本發(fā)明涉及一種實(shí)驗(yàn)裝置，尤其涉及一種ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置，屬于油氣成藏技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著科技的進(jìn)步，ct技術(shù)在石油地質(zhì)實(shí)驗(yàn)中得到應(yīng)用，目前微米ct、納米ct已經(jīng)商業(yè)化生產(chǎn)，分辨率非常高，不僅可以準(zhǔn)確分析巖石孔喉特征，而且可以三維成圖和定量化表征。

但由于目前用于流體充注實(shí)驗(yàn)的巖心夾持器不適用于ct，存在的關(guān)鍵問題主要有兩個(gè)方面：一方面是由于夾持器材料是金屬材質(zhì)，x射線無法穿透；另一方面是由于無法實(shí)現(xiàn)在ct設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行加熱，模擬地下高溫的地質(zhì)條件。

因此，提供一種符合地下高溫高壓地質(zhì)條件的三維流體充注模擬實(shí)驗(yàn)裝置成為了本領(lǐng)域亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)裝置是一種三維流體充注模擬實(shí)驗(yàn)裝置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)巖心及其流體的掃描和加熱，但并不影響ct設(shè)備的掃描環(huán)境，尤其不會(huì)影響ct設(shè)備的內(nèi)部溫度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置，該ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置包括：注入設(shè)備、模型設(shè)備和采出設(shè)備；

其中，注入設(shè)備、模型設(shè)備、采出設(shè)備依次連通；

模型設(shè)備包括巖心夾持器、加熱器、軸壓泵和圍壓泵；軸壓泵與巖心夾持器連通，巖心夾持器與加熱器、圍壓泵構(gòu)成回路；

巖心設(shè)置于巖心夾持器內(nèi)部，巖心夾持器設(shè)置于ct內(nèi)部。

在本發(fā)明的ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置中，優(yōu)選地，對(duì)設(shè)置于ct內(nèi)部的管線進(jìn)行絕熱處理，對(duì)設(shè)置于ct外部的管線進(jìn)行加熱。

在本發(fā)明的ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置中，優(yōu)選地，注入設(shè)備包括中間容器、氣瓶和高壓泵。

在本發(fā)明的ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置中，優(yōu)選地，中間容器包括油容器、氣容器、水容器。

在本發(fā)明的ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置中，優(yōu)選地，油容器、氣容器、水容器的上端和下端均設(shè)置有安全閥。

在本發(fā)明的ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置中，優(yōu)選地，油容器、氣容器、水容器的內(nèi)部設(shè)置有活塞。

在本發(fā)明的ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置中，優(yōu)選地，模型設(shè)備還包括第一回壓閥，第一回壓閥設(shè)置于巖心夾持器與圍壓泵之間。第一回壓閥用于調(diào)節(jié)巖心夾持器與加熱器、圍壓泵構(gòu)成的回路的壓力。

在本發(fā)明的ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置中，優(yōu)選地，采出設(shè)備包括第二回壓閥和采出容器。

在本發(fā)明的ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置中，優(yōu)選地，第二回壓閥與高壓泵連通。

在本發(fā)明的ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置中，優(yōu)選地，注入設(shè)備與模型設(shè)備之間設(shè)置有壓力傳感器，模型設(shè)備與采出設(shè)備之間設(shè)置有壓力傳感器。

在本發(fā)明的ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置中，優(yōu)選地，巖心夾持器為特殊材料制成，該材料可承受高溫、高壓且x射線易穿透。比如，可以選擇含有30wt％碳纖維的peek材料(聚醚醚酮)。

本發(fā)明提供的ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置中，注入設(shè)備中的氣瓶與壓力表連通，氣瓶和壓力表之間設(shè)置有調(diào)壓閥。

本發(fā)明提供的ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置中，注入設(shè)備中的氣容器、油容器和水容器的上端和下端均設(shè)置有安全閥，安全閥與氣容器、油容器和水容器之間分別設(shè)置有閥門，當(dāng)裝置的壓力超出可以承受的壓力時(shí)，安全閥自動(dòng)打開，調(diào)整壓力，以保護(hù)整個(gè)裝置。

本發(fā)明提供的ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置中，注入設(shè)備與模型設(shè)備之間設(shè)置有壓力傳感器，用于監(jiān)測(cè)實(shí)際的注入壓力；模型設(shè)備與采出設(shè)備之間設(shè)置有壓力傳感器，用于監(jiān)測(cè)出口壓力。

采用本發(fā)明的ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置具體用于充注時(shí)，通過注入設(shè)備向模型設(shè)備中充注流體，流體穩(wěn)定后，利用ct設(shè)備進(jìn)行掃描，當(dāng)需要加熱樣品時(shí)，打開加熱器即可實(shí)現(xiàn)ct掃描和加熱的同步進(jìn)行。最后，通過采出設(shè)備采出樣品。

打開注入設(shè)備的高壓泵，通過高壓泵注水對(duì)氣容器、水容器和油容器產(chǎn)生壓力，進(jìn)行油、氣、水的充注。但是，在充注氣體時(shí)，如果氣瓶可以實(shí)現(xiàn)裝置需要的壓力則不需要使用氣容器，直接使用氣瓶進(jìn)行氣體的充注。如果氣瓶壓力不能實(shí)現(xiàn)裝置需要的壓力則需要使用氣容器進(jìn)行補(bǔ)充剩余的壓力。通過注入設(shè)備與模型設(shè)備之間的壓力傳感器對(duì)進(jìn)入模型設(shè)備的實(shí)際壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

模型設(shè)備中軸壓泵(一般為高壓泵)用于調(diào)節(jié)巖心夾持器的軸向壓力，圍壓泵(一般為高壓循環(huán)泵)用于調(diào)節(jié)巖心夾持器的圍壓，加熱器用于循環(huán)加熱。設(shè)置于巖心夾持器與圍壓泵之間的第一回壓閥用于調(diào)節(jié)巖心夾持器與加熱器、圍壓泵構(gòu)成的回路的壓力。由于巖心設(shè)置在ct的內(nèi)部，可以對(duì)其進(jìn)行掃描，而且當(dāng)需要加熱時(shí)，打開加熱器即可實(shí)現(xiàn)，而且只對(duì)流經(jīng)ct的樣品進(jìn)行加熱，并不影響的ct設(shè)備的掃描環(huán)境，不會(huì)影響ct設(shè)備的內(nèi)部溫度。

通過注入設(shè)備注入樣品之后，通過第二回壓閥調(diào)節(jié)壓力，當(dāng)出口壓力達(dá)到回壓壓力之后，樣品由采出設(shè)備采出。模型設(shè)備和采出設(shè)備之間的壓力傳感器對(duì)出口壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

本發(fā)明的ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置，是一種三維流體充注模擬實(shí)驗(yàn)裝置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)巖心及其流體的掃描和加熱，但并不影響ct設(shè)備的掃描環(huán)境，尤其不會(huì)影響ct設(shè)備的內(nèi)部溫度。

本發(fā)明的ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置，開展了高溫高壓油氣二次運(yùn)移三維可視化研究，實(shí)現(xiàn)了油氣二次運(yùn)移過程的定量表征。

本發(fā)明的ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置可以應(yīng)用于致密油氣成藏機(jī)制的研究，揭示了充注壓力與含油氣性的關(guān)系，對(duì)于致密油氣的勘探具有一定的指導(dǎo)意義。

附圖說明

圖1為實(shí)施例中的ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

主要附圖符號(hào)說明

1巖心夾持器2加熱器3第一高壓閥4圍壓泵5第二壓力傳感器6第二回壓閥7軸壓泵8第二高壓泵9第一壓力傳感器10第一回壓閥

具體實(shí)施方式

為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行以下詳細(xì)說明，但不能理解為對(duì)本發(fā)明的可實(shí)施范圍的限定。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供了一種ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，該ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置包括：注入設(shè)備，模型設(shè)備，采出設(shè)備；

其中，注入設(shè)備、模型設(shè)備、采出設(shè)備依次連通；注入設(shè)備與模型設(shè)備之間設(shè)置有第一壓力傳感器9，模型設(shè)備與采出設(shè)備之間設(shè)置有第二壓力傳感器5。

模型設(shè)備包括巖心夾持器1、加熱器2、軸壓泵7和圍壓泵4和第一回壓閥10；軸壓泵7與巖心夾持器1連通；巖心夾持器1與加熱器2、圍壓泵4構(gòu)成回路；第一回壓閥10設(shè)置于巖心夾持器1與圍壓泵4之間，近巖心夾持器1端；巖心設(shè)置于巖心夾持器1內(nèi)部，巖心夾持器1設(shè)置于ct內(nèi)部。

注入設(shè)備包括油容器、氣容器、水容器、氣源瓶和第一高壓泵3，油容器、氣容器、水容器的上端與下端均設(shè)置有安全閥，油容器、氣容器、水容器的內(nèi)部均設(shè)置有活塞，氣源瓶與壓力表連通，氣源瓶和壓力表之間設(shè)置有調(diào)壓閥。

采出設(shè)備包括第二回壓閥6和采出容器，第二回壓閥6與第二高壓泵8連通。

巖心夾持器為聚醚醚酮制成的巖心夾持器。

本實(shí)施例的上述ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置中，對(duì)設(shè)置于ct內(nèi)部的管線進(jìn)行絕熱處理，對(duì)設(shè)置于ct外部的管線進(jìn)行加熱。

本實(shí)施例的ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置具體用于充注時(shí)，通過注入設(shè)備向模型設(shè)備中充注樣品。打開注入設(shè)備的高壓泵，通過高壓泵注水對(duì)氣容器、水容器和油容器產(chǎn)生壓力，進(jìn)行油、氣、水的充注。在充注氣體時(shí)，如果氣瓶可以實(shí)現(xiàn)裝置需要的壓力則不需要使用氣容器，直接使用氣瓶進(jìn)行氣體的充注。如果氣瓶壓力不能實(shí)現(xiàn)裝置需要的壓力則需要使用氣容器進(jìn)行補(bǔ)充剩余的壓力。通過注入設(shè)備與模型設(shè)備之間的壓力傳感器對(duì)進(jìn)入模型設(shè)備的實(shí)際壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

模型設(shè)備中軸壓泵(一般為高壓泵)用于調(diào)節(jié)巖心夾持器的軸向壓力，圍壓泵(一般為高壓循環(huán)泵)用于調(diào)節(jié)巖心夾持器的圍壓，加熱器用于循環(huán)加熱。

通過注入設(shè)備注入樣品之后，通過第二回壓閥調(diào)節(jié)壓力，當(dāng)出口壓力達(dá)到回壓壓力之后，樣品由采出設(shè)備采出。模型設(shè)備和采出設(shè)備之間的壓力傳感器對(duì)出口壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

以上實(shí)施例說明，本發(fā)明的ct用高溫高壓流體充注實(shí)驗(yàn)裝置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)巖心及其流體的掃描和加熱，但并不影響ct設(shè)備的掃描環(huán)境，尤其不會(huì)影響ct設(shè)備的內(nèi)部溫度。