深层天然气扩散系数模拟实验装置的研制

卢丽，王国建，朱怀平，王光华，蒋涛

(中国石油化工股份有限公司 石油勘探开发研究院 无锡石油地质研究所，江苏 无锡 214126)

0 引言

天然气扩散系数是衡量天然气扩散能力大小的重要物理量之一，是盖层评价的重要参数之一，也是天然气扩散散失量计算必不可少的参数。实验室测定扩散系数采用间接方法，即实验测定一定时间内通过样品的扩散量或浓度，再由这些实测值通过某种方法确定或求得扩散系数值。国外与国内的天然气扩散系数测定方法不同，国外的实验为开放实验，即天然气从岩样一端的气室扩散到另一端开放的气室，扩散过去的气体被流体带走，扩散的终止浓度保持为零[1]；国内实验为封闭实验，即天然气扩散是在岩样两端两个封闭的气室间进行，扩散的终止浓度不为零[1-14]。目前，国内外扩散系数测定装置在围压和温度方面已可仿真地层压力和温度，但是，国内的扩散室压力都不超过42 MPa[6-13]，与气藏中天然气真实压力存在差距，另外，实验过程中由于取样容易造成岩石样品两端扩散室存在浓度差；以上因素导致实验测定的扩散系数与真值差异较大。为了更准确地测定烃类气体在岩石中的扩散系数，为评价天然气藏的散失与保存评价提供参数，需要一种除能够仿真地层围压和温度外，同时还能够仿真天然气藏压力且保持两端扩散室无压差的扩散系数测定装置。

1 实验装置及技术参数

目前，天然气扩散系数是在实验室内对岩样模拟测试得到的。……