一、设备功能及主要用途

页岩油气一般埋深处于地下几千米，页岩油气储层周围岩石的围压可达几十兆帕，围压 环境对页岩的力学性质有较大影响。目前关于岩石压缩系数的测定系统主要是采用美国岩心 公司的CM300,采用气体为介质进行测试。压力测量范围不适用于页岩储层岩石压缩性的测 定，特别是无法模拟储层温度条件进行岩石压缩系数测定。以页岩储层流体作为测试介质进 行储层压力和温度条件下，页岩压缩性的测定，对于页岩油的弹性开发潜力及界限具有重要 意义。由于页岩特殊的孔隙结构，气体测试的页岩压缩性与液体测试结果存在较大差异，因 此气体测试的压缩性无法代表页岩油藏的压缩特征。孔隙度的降低可以导致一部分页岩油从 孔隙中被挤出，该现象可以用孔隙的压缩系数来表征，其是用来计算页岩油采收率的重要参 数。同时，页岩油在生产过程中的产量衰减较快，原因可能是初期的产量贡献主要来自于裂 隙系统，虽然裂隙系统的压缩系数大，但是裂隙孔隙度小，而基质孔隙系统的孔隙度大但是 压缩系数小，因此，需要分别确定页岩的裂隙压缩系数以及基质孔隙的压缩系数，从而评估 裂隙和基质孔隙对页岩油采收率的影响，尤其是需要确定基质孔隙的压缩系数从而才能预估 页岩油的产量变化规律和采收率。

该系统采用三轴岩心夹持器，可独立施加轴向压力、径向压力和孔隙压力。孔隙压力的 变化作为应力的函数，使用高精度计量泵直接测量孔隙体积的变化。系统可以在储层温度和 压力下进行测量。该系统配有计算机数据采集系统，可以精确控制监测以及记录系统压力的 变化。采用液体饱和岩心，测量页岩孔隙体积和总外观体积随轴向、径向和孔隙压力的变化， 能够提供更为准确地数据，描述页岩油藏压裂-弹性开发过程中能量变化，为页岩油的弹性 开发潜力及界限确定提供准确的实验数据支撑。

二、技术要求及主要规格参数 1.基本要求

测定装置用于测量页岩岩心样品的孔隙体积和总外观体积，得到两种体积随径向围压和 轴向围压的变化规律。防腐材质可以使用盐水、油或其他液体作为测量介质，随着径向和轴 向围压的变化，通过测量维持恒定孔隙压力的变化来测量孔隙体积的变化。

页岩压缩性测定装置可使用直径为2.5cm,长度为25mm-80mm的岩心样品，设备整体结 构合理，易于操作维护，性能稳定。

计算机系统包括软件和硬件，主要有数据采集硬件和系统控制计算软件，系统数据采集

监控和计算均通过计算机软件实现。

2 . 整 体 技 术 指 标 及 要 求

2.1整体技术指标

(1)径向围压控制范围：0-70MPa, 控制精度±0.01MPa

(2)轴向压力控制范围：0-70MPa, 控制精度±0.01MPa

(3)孔隙压力控制范围：0-70MPa,控制精度±0.01MPa

(4)温度控制范围：室温-150℃,控制精度±0.5℃

(5)体积计量精度：0.001ml

(6)岩心规格：直径25mm,长度25mm-80mm

(7)能够测量计算处孔隙体积压缩系数(径向压力)、可计算孔隙体积压缩系数(轴向压力)、 可计算总体积压缩系数(径向压力)、可计算总体积压缩系数(轴向压力)等参数

(8)系统能测量计算热膨胀系数 (TFE),  并对系统进行温度校正。

2.2各部分技术指标

2.2.1恒温烘箱

(1)具备全自动的恒温功能和计算机自动控制功能。

(2)温度不低于200℃。

*(3)控温精度：±0.1℃,配有空气循环系统、不锈钢液体收集盘和数字式控制器。 *(4)外观尺寸：小于100cm×100cm×100cm。

(5)电源：交流380V,50HZ,6KW

*2.2.2三轴岩心夹持器

(1)岩心直径：25mm,岩心长度：25mm-80mm。

(2)轴向压力：0-70MPa,径向压力：0-70MPa,流动压力：0-70Mpa。

(3)温度：0-150℃,材质：316不锈钢和Viton。

(4)加载方式：三轴向加载。

(5)岩心套筒材质：聚四氟乙烯。

*2.2.3压力控制泵ISC065X(进口)

(1)泵缸安装在空气浴室内，能够实现与恒温烘箱同步温度控制。

(2)单个泵缸体积67.97ml。

(3)流量范围0.00001～25ml/min,流量精度：0.3%。

(4)工作压力139MPa。

(5)标准压力准确度：0.1%FS。

(6)驱动分辨率：2.55nl。

(7)浸湿材料：Nitronic       50,石墨填充聚四氟乙烯，TFE,  哈特合金C-276,  惰性聚合物

(8)尺寸重量：102×27×47cm(40.3×10.7×18.4       英寸)

*2.2.4恒流恒压计量泵

(1)泵缸安装在空气浴室内，能够实现与恒温烘箱同步温度控制。

(2)泵缸体积：双缸，每个泵缸30-40ml。

(3)工作压力：70MPa。

(4)精度0.0001ml/min。

(5)具备与计算机通讯功能，并能够通过计算机控制泵的恒压、恒流模式，通过计算机设 定恒定压力值、恒定流速值。

(6)电源：交流220V,50HZ,1KW。

(7)采用气动电磁阀门控制缸体切换。

2.2.5 LVDT线性位移传感器

(1)使用温度：使用温度不低于150℃。

* ( 2 ) 精   度：±0.001mm。

(3)量   程：1cm。

(4)具备计算机通讯功能。

2.2.6压力、温度测量系统

(1)孔隙压力传感器(进口)量程：0-70 Mpa,传感器精度：不低于0.1% F.S.。

(2)径向压力传感器(进口)量程：0-70Mpa,传感器精度：不低于0.1% F.S.。

(3)轴向压力传感器(进口)量程：0-70 Mpa, 传感器精度：不低于0.1% F.S.。

(4)温度传感器量程：0-200℃,精度：不低于0.1% F.S.。

2.2.7渗透率测量系统

*(1)双缸计量泵

泵缸体积：双缸，每个泵缸30-40ml。注入压力70MPa, 流量精度0.0001ml/min, 流量范围：0～20ml/min。具有压力、流量全自动采集功能和远程控制功能。

(2)回压控制系统

包括回压自动控制泵及高精度回压阀，能够通过计算机白动控制。回压控制范围0-70MPa,

压力精度0.2%FS

*(3)差压测量系统

测试范围0-50MPa,可变量程

(4)配套管线阀门等，材质为316L不锈钢，耐压110MPa,用于连接各部件，控制流体通

断。主要包括管线、阀门、三通、四通、压帽、压环、直通、转换接头等。

2.2.8数据采集和处理计算机

(1)数据采集卡

能够实现设备所有压力、温度数据的采集

(2)数据采集计算机

Intel     i9处理器，内存不低于32G,显示器尺寸27英寸，水冷散热器

(3)数据处理计算机

Intel    i9处理器，内存为DDR5、不低于32G,2T  固态硬盘，配双显示器、尺寸27英寸，水 冷散热器。

2.2.9软件系统

径向净围压，轴向净围压，径向净围压变化，轴向净围压变化。 测定岩心样品的孔隙体积以及孔隙体积变化。

测定岩心样品总体积以及总体积变化。 可计算岩心样品的孔隙度值。

*可计算孔隙体积压缩系数(径向压力)。

*可计算孔隙体积压缩系数(轴向压力)。

*可计算总体积压缩系数(径向压力)。

*可计算总体积压缩系数(轴向压力)。

*系统能测量计算热膨胀系数 (TFE),   并对系统进行温度校正。 能够计算不同围压、径向压力条件下的渗透率。