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Perméamètre liquide à l'état stable pour les tests de carottes et de ciment
Principe de test
Méthode en régime permanent : Convient aux roches de perméabilité moyenne à élevée, comme le grès et le conglomérat, présentant une perméabilité relativement élevée. En appliquant une différence de pression constante à travers le noyau, un fluide (liquide ou gazeux) est forcé à travers le noyau à un débit constant, et la perméabilité est calculée selon la loi de Darcy.
Méthode par impulsions : Convient aux carottes à faible perméabilité, telles que le schiste, le mudstone et le grès compact. Une impulsion de pression est appliquée momentanément à une extrémité de la carotte, et la décroissance de pression au fil du temps est enregistrée aux deux extrémités. La perméabilité est calculée à partir de la courbe de décroissance de pression, sans nécessiter de débit constant.
Processus de test
Méthode de l'état stable
1. Préparation de l'échantillon : Sélectionnez un échantillon de roche représentatif et façonnez-le en un piston de forme standard (ou autre forme régulière). Des paramètres tels que la longueur et le diamètre sont mesurés, et la section transversale est calculée. L'échantillon est nettoyé et séché pour éliminer les impuretés et le liquide des pores. Une mise sous vide est effectuée si nécessaire pour garantir l'absence d'obstruction des pores.
2. Connexion de l'appareil expérimental : Placer l'échantillon dans le porte-carotte et le fixer fermement, en veillant à ce que le fluide s'écoule uniquement axialement à travers l'échantillon (pour éviter les fuites latérales). Connecter un système de déplacement (comme une pompe à pression/débit constants), un capteur de pression et un débitmètre pour former un circuit d'écoulement fermé.
3. Mesure de la perméabilité : Introduire le fluide expérimental (par exemple, de l’azote) et ajuster la pression de déplacement pour assurer un débit constant dans l’échantillon. Une fois le débit et les pressions d’entrée et de sortie stabilisés, enregistrer les pressions d’entrée et de sortie (généralement atmosphériques), le débit du fluide et la température expérimentale.
4. Calculez la perméabilité : en utilisant la loi de Darcy, remplacez les données mesurées par la perméabilité.
Méthode d'impulsion
1. Préparation de l'échantillon du perméamètre à l'état stable : pour la méthode à l'état stable, le noyau doit être entièrement saturé avec le fluide (généralement un liquide tel que le kérosène).
2. Appareillage expérimental : Connecter le noyau à un réservoir à chaque extrémité. Une extrémité sert d'orifice d'impulsion (pour une pressurisation rapide) et l'autre d'orifice de référence (avec un volume connu). Sceller le système et éliminer les bulles.
3. Appliquer l'impulsion : Appliquez une impulsion de pression à l'orifice d'impulsion en ouvrant rapidement une vanne (pour augmenter momentanément la pression). Après avoir fermé la vanne, enregistrez la courbe de pression aux deux extrémités au fil du temps (cela prend généralement de quelques minutes à plusieurs jours, mais peut prendre plus de temps pour les carottes à faible perméabilité).
4. Calcul de la perméabilité La perméabilité est calculée sur la base de l'équation de décroissance de pression (basée sur la théorie de la diffusion) combinée à des paramètres tels que la taille du noyau, la viscosité du fluide et le volume du réservoir.
Composition de l'équipement
(1) Pompe à débit constant : 1 jeu,
pression de travail 40 MPa,
débit : 0,01 ~ 10 ml/min, précision du débit 1 % ;
(2) Récipient intermédiaire : Volume 500 ml,
pression 42MPa, acier inoxydable 316L, 2 pièces ;
(3) Porte-noyau : 1, peut contenir une taille de noyau de Φ 25 mm × (25-100) mm, résistance à la pression de 42 MPa, matériau en acier inoxydable 316L ;
(4) Pompe doseuse manuelle : 1 jeu, avec une pression de 40 MPa ; selon la loi de Darcy, l'appareil peut effectuer des expériences de perméabilité au liquide de base et des expériences de déplacement.
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