在油氣勘探開(kāi)發(fā)、儲(chǔ)層物性室內(nèi)試驗(yàn)領(lǐng)域，高溫高壓油水相對(duì)滲透率裝置是獲取儲(chǔ)層滲流參數(shù)的核心試驗(yàn)設(shè)備，依托地層原位溫壓模擬條件，精準(zhǔn)測(cè)算巖心孔隙內(nèi)油水兩相流動(dòng)規(guī)律，產(chǎn)出的相對(duì)滲透率曲線，是油藏?cái)?shù)值模擬、注采方案設(shè)計(jì)、三次采油效果評(píng)估的關(guān)鍵參考數(shù)據(jù)。本文從設(shè)備工作原理、結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)、實(shí)操細(xì)節(jié)、運(yùn)維管控四個(gè)維度梳理基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，方便行業(yè)人員快速掌握設(shè)備使用邏輯。
從核心工作原理來(lái)看，設(shè)備研發(fā)依托達(dá)西滲流定律與多相流體滲流理論，行業(yè)通用穩(wěn)態(tài)法、非穩(wěn)態(tài)法兩類測(cè)試邏輯，適配不同儲(chǔ)層巖樣檢測(cè)需求。穩(wěn)態(tài)測(cè)試模式下，設(shè)備通過(guò)高精度計(jì)量泵按固定配比同步向夾持器內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)巖心注入油相與水相，持續(xù)調(diào)控注入流量，待巖心進(jìn)出口壓差、出口油水產(chǎn)出量長(zhǎng)時(shí)間保持平穩(wěn)，巖心內(nèi)部油水飽和度趨于恒定，依托實(shí)時(shí)采集的壓差、流量數(shù)據(jù)，結(jié)合達(dá)西公式分段核算不同飽和度對(duì)應(yīng)的油、水有效滲透率，換算得到相對(duì)滲透率數(shù)值。非穩(wěn)態(tài)法則采用單向恒速水驅(qū)油方式，連續(xù)記錄驅(qū)替全程巖心兩端壓差變化、出口油水瞬時(shí)產(chǎn)出量，借助 JBN 算法對(duì)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)擬合計(jì)算，依靠飽和度動(dòng)態(tài)變化曲線完成相滲參數(shù)求解，該方式大幅縮短致密巖樣試驗(yàn)周期。整套設(shè)備由恒溫控溫單元、高壓驅(qū)替單元、圍壓加壓?jiǎn)卧?、流體計(jì)量單元、自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集單元組合而成，巖心夾持器作為核心載體，搭配耐高溫耐高壓特種密封材質(zhì)管線與閥體，可復(fù)刻地下油藏高溫、高壓、覆壓的真實(shí)環(huán)境。
相較于常溫常壓小型相滲試驗(yàn)器材，高溫高壓油水相對(duì)滲透率裝置在場(chǎng)景適配與數(shù)據(jù)穩(wěn)定性上具備多項(xiàng)實(shí)用優(yōu)勢(shì)。其一，溫壓可調(diào)區(qū)間覆蓋多數(shù)常規(guī)、稠油、頁(yè)巖油儲(chǔ)層地層條件，可匹配深部高溫油藏、高壓致密儲(chǔ)層的原位環(huán)境模擬，規(guī)避常溫試驗(yàn)因流體粘度異變、組分揮發(fā)帶來(lái)的數(shù)據(jù)偏差；其二，模塊化分體結(jié)構(gòu)支持部件靈活選配，可根據(jù)試驗(yàn)需求加裝中間容器、氣驅(qū)輔助組件，拓展 CO?驅(qū)、化學(xué)驅(qū)等配套試驗(yàn)項(xiàng)目，一機(jī)適配多類室內(nèi)評(píng)價(jià)試驗(yàn)；其三，自動(dòng)化閉環(huán)控制系統(tǒng)替代人工逐項(xiàng)記錄，壓力傳感器、高精度電子計(jì)量設(shè)備同步采集上百組試驗(yàn)數(shù)據(jù)，減少人工讀數(shù)帶來(lái)的偶然誤差，數(shù)據(jù)歸檔與曲線生成依托配套軟件自動(dòng)完成，降低后期數(shù)據(jù)整理工作量；其四，全密閉管路設(shè)計(jì)能夠抑制高溫工況下原油輕烴組分揮發(fā)，維持試驗(yàn)流體物性穩(wěn)定，保障長(zhǎng)周期試驗(yàn)過(guò)程中油水理化參數(shù)波動(dòng)處于可控范圍。
日常試驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，多項(xiàng)細(xì)節(jié)管控直接影響最終檢測(cè)精度，從前期樣品籌備到試驗(yàn)收尾均有規(guī)范要求。巖心預(yù)處理階段，統(tǒng)一選用標(biāo)準(zhǔn)圓柱巖樣，依次完成洗油、烘干、孔隙度和氣測(cè)絕對(duì)滲透率標(biāo)定，去除巖心孔隙內(nèi)殘留雜質(zhì)與有機(jī)質(zhì)，防止雜質(zhì)改變巖石潤(rùn)濕性干擾滲流規(guī)律；模擬用油、地層水按照目標(biāo)區(qū)塊實(shí)測(cè)礦化度、粘度參數(shù)調(diào)配，使用前抽真空除氣，避免管路與巖心內(nèi)部殘存氣泡堵塞孔隙通道。設(shè)備開(kāi)機(jī)遵循先加壓、后升溫的順序，先啟動(dòng)圍壓泵向夾持器施加覆壓，保證密封套筒緊貼巖心外壁，杜絕高溫升壓階段介質(zhì)滲漏；再啟動(dòng)恒溫箱體循環(huán)風(fēng)機(jī)，分段階梯式提升設(shè)定溫度，避免短時(shí)間驟熱造成管路熱脹形變、密封件老化漏液。驅(qū)替速率遵循由慢至快的調(diào)試邏輯，低滲致密巖樣選用微量低速注入，減少毛細(xì)管末端效應(yīng)干擾飽和度分布，中高滲巖樣可適度上調(diào)驅(qū)替流速提升試驗(yàn)效率。
設(shè)備長(zhǎng)期使用的關(guān)鍵管控要點(diǎn)集中在定期養(yǎng)護(hù)與工況巡檢。每次試驗(yàn)結(jié)束后，使用匹配溶劑循環(huán)沖洗全管路、夾持器內(nèi)腔，清理管壁附著膠質(zhì)、沉淀物，避免殘留流體干結(jié)堵塞細(xì)小管線；高溫密封膠圈、閥體密封墊片屬于損耗配件，結(jié)合試驗(yàn)頻次定期檢查形變、老化狀態(tài)，按需更換配件維持系統(tǒng)密封性。閑置存放時(shí)，整套管路保持常壓干燥狀態(tài)，關(guān)閉控溫、加壓系統(tǒng)電源，放置在恒溫防塵實(shí)驗(yàn)室環(huán)境；每次新項(xiàng)目試驗(yàn)前，開(kāi)展短時(shí)間密閉保壓檢漏測(cè)試，確認(rèn)無(wú)滲漏后再裝入巖心啟動(dòng)正式試驗(yàn)。
隨著非常規(guī)油氣資源勘探規(guī)模擴(kuò)大，高溫高壓油水相對(duì)滲透率裝置的應(yīng)用場(chǎng)景持續(xù)拓寬，除常規(guī)砂巖儲(chǔ)層檢測(cè)外，逐步延伸至頁(yè)巖油、稠油熱采、儲(chǔ)層入井液傷害評(píng)價(jià)等試驗(yàn)領(lǐng)域。熟練掌握設(shè)備原理與實(shí)操細(xì)節(jié)，既能延長(zhǎng)設(shè)備服役周期，也能持續(xù)提升相滲試驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠性，為油田現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)發(fā)參數(shù)優(yōu)化提供扎實(shí)的室內(nèi)試驗(yàn)支撐。
