该排气阀可以关闭，在采气模拟过程中，该排气阀可以打开。
63.在一种可能实现方式中，储气罐7用于模拟地下储气库的容量，储气罐7的底部设置有泄压阀，支撑注气模拟过程和采气模拟过程。
64.在应用中，如果储气罐7顶部的储气压力监测系统测得储气罐7内的压力大于可允
许的最大压力，则此时泄压阀打开，直至储气压力监测系统测得的压力不大于该最大压力时，泄压阀关闭。
65.在一种可能实现方式中，岩心夹持器4通过橡胶密封件分隔为内圈和外圈；内圈用于放置岩心样品，模拟储气库储层的注采通道，内圈为独立的空隙环境；外圈用于注入液压油，通过地应力模拟系统10施加围压，模拟平均绝对地应力，同时通过控制液压油的温度设定实验温度。
66.其中，地应力模拟系统10包括油箱、泵站和压力控制部件，实现实验过程的围压及温度的精确控制。在一个示例中，岩心夹持器4的岩心样品的设计尺寸为1英寸，设计压力为120mpa，设计温度为150℃，地应力模拟系统10最高模拟100mpa的地应力。
67.在一种可能实现方式中，第一压力监测系统3和第二压力监测系统5均包括压力传感器和压力变送器；流量监测系统6包括流量计和流量变送器。上述监测系统还可以包括软件控制模块和阀门执行机构，其中，软件控制模块用于发出控制指令，控制阀门执行机构驱动阀门，改变阀门的开关状态或开关程度，以达到控制压力或流量的目的。
68.第一压力监测系统3和第二压力监测系统5用于监测岩心夹持器4两端的压力。第一压力监测系统和第二压力监测系统也可以分别称为近端压力监测系统和远端压力监测系统。流量监测系统6用于监测通过岩心夹持器4的实验气体的流量。
69.在注气模拟过程中，第一压力监测系统3用于监测实验气体通过岩心夹持器4前的压力，第二压力监测系统5用于监测实验气体通过岩心夹持器4衰减后的压力；在采气模拟过程中，第二压力监测系统用于监测实验气体通过岩心夹持器4前的压力，第一压力监测系统5用于监测实验气体通过岩心夹持器4衰减后的压力。
70.第一压力监测系统3、第二压力监测系统5和流量监测系统6测得的数据用于确定岩心夹持器4中岩心样品的流动特性参数。
71.第一压力监测系统为注入端压力监测及控制系统，第一压力监测系统可以与增压机组成控制回路，实现工作压力的控制。例如，如果第一压力监测系统测得的压力大于设定的工作压力，则可以通过增压机进行压力调整，直至第一压力监测系统测得的压力不大于设定的工作压力。
72.第一压力监测系统通过压力传感器检测岩心夹持器一端的压力，通过压力变送器转换为标准信号后，可以将该标准信号发送给计算机设备。第二压力监测系统通过压力传感器检测岩心夹持器另一端的压力，通过压力变送器转换为标准信号后，可以将该标准信号发送给计算机设备。流量监测系统具备温度及压力监测能力，能够输出标准条件下的气体流量，如通过流量计检测气体流量，通过流量变送器转换为标准条件下的气体流量，然后将该气体流量发送给计算机设备。
73.在一种可能实现方式中，岩心样品的流动特性参数用岩心渗透率表示。计算机设备可以基于第一压力监测系统、第二压力监测系统和流量监测系统发送的数据，调用岩心渗透率公式，计算得到岩心渗透率。例如，计算机设备可以将第一压力监测系统测得的压力，第二压力监测系统测得的压力和流量监测系统测得的流量作为岩心渗透率公式的输入参数，输出相应的岩心渗透率。
74.本技术实施例提供的岩心流动特性测试装置，气源可以提供模拟天然气的实验气体，增压机可以将实验气体输送至岩心夹持器，岩心夹持器中的岩心可以模拟储气库储层
的注采通道，并通过地应力模拟系统模拟地应力，通过岩心夹持器后的实验气体可以进入储气罐储气，从而模拟了储气库的注气过程。通过反向流动的方式，储气罐中储气可以通过岩心夹持器反向流动，通过缓冲罐底部的排气阀排出，从而模拟了储气库的采气过程。在上述注采模拟过程中，通过第一压力监测系统、第二压力监测系统和流量监测系统，可以测得岩心夹持器两端的压力以及通过岩心夹持器的气体流量，这些数据可以用来确定岩心的流动特性，这样通过周期性的注采模拟过程，可以得到不同的流动特性，从而获取岩心流动特性的变化规律。
75.图2是本技术实施例提供的一种岩心流动特性测试方法的流程图，该方法采用图1所示的岩心流动特性测试装置。如图2所示，该岩心流动特性测试方法包括：
76.201、通过岩心流动特性测试装置，进行注气模拟过程，注气模拟过程包括启动增压机输送气源提供的实验气体，实验气体流经岩心夹持器，进入储气罐储气。
77.在进行注气模拟过程之前，可以进行实验设计和样品准备。实验设计包括根据储气库的设计特点，设计储层岩心流动特性测试的注采条件、岩心选择、地应力条件、平行实验、岩心流动特性分析目的等。
78.注气模拟过程模拟储层环境，设计相应的围压、温度，根据研究需要设计注入流量、压力、注气时间、注气程序等注气条件。采气模拟过程通过流量监控、压力监控与缓冲罐底部的排气阀形成控制回路，根据研究需要设计温度、压力、流量等采气条件。
79.对于样品准备，岩心样品可以根据储气库储层的井下岩心或露头岩心加工制成，如加工成直径为25.4mm，长径比为2～2.5的岩心样品。根据储层特点，可以选择具有代表性的裂缝、溶洞等特征的岩心样品。岩心样品的类型除了包括溶洞型和裂缝型，还可以包括不同储层(储气库横向或纵向不同位置的储层)的岩心样品。
80.202、通过岩心流动特性测试装置，进行采气模拟过程，采气模拟过程包括储气罐中的实验气体通过岩心夹持器反向流动，通过缓冲罐底部的排气阀排放。
81.采气模拟过程中实验气体的流动方向与注气模拟过程中实验气体的流动方向相反。
82.203、周期性进行注气模拟过程和采气模拟过程。
83.通过岩心流动特性测试装置，周期性执行步骤201和步骤202，每个周期执行步骤201所示的注气模拟过程后，再执行步骤202所示的采气模拟过程，以此模拟储气库的周期注采过程。
84.在一种可能实现方式中，该周期性进行该注气模拟过程和该采气模拟过程，包括：针对至少一种类型的岩心样品，在至少一种注采条件下，周期性进行该注气模拟过程和该采气模拟过程。
85.如果针对同一岩心样品，在同一注采条件下，周期性进行该注气模拟过程和该采气模拟过程，则可以在岩心流动特性测试装置中的岩心夹持器放置好岩心样品后，采用预先设计的注采条件，周期性执行步骤201和步骤202。
86.如果针对多种类型的岩心样品，在同一注采条件下，周期性进行该注气模拟过程和该采气模拟过程，则可以先在岩心流动特性测试装置中的岩心夹持器放置好一种类型的岩心样品后，在预先设计的注采条件下，周期性执行步骤201和步骤202。多个周期后，可以将岩心夹持器中的岩心样品更换为另一种类型的岩心样品，在相同的注采条件下，周期性
执行步骤201和步骤202。
87.如果针对同一岩心样品，在多种注采条件下，周期性进行该注气模拟过程和该采气模拟过程，则可以先在岩心流动特性测试装置中的岩心夹持器放置好岩心样品后，在预先设计的一种注采条件下，周期性执行步骤201和步骤202。多个周期后，可以在另一种注采条件下，周期性执行步骤201和步骤202。
88.如果针对多种类型的岩心样品，在多种注采条件下，周期性进行该注气模拟过程和该采气模拟过程，则可以先在岩心流动特性测试装置中的岩心夹持器放置好一种类型的岩心样品后，在预先设计的一种注采条件下，周期性执行步骤201和步骤202。多个周期后，可以将岩心夹持器中的岩心样品更换为另一种类型的岩心样品，在相同的注采条件下，周期性执行步骤201和步骤202，或者保持岩心夹持器中的岩心样品不变，在另一种注采条件下，周期性执行步骤201和步骤202，或者将岩心夹持器中的岩心样品更换为另一种类型的岩心样品，同时在在另一种注采条件下，周期性执行步骤201和步骤202，以此类推，直至该类型的岩心样品和注采条件均测试完。
89.可以理解的是，如果有多套岩心流动特性测试装置，则可以同时进行相同的测试或不同的测试。
90.204、将第一压力监测系统、第二压力监测系统和流量监测系统测得的数据发送给计算机设备，计算机设备用于基于接收到的数据，确定岩心夹持器中的岩心样品的流动特性参数，以及获取流动特性参数的变化规律。
91.岩心渗透率的确定方式在前面已有介绍，此处不再赘述。流动特性参数的变化规律可以用岩心渗透率的变化曲线表示，或者用岩心渗透率的变化率表示。在一个示例中，计算机设备基于不同周期接收到的数据，确定不同周期的岩心渗透率后，可以基于不同周期确定的岩心渗透率，生成岩心渗透率的变化曲线；或者，基于不同周期确定的岩心渗透率，获取岩心渗透率的变化率。
92.如果针对同一岩心样品，在同一注采条件下，周期性进行该注气模拟过程和该采气模拟过程，第一压力监测系统、第二压力监测系统和流量监测系统可以将不同周期测得的数据发送给计算机设备，计算机设备基于接收到的数据，可以确定岩心样品在不同周期的流动特性参数(岩心渗透率)，进而基于这些流动特性参数，获取岩心样品的流动特性参数的变化规律，如长期注采后流动特性参数的变化规律，如长期注采后岩心渗透率是下降了还是上升了。
93.如果针对多种类型的岩心样品，在同一注采条件下，周期性进行该注气模拟过程和该采气模拟过程，第一压力监测系统、第二压力监测系统和流量监测系统可以将针对不同类型的岩心样品测得的数据发送给计算机设备，计算机设备基于接收到的数据，可以确定不同类型的岩心样品的流动特性参数以及每种类型的岩心样品在不同周期的流动特性参数，进而针对不同类型的岩心样品，获取流动特性参数的变化规律，这样可以比较不同类型的岩心的流动特性参数以及其变化规律。
94.如果针对同一类型的岩心样品，在多种注采条件下，周期性进行该注气模拟过程和该采气模拟过程。第一压力监测系统、第二压力监测系统和流量监测系统可以将不同注采条件下测得的数据发送给计算机设备，计算机设备基于接收到的数据，可以确定岩心样品在不同注采条件下的流动特性参数以及每种注采条件下的不同周期的流动特性参数，进
而还可以获取岩心样品在不同注采条件下的流动特性参数的变化规律，这样可以比较不同注采条件(如不同温度、不同压力、不同地应力、不同气体流速)下岩心的流动特性参数以及其变化规律。
95.如果针对多种类型的岩心样品，在多种注采条件下，周期性进行该注气模拟过程和该采气模拟过程，与上述过程同理，可以获取不同类型的岩心在不同注采条件下的流动特性参数以及其变化规律。
96.在一个示例中，通过图1所示的装置，模拟某个储气库的注采过程，岩心样品的类型为溶洞型及裂缝型，模拟储层的平均地应力为40mpa，模拟储层的温度为60℃。利用该装置进行周期注采模拟，测得40个周期注采后溶洞型样品的渗透率下降10％，裂缝型样品的渗透率下降50％，同时通过低速高压注气实验，发现部分样品渗透率有增加的趋势，这些实验结果都为该储气库的运行参数优化提供了很好的支撑。
97.通过测试岩心流动特性，比较长期注采后岩心流动特性的变化情况可为储层库的运行提供指导，比较不同注采条件下的岩心流动特性，用于研究注采岩心流动特性的变化机理。
98.本技术实施例提供的方法，通过采用岩心流动特性测试装置，模拟储气库的注气过程和采气过程，通过第一压力监测系统、第二压力监测系统和流量监测系统，可以测得岩心夹持器两端的压力以及通过岩心夹持器的气体流量，这些数据可以用来确定岩心夹持器中岩心的流动特性，这样通过周期性的注采模拟过程，可以得到不同的流动特性，从而获取岩心流动特性的变化规律。
99.本技术在模拟储层条件下，开展储气库“强注强采”过程的岩心流动特性测试，测试储层受交变载荷作用(如压力周期性变化)后的变化情况，岩心夹持器可以采用多组并列的形式，可通过平均测试结果提高准确度，也可同时开展不同类型的岩心、不同储层的岩心、不同注采条件的周期注采测试等，获取储层岩心类型、注采条件等变化下岩心流动特性的变化规律，可分析储层库岩心交变载荷下的孔隙结构变化机理、注采机理，优化注采施工参数，为储气库的设计、建造和运行管理提供支撑。
100.以上仅为本技术的可选实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种岩心流动特性测试装置，其特征在于，所述装置包括增压机(1)、缓冲罐(2)、第一压力监测系统(3)、岩心夹持器(4)、第二压力监测系统(5)、流量监测系统(6)、储气罐(7)、储气压力监测系统(8)、气源(9)和地应力模拟系统(10)；所述气源(9)、所述增压机(1)、所述缓冲罐(2)、所述岩心夹持器(4)和所述储气罐(7)通过管线顺次连通，所述缓冲罐(2)的底部设置有排气阀；所述第一压力监测系统(3)设置在所述缓冲罐(2)与所述岩心夹持器(4)之间的管线上，所述第二压力监测系统(5)和所述流量监测系统(6)设置在所述岩心夹持器(4)与所述储气罐(7)之间的管线上；所述储气压力监测系统(8)设置在所述储气罐(7)的顶部；所述地应力模拟系统(10)与所述岩心夹持器(4)连接。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一压力监测系统(3)和所述第二压力监测系统(5)均包括压力传感器和压力变送器，所述流量监测系统(6)包括流量计和流量变送器；所述第一压力监测系统(3)和所述第二压力监测系统(5)用于监测所述岩心夹持器(4)两端的压力；所述流量监测系统(6)用于监测通过所述岩心夹持器(4)的实验气体的流量；所述第一压力监测系统(3)、所述第二压力监测系统(5)和所述流量监测系统(6)测得的数据用于确定所述岩心夹持器(4)中岩心样品的流动特性参数。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一压力监测系统(3)、所述岩心夹持器(4)、所述第二压力监测系统(5)、所述流量监测系统(6)采用多组并列的形式。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气源(9)用于提供模拟天然气的实验气体；所述增压机(1)用于模拟天然气增压装置，对所述气源(9)提供的实验气体进行增压，输送增压后的实验气体。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述缓冲罐(2)用于控制注气模拟过程和采气模拟过程的压力稳定；所述注气模拟过程包括启动所述增压机(1)输送所述气源(9)提供的实验气体，所述实验气体流经所述岩心夹持器(4)，进入所述储气罐(7)储气；所述采气模拟过程包括所述储气罐(7)中的实验气体通过所述岩心夹持器(4)反向流动，通过所述缓冲罐(2)底部的排气阀排放。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述岩心夹持器(4)通过橡胶密封件分隔为内圈和外圈；所述内圈用于放置岩心样品，模拟储气库储层的注采通道，所述内圈为独立的空隙环境；所述外圈用于注入液压油，通过所述地应力模拟系统(10)施加围压，模拟平均绝对地应力，同时通过控制所述液压油的温度设定实验温度。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述储气罐(7)用于模拟地下储气库的容量，所述储气罐(7)的底部设置有泄压阀。8.一种岩心流动特性测试方法，其特征在于，所述岩心流动特性测试方法采用权利要
求1-7任一项所述的岩心流动特性测试装置，所述方法包括：通过所述岩心流动特性测试装置，进行注气模拟过程，所述注气模拟过程包括启动增压机输送气源提供的实验气体，所述实验气体流经岩心夹持器，进入储气罐储气；通过所述岩心流动特性测试装置，进行采气模拟过程，所述采气模拟过程包括所述储气罐中的实验气体通过所述岩心夹持器反向流动，通过缓冲罐底部的排气阀排放；周期性进行所述注气模拟过程和所述采气模拟过程；将所述第一压力监测系统、所述第二压力监测系统和所述流量监测系统测得的数据发送给计算机设备，所述计算机设备用于基于接收到的所述数据，确定所述岩心夹持器中的岩心样品的流动特性参数，以及获取所述流动特性参数的变化规律。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述周期性进行所述注气模拟过程和所述采气模拟过程，包括：针对至少一种类型的岩心样品，在至少一种注采条件下，周期性进行所述注气模拟过程和所述采气模拟过程。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述岩心样品根据储气库储层的井下岩心或露头岩心加工制成。

技术总结
本申请公开了一种岩心流动特性测试装置及方法，属于油气田开发技术领域。所述装置包括增压机、缓冲罐、第一压力监测系统、岩心夹持器、第二压力监测系统、流量监测系统、储气罐、储气压力监测系统、气源和地应力模拟系统；所述气源、所述增压机、所述缓冲罐、所述岩心夹持器和所述储气罐通过管线顺次连通，所述缓冲罐的底部设置有排气阀；所述第一压力监测系统设置在所述缓冲罐与所述岩心夹持器之间的管线上，所述第二压力监测系统和所述流量监测系统设置在所述岩心夹持器与所述储气罐之间的管线上；所述储气压力监测系统设置在所述储气罐的顶部；所述地应力模拟系统与所述岩心夹持器连接。本申请可以获取岩心流动特性的变化规律。律。律。


技术研发人员：闵建 张华礼 彭钧亮 陈伟华 秦毅 韩慧芬 王都
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：2020.11.23
技术公布日：2022/5/25