【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油勘探开发以及油藏工程，特别是涉及一种裂缝性气藏渗流机理物理实验系统。
技术介绍
1、伴随着中浅层油气田的长期勘探与开采，在盆地中浅层取得大的突破已越来越困难。根据全国第三次资源评价成果统计，中国的深层油气资源丰富，石油资源量为304亿吨，占石油总资源量的40%；天然气资源量为291200亿立方米，占天然气总资源量的60%。深层油气资源开发作为实现中国能源重要突破和未来发展的必要趋势。
2、目前，中国深层能源的开发尚处于起步阶段，面临着许多的问题。首先，深层能源的赋存环境极端，具有高温度（可达200℃）、高压力（可达200mpa）、高地应力（可达200mpa）的“三高”特征，岩石表现出特殊的物理力学性质，对于深层超深层裂缝性气藏而言，其油气赋存环境极端，气藏埋藏深度大，具有高温度、高压力、高地应力的三高”特征，储层基质物性差，流体分布复杂，有两套气水系统，边底水活跃。这类气藏基质与多尺度裂缝、断层介质的渗透率级差高达5～6个数量级，使得气水的渗流规律十分复杂，储层应力敏感会对气井产能产生一定的负面影响，特殊、复杂的地质条件给高效开发带来系列的难题和挑战。
3、深层高温高压渗流多场耦合流动物理模拟实验装置研究最早在20世纪30年代。例如：kjellman于研制了世界上第一台用于进行砂土力学特性试验的真三轴装置。此后，各国的岩石力学专家先后探索和研制了不同结构和类型的真三轴试验装置，推进了真三轴应力条件下岩土试验的准确性和可靠性。mogi解决了真三轴加载中的试件对中问题，自主研制了世界上第一台
4、目前真三轴多场耦合实验装置不能同时满足大尺寸试样“三高”条件，不能实现深层环境下不同井型井网开发模式、深层注气驱油提高采收率实验研究，而且常规室内实验很难模拟这种复杂条件下的渗流状态、常规的渗流理论亦无法准确描述其开发规律和开发机理，开发指标的预测精度低，导致开发技术政策制定存在偏差，气田无水采气期短，单井产量递减快，稳产期短，严重影响开发效果。现有的技术设备大都集中于中浅层不能同时满足“三高”条件，且研究试样尺寸较小，多为标准岩样或全直径岩样，对于刻画实际储层多尺度裂缝特征存在一定的局限性，由于实验设备技术的局限性，对于深层原位环境下的多尺度裂缝气藏流体流动缺乏精确的实验数据，严重制约了深层多尺度裂缝气藏在高温高压高应力作用下渗流规律的理论研究。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种裂缝性气藏渗流机理物理实验系统，解决了现有设备在高温高压环境下无法获得精确实验数据的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案。
3、一种裂缝性气藏渗流机理物理实验系统，包括：三轴高应力加载系统、高压渗流及温控系统、数据采集分析系统、出口计量系统和伺服控制系统；所述三轴高应力加载系统、所述高压渗流及温控系统和所述出口计量系统均与所述伺服控制系统电连接；所述伺服控制系统与电脑软件系统电连接，所述电脑软件系统通过所述伺服控制系统控制所述三轴高应力加载系统、所述高压渗流及温控系统和所述出口计量系统的运行。
4、所述三轴高应力加载系统包括：耐高温三轴模型系统、预冲液装置和围压加载泵；所述预冲液装置和所述围压加载泵均与所述耐高温三轴模型系统的腔室管道连接；所述腔室内放置岩样试件；所述预冲液装置和所述围压加载泵均用于向所述腔室注入液体，实现对所述岩样试件的x轴液压加载，所述耐高温三轴模型系统中的应力加载系统用于所述岩样试件的y轴压力加载和z轴压力加载；管道连接时的管道为高压管线。
5、所述高压渗流及温控系统包括：气体注入装置、液体注入装置和加热装置；所述气体注入装置和所述液体注入装置均与所述岩样试件管道连接，所述加热装置与所述腔室管道连接；所述气体注入装置用于向所述岩样试件注入气体，所述液体注入装置用于向所述岩样试件注入液体，所述加热装置用于向所述腔室提供热量。
6、所述数据采集分析系统包括：饱和度仪、声发射装置、温度传感器和压力传感器；所述饱和度仪、所述声发射装置、所述温度传感器和所述压力传感器均与所述岩样试件电连接；所述饱和度仪用于采集所述岩样试件的含水饱和度，所述声发射装置用于检测所述岩样试件的裂缝，所述温度传感器用于采集所述岩样试件的温度，所述压力传感器用于采集所述岩样试件的压力。
7、所述出口计量系统包括：回压装置和气液测量装置；所述回压装置和所述气液测量装置均与所述腔室管道连接。
8、可选地，所述预冲液装置，包括：预充液泵和水箱，所述预充液泵与所述水箱管道连接，所述水箱与所述腔室管道连接；在所述预充液泵的驱动下，所述水箱中的液体注入至所述腔室中。
9、可选地，所述应力加载系统，包括：y轴压力加载装置和z轴压力加载装置。
10、所述z轴压力加载装置设置在所述腔室的底部，所述y轴压力加载装置设置在所述腔室的侧面。
11、可选地，所述围压加载泵与外界液体连接，所述围压加载泵通过外界液体向所述腔室内注入液体。
12、可选地，所述气体注入装置，包括：依次通过管道连接的气体储罐、气体增压泵、缓冲容器和调压阀，所述调压阀与所述岩样试件管道连接。
13、所述气体储罐中储存的气体依次通过所述气体增压泵进行增压，通过所述调压阀进行调控压力后，注入至所述岩样试件中。
14、可选地，所述液体注入装置，包括：依次通过管道连接的恒速恒压泵和中间容器，所述中间容器与所述岩样试件管道连接。
15、所述中间容器中存储的液体在所述恒速恒压泵的驱动下注入至所述样试件中。
16、可选地，所述加热装置，包括：油浴加热装置。
17、可选地，所述回压装置，包括：依次通过管道连接的回压泵、回压缓冲罐和回压阀；所述回压阀与所述腔室的出口端管道连接。
18、可选地，所述气液测量装置包括：气液分离器、气体流量计和电子秤；所述气液分离器与所述回压阀管道连接，所述气体流量计和所述电子秤分别与所述气液分离器管道连接。
19、当在所述回压泵的驱动下所述回压缓冲罐中储存的液体通过所述回压阀向所述腔室注入的压力小于所述岩样试件的内部压力时，所述岩样试件中含气的液体通过管道经过所述回压阀进入所述气液分离器，所述气液分离器将液体和气体分离后，所述气体流量计采集气体的流量，所述电子秤测量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种裂缝性气藏渗流机理物理实验系统，其特征在于，包括：三轴高应力加载系统、高压渗流及温控系统、数据采集分析系统、出口计量系统和伺服控制系统；所述三轴高应力加载系统、所述高压渗流及温控系统和所述出口计量系统均与所述伺服控制系统电连接；所述伺服控制系统与电脑软件系统电连接，所述电脑软件系统通过所述伺服控制系统控制所述三轴高应力加载系统、所述高压渗流及温控系统和所述出口计量系统的运行；
2.根据权利要求1所述的裂缝性气藏渗流机理物理实验系统，其特征在于，所述预冲液装置，包括：预充液泵和水箱，所述预充液泵与所述水箱管道连接，所述水箱与所述腔室管道连接；在所述预充液泵的驱动下，所述水箱中的液体注入至所述腔室中。
3.根据权利要求1所述的裂缝性气藏渗流机理物理实验系统，其特征在于，所述应力加载系统，包括：Y轴压力加载装置和Z轴压力加载装置；
4.根据权利要求1所述的裂缝性气藏渗流机理物理实验系统，其特征在于，所述围压加载泵与外界液体连接，所述围压加载泵通过外界液体向所述腔室内注入液体。
5.根据权利要求1所述的裂缝性气藏渗流机理物理实验系统
6.根据权利要求1所述的裂缝性气藏渗流机理物理实验系统，其特征在于，所述液体注入装置，包括：依次通过管道连接的恒速恒压泵和中间容器，所述中间容器与所述岩样试件管道连接；
7.根据权利要求1所述的裂缝性气藏渗流机理物理实验系统，其特征在于，所述加热装置，包括：油浴加热装置。
8.根据权利要求1所述的裂缝性气藏渗流机理物理实验系统，其特征在于，所述回压装置，包括：依次通过管道连接的回压泵、回压缓冲罐和回压阀；所述回压阀与所述腔室管道连接。
9.根据权利要求8所述的裂缝性气藏渗流机理物理实验系统，其特征在于，所述气液测量装置包括：气液分离器、气体流量计和电子秤；所述气液分离器与所述回压阀管道连接，所述气体流量计和所述电子秤分别与所述气液分离器管道连接；
10.根据权利要求2所述的裂缝性气藏渗流机理物理实验系统，其特征在于，所述出口计量系统，还包括低温水浴箱，所述低温水浴箱与所述水箱管道连接；
...【技术特征摘要】
1.一种裂缝性气藏渗流机理物理实验系统，其特征在于，包括：三轴高应力加载系统、高压渗流及温控系统、数据采集分析系统、出口计量系统和伺服控制系统；所述三轴高应力加载系统、所述高压渗流及温控系统和所述出口计量系统均与所述伺服控制系统电连接；所述伺服控制系统与电脑软件系统电连接，所述电脑软件系统通过所述伺服控制系统控制所述三轴高应力加载系统、所述高压渗流及温控系统和所述出口计量系统的运行；
2.根据权利要求1所述的裂缝性气藏渗流机理物理实验系统，其特征在于，所述预冲液装置，包括：预充液泵和水箱，所述预充液泵与所述水箱管道连接，所述水箱与所述腔室管道连接；在所述预充液泵的驱动下，所述水箱中的液体注入至所述腔室中。
3.根据权利要求1所述的裂缝性气藏渗流机理物理实验系统，其特征在于，所述应力加载系统，包括：y轴压力加载装置和z轴压力加载装置；
4.根据权利要求1所述的裂缝性气藏渗流机理物理实验系统，其特征在于，所述围压加载泵与外界液体连接，所述围压加载泵通过外界液体向所述腔室内注入液体。
5.根据权利要求1所述的裂缝性气藏渗流机理物理实验系...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄朝琴，周恒，姚军，孙海，张磊，付帅师，杨磊，周旭，李宪哲，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：
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