专利汇可以提供成岩作用模拟实验装置及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种成岩作用模拟实验装置及方法,包括 岩心 夹持机构、加温机构、气体孔隙度、渗透率测量流程、液体注入及液体渗透率测试流程、出口 流体 自动连续计量取样机构,上覆压 力 加压控制机构、流体物性检测机构以及 数据采集 计算及自动控制机构;岩心夹持机构的入口和出口分别和气体孔隙度、渗透率测量流程、液体注入及液体渗透率测试流程相连;岩心夹持机构的外围套有加温机构,岩心夹持机构的上覆压力注入口连接上覆压力加压控制机构,液体注入及液体渗透率测试流程的出口连在出口流体自动连续计量取样机构,流体物性检测机构对出口流体自动连续计量取样机构的流体样品进行检测;由数据采集计算及自动控制机构采集、记录、储存并计算处理实验中 温度 、压力、流量,同时根据实验状况控制相应的电磁 阀 动作以及出口流体自动连续计量取样机构的动作。,下面是成岩作用模拟实验装置及方法专利的具体信息内容。
1.一种成岩作用模拟实验装置,其特征在于:所述的装置包括岩心夹持机构(1)、加温机构(2)、气体孔隙度、渗透率测量流程(3)、液体注入及液体渗透率测试流程(4)、出口流体自动连续计量取样机构(5),上覆压力加压控制机构(6)、流体物性检测机构以及数据采集计算及自动控制机构;岩心夹持机构(1)的入口(1-4)和出口(1-14)分别和气体孔隙度、渗透率测量流程(3)、液体注入及液体渗透率测试流程(4)相连;岩心夹持机构(1)的外围套有加温机构(2),岩心夹持机构(1)的上覆压力注入口(1-2)连接上覆压力加压控制机构(6),液体注入及液体渗透率测试流程(4)的出口(4-10)连在出口流体自动连续计量取样机构(5),流体物性检测机构对出口流体自动连续计量取样机构(5)的流体样品进行检测;由数据采集计算及自动控制机构采集、记录、储存并计算处理实验中温度、压力、流量,同时根据实验状况控制相应的电磁阀动作以及出口流体自动连续计量取样机构(5)的动作。
2.如权利要求1所述的成岩作用模拟实验装置,其特征在于:所述的岩心夹持机构有一个圆柱形的夹持器筒体(1-10),筒体内孔为锥形,该锥形与对开锥形套(1-11)的外壁吻合,筒体的一端有外螺纹,连接上覆压力缸(1-3),另一端为内螺纹,连接端套(1-16),对开锥形套(1-11)内孔为圆柱形,其内有薄壁哈氏合金筒(1-12),薄壁哈氏合金筒(1-12)的外壁为圆柱形且与对开锥形套(1-11)内孔吻合,对开锥形套(1-11)的大头段有外螺纹,并用紧固螺母(1-1)紧固;薄壁哈氏合金筒(1-12)内装实验岩心(1-9),岩心(1-9)的上游端面与上覆压力堵头(1-5)接触,上覆压力堵头(1-5)伸出上覆压力缸(1-3),下游端面与下游堵头(1-15)接触,下游堵头(1-15)伸出端套(1-16)。
3.如权利要求2所述的成岩作用模拟实验装置,其特征在于:上覆压力堵头(1-5)由三段不同直径的圆柱体组成,右段与岩心(1-9)接触,直径等于岩心(1-9)的直径,中段与上覆压力堵头(1-5)内壁接触,直径最大,左段直径最小并从上覆压力缸(1-3)内伸出;上覆压力堵头(1-5)的中心有一通孔,外端为岩心夹持机构入口(1-4),内端连接岩心(1-9)的上游端面;岩心(1-9)下游端面与下游堵头(1-15)接触,下游堵头(1-15)由两段不同直径的圆柱体组成,左段与岩心(1-9)接触,直径等于岩心(1-9)的直径,右段直径小于左段,并从挡块(1-13)和端套(1-16)内伸出,下游堵头(1-15)的中心有一通孔,外端为岩心夹持机构出口(1-14);挡块(1-13)挡在对开锥形套(1-11)和端套(1-16)之间。
4.如权利要求3所述的成岩作用模拟实验装置,其特征在于:上覆压力堵头(1-5)和下游堵头(1-15)与薄壁哈氏合金筒(1-12)之间均有密封件(1-8);上覆压力堵头(1-5)与上覆压力缸(1-3)内壁之间有有O型圈(1-7);上覆压力堵头(1-5)的外壁与上覆压力缸(1-3)之间有O型圈(1-6)。
5.如权利要求1-4任意一项所述的成岩作用模拟实验装置,其特征在于:所述的气体孔隙度、渗透率测量流程(3)包括与岩心夹持机构(1)相接的入口气路和出口气路,入口气路上依次连接有氮气瓶(3-1)、电磁阀(3-2、3-4、3-6)、入口气路隔离阀(3-5)、电磁阀(3-2)与(3-4)之间设置有减压器(3-3),电磁阀(3-4)与(3-6)之间设置有压力传感器(3-7)、气体给对比室(3-8);出口气路上一次连接有出口气路隔离阀(3-13)、电磁阀(3-12)、压力传感器(3-10)以及气体流量计(3-11);入口气路和出口气路之间连接有电磁阀(3-9)。
6.如权利要求1-4任意一项所述的成岩作用模拟实验装置,其特征在于:液体注入及液体渗透率测试流程(4)包括与岩心夹持机构(1)相接的入口液路和出口液路,入口液路依次连接有注液泵(4-1)、中间容器(4-2)、预热罐(4-3)、压力传感器(44)以及入口液路隔离法(4-5);出口液路依次连接有出口液路隔离阀(4-6)、压力传感器(4-7)、冷凝器(4-8)、回压器(4-9)以及流体出口(4-10);回压器(4-9)上连接有回压泵(4-11)、气瓶(4-12)、回压表(4-13)。
7.如权利要求14任意一项所述的成岩作用模拟实验装置,其特征在于:上覆压力加压控制机构(6)包括与岩心夹持机构相接的上覆压力泵(6-1)、压力传感器(6-2)、阀门(6-3)、上覆压力表(6-4)。
8.如权利要求1-4任意一项所述的成岩作用模拟实验装置,其特征在于:出口流体自动连续计量取样机构(5)包括操作台(5-9)、位于操作台(5-9)上的支架(5-8)、电子天平(5-7);电子天平(5-7)上设置有烧杯架(5-6),烧杯架(5-6)上有烧杯(5-5);支架(5-8)上设置有横向滑轨(5-3)和纵向滑轨(5-4),横向滑轨(5-3)上设置有横向滑块(5-1),纵向滑轨(5-4)固装于横向滑块(5-1)上,纵向滑轨(5-4)上设置有纵向滑块(5-2),流体出口(4-10)安装于纵向滑块(5-2)上。
9.如权利要求1-4任意一项所述的成岩作用模拟实验装置,其特征在于:所述的加温机构(2)包括加热瓦(2-1)和保温层(2-2)。
10.一种成岩作用模拟实验方法,所述的试验方法如下:
(1)气体孔隙度、渗透率测量方法:
首先关闭入口液路隔离阀(4-5)和出口液路隔离阀(4-6),打开入口气路隔离阀(3-5)和出口气路隔离阀(3-3),将岩心夹持机构(1)连入气体孔隙度、渗透率测量流程(3);
测量气体渗透率过程:打开电磁阀(3-2、3-4,3-6、3-13、3-12),关闭电磁阀(3-9),打开氮气瓶(3-1)供气,调节减压阀(3-3)供给一定压力的气流给岩心(1-9),压力传感器(3-7、3-10)测量岩心上下游的压力,气体流量计(3-11)测量气体流量,然后根据气体达西定律计算岩心渗透率;
测量孔隙度过程:先关闭电磁阀(3-6、3-9、3-12),再打开电磁阀(3-2、3-4),打开氮气瓶(3-1)供气,调节减压阀(3-3)供给一定压力的气体给对比室(3-8),压力传感器(3-7)记录此时的压力为P1,然后打开电磁阀(3-6、3-9),等压力平衡后由压力传感器(3-7)记录此时的压力为P2,然后根据玻马定律计算岩心孔隙度;
(2)液体渗透率测试量方法:
首先关闭入口气路隔离阀(3-5)和出口气路隔离阀(3-13),打开入口液路隔离阀(4-5)和出口液路隔离阀(4-6),将岩心夹持机构(1)连入液体注入及液体渗透率测试流程(4);
测量液体渗透率过程:打开注液泵(4-1),注入中间容器(4-2)的流体会推动中间容器(4-2)中的工作液体进入预热罐(4-3)进行加热,然后进入岩心(1-9),流出岩心(1-9)后进入冷凝器(4-8)冷却,然后进入回压器(4-9),经流体出口(4-10)进入出口流体自动连续计量取样机构(5),过程中压力传感器(4-4、4-7)分别测量记录岩心上下游压力,出口流体自动连续计量取样机构(5)测量并记录液体流量,然后根据达西定律计算岩心渗透率;回压器(4-9)的压力由气瓶(4-12)提供,当压力不够时可以由回压泵(4-11)进行增压,回压的大小由回压表(4-13)显示;
(3)压实与物性演化成岩模拟实验方法
打开阀门(6-3),启动上覆压力泵(6-1)打压,由上覆压力表(6-4)显示上覆压力的大小,压力传感器(6-2)测量并记录上覆压力数值;上覆压力加压控制机构(6)提供的压力通过上覆压力堵头(5)加载到岩心(1-9)上,得到压实条件下砂岩储层物性随深度的变化规律;
(4)分段取样流体及流体物性检测:
流体出口(4-10)为软管,连接到纵向滑块(5-2)上后出口朝着下边的烧杯(5-5),纵向滑块(5-2)在计算机的控制下沿纵向滑轨(5-4)纵向滑动,横向滑块(5-1)在计算机的控制下沿横向滑轨(5-3)横向滑动,从而带动流体出口(4-10)可以实现二维定位,确保流体有选择性流入烧杯(5-5)中,当流体流入烧杯(5-5)中时,电子天平(5-7)随时测量并记录流体质量并将信号传给计算机,计算机根据质量的变化计算液体的流量,自动控制滑块二维移动让流体流入某一个烧杯中,实验中的流体完成了分段取样,分段取样的流体用流体物性检测机构7进行检测,分析其中离子、酸碱度的变化。
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