可控溫壓的巖石-流體反應(yīng)原位觀測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油地質(zhì)領(lǐng)域，特別涉及一種可控溫壓的巖石-流體反應(yīng)原位觀測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]水巖模擬反應(yīng)是石油地質(zhì)學(xué)中常用的實(shí)驗(yàn)方法，主要目的是弄清砂巖油氣儲(chǔ)集層中孔隙的形成原因，為優(yōu)質(zhì)油氣儲(chǔ)層預(yù)測(cè)提供重要線索。目前，水巖反應(yīng)實(shí)驗(yàn)主要采用四種實(shí)驗(yàn)裝置:其一為利用玻璃容器加熱直接反應(yīng)，模擬近地表?xiàng)l件下的水巖反應(yīng)，分析不同陰陽(yáng)離子的濃度變化；其二為利用高溫高壓反應(yīng)釜模擬近似地層條件下封閉體系的水巖反應(yīng)，主要模擬長(zhǎng)石在不同酸性流體中的溶蝕；其三是利用可加熱加壓的流動(dòng)反應(yīng)裝置，模擬開(kāi)放體系的水巖反應(yīng)過(guò)程；其四是金剛石壓腔進(jìn)行礦物的原位溶蝕觀察的方法。
[0003]上述四種方法中，利用玻璃容器加熱直接反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法采用玻璃容器(燒杯等)直接放于電熱套或水浴鍋中進(jìn)行加熱的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，無(wú)法加壓，可用于高溫常壓實(shí)驗(yàn)。由于石油地質(zhì)行業(yè)中常用巖石樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，無(wú)法加壓導(dǎo)致了巖石孔隙一直被空氣占據(jù)，流體很難進(jìn)入巖石內(nèi)部反應(yīng)。
[0004]利用高溫高壓反應(yīng)釜模擬裝置的實(shí)驗(yàn)方法采用封閉的反應(yīng)釜進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程采用電加熱和氣體加壓或液壓方式。這種反應(yīng)比較能代表近地層條件下的埋藏成巖狀態(tài)。但地層水在地層中有一定流動(dòng)性，完全封閉系統(tǒng)導(dǎo)致某些離子積累到一定程度后，影響水巖反應(yīng)的進(jìn)行。另外，巖石樣品水巖反應(yīng)結(jié)果僅能通過(guò)掃描電鏡觀察，無(wú)法觀察到孔隙和喉道的變化。
[0005]利用可控溫壓的流動(dòng)反應(yīng)裝置的實(shí)驗(yàn)方法采用驅(qū)替裝置或利用壓力差使流體流動(dòng)來(lái)模擬開(kāi)放體系下的水巖反應(yīng)過(guò)程，與地層條件下的真實(shí)情況更加接近。但是限于反應(yīng)巖心完全置于封閉的反應(yīng)腔中，反應(yīng)速率和進(jìn)程僅能通過(guò)泄壓降溫后取出觀察和離子濃度測(cè)定。利用這種流動(dòng)反應(yīng)裝置進(jìn)行巖石樣品水-巖反應(yīng)時(shí)也同樣存在無(wú)法觀察孔隙的演化和喉道的變化。
[0006]金剛石壓腔技術(shù)是一種20世紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的原位高溫高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)，可與拉曼光譜和紅外光譜等相結(jié)合，定量數(shù)據(jù)非常準(zhǔn)確。這種方法在材料學(xué)上得到較好應(yīng)用，但在石油地質(zhì)行業(yè)尚未普遍應(yīng)用。主要由于金剛石壓腔的容量非常小，為微米級(jí)，有利于礦物-流體反應(yīng)觀察，而不利于大尺度多相共存的巖石-流體反應(yīng)觀察。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間、提高實(shí)驗(yàn)效果、可在可控溫壓下觀察巖石反應(yīng)狀態(tài)、便于與實(shí)際實(shí)驗(yàn)的巖石薄片實(shí)施對(duì)比、可在水巖反應(yīng)中觀察到油氣儲(chǔ)集沉積巖中溶蝕孔隙演化和喉道變化的問(wèn)題的可控溫壓的巖石-流體反應(yīng)原位觀測(cè)裝置。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:一種可控溫壓的巖石-流體反應(yīng)原位觀測(cè)裝置，其特征在于:包括有反應(yīng)體，開(kāi)設(shè)于反應(yīng)體上并可放置巖石薄片的密封反應(yīng)腔及可參觀密封反應(yīng)腔內(nèi)巖石薄片反應(yīng)的觀察機(jī)構(gòu)，所述的反應(yīng)體上設(shè)有氣液進(jìn)入機(jī)構(gòu)及液體循環(huán)機(jī)構(gòu)，所述的氣液進(jìn)入機(jī)構(gòu)包括有設(shè)于反應(yīng)體上，且一端與反應(yīng)體外部導(dǎo)通，另一端通過(guò)連接通道分別與反應(yīng)腔導(dǎo)通的氣體進(jìn)入口及液體進(jìn)入口，氣體進(jìn)入口及液體進(jìn)入口處分別設(shè)有可封堵或開(kāi)啟氣體進(jìn)入口的氣體進(jìn)入控制閥及可封堵或開(kāi)啟液體進(jìn)入口的液體進(jìn)入控制閥；所述的液體循環(huán)機(jī)構(gòu)包括有與反應(yīng)腔導(dǎo)通的循環(huán)流道，循環(huán)流道上設(shè)有分別與反應(yīng)體連接的循環(huán)液體流出接頭及循環(huán)液體進(jìn)入組件，所述的反應(yīng)體上設(shè)有反應(yīng)完畢后將液體排出的液體排出接頭，該液體排出接頭與反應(yīng)腔導(dǎo)通。
[0009]采用上述技術(shù)方案，反應(yīng)體上的氣體進(jìn)入口可與外部的高壓氣栗或氣瓶實(shí)施連接，當(dāng)反應(yīng)腔內(nèi)放置有需要實(shí)施測(cè)試的巖石薄片時(shí)，通過(guò)液體進(jìn)入口處注入可與巖石反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)流體，然后通過(guò)高壓氣栗或氣瓶通過(guò)氣體進(jìn)入口對(duì)反應(yīng)腔實(shí)施加壓，使實(shí)驗(yàn)流體在加壓狀態(tài)下能夠更快且更有效的進(jìn)入到巖石薄片中的孔隙空間，提高反應(yīng)速度及效果，同時(shí)也縮短了反應(yīng)時(shí)間，然后實(shí)驗(yàn)流體可處于液體循環(huán)機(jī)構(gòu)與反應(yīng)腔之間反復(fù)的循環(huán)，操作者在此過(guò)程中可通過(guò)觀察機(jī)構(gòu)對(duì)反應(yīng)腔中的巖石薄片進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，可觀察動(dòng)態(tài)水巖反應(yīng)中沉積巖礦物或巖石成分的溶解特征變化和孔隙、喉道的變化，從而重現(xiàn)地質(zhì)流體與巖石相互作用的過(guò)程，以便于很好的與后續(xù)實(shí)驗(yàn)所需的數(shù)據(jù)實(shí)施對(duì)比，實(shí)驗(yàn)所得的準(zhǔn)確性更高。
[0010]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:反應(yīng)體上設(shè)有通過(guò)壓力流道與反應(yīng)腔導(dǎo)通的壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)，該壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括有一端與壓力流道連接，另一端與外置壓力表銜接的壓力測(cè)試接頭。
[0011]采用上述技術(shù)方案，該處壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)的設(shè)置可通過(guò)外置壓力表的數(shù)據(jù)顯示對(duì)反應(yīng)腔內(nèi)的壓力實(shí)施調(diào)節(jié)，可讓操作者知曉反應(yīng)腔內(nèi)的壓力數(shù)值，以便于對(duì)反應(yīng)腔內(nèi)的壓力實(shí)施調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)出最為適當(dāng)?shù)膲毫?，以便于提高巖石薄片的反應(yīng)速度、效率及實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。
[0012]本實(shí)用新型更進(jìn)一步設(shè)置為:反應(yīng)體上設(shè)有采樣機(jī)構(gòu)，該采樣機(jī)構(gòu)包括有通過(guò)采樣連接通道與反應(yīng)腔導(dǎo)通的采樣接頭及可促使采樣連接通道與采樣接頭導(dǎo)通或封閉的采樣控制閥。
[0013]采用上述技術(shù)方案，采樣機(jī)構(gòu)的設(shè)置可便于操作者在任何時(shí)間可對(duì)反應(yīng)物質(zhì)實(shí)施取樣，方便了對(duì)實(shí)驗(yàn)成果的提取，而且提取方式簡(jiǎn)單，快捷，進(jìn)一步的縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，提高了實(shí)驗(yàn)效率。
[0014]本實(shí)用新型更進(jìn)一步設(shè)置為:反應(yīng)體上設(shè)有與反應(yīng)腔連接的加熱機(jī)構(gòu)，該加熱機(jī)構(gòu)包括有一端與反應(yīng)體連接，另一端可與外部電源電連接的加熱插座。
[0015]采用上述技術(shù)方案，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，采用加熱插座對(duì)反應(yīng)腔中巖石薄片及反應(yīng)液體實(shí)施加熱，使在孔隙中和巖石薄片表面的流體經(jīng)加熱后具有更強(qiáng)的溶蝕能力，可通過(guò)變溫和變壓來(lái)對(duì)比溫壓的影響。
[0016]本實(shí)用新型更進(jìn)一步設(shè)置為:反應(yīng)體包括有芯體及設(shè)于芯體兩側(cè)與芯體通過(guò)緊固件拼接的安裝塊，反應(yīng)腔為沿芯體縱向貫穿的通孔，通孔的軸向兩端分別設(shè)有可透視的玻璃，兩玻璃之間的間隙為巖石薄片放置空間，玻璃與通孔的內(nèi)壁之間設(shè)有密封圈，且其中一塊玻璃為目鏡，另一塊玻璃為透射鏡，觀察機(jī)構(gòu)為架設(shè)于目鏡處的顯微鏡頭。
[0017]采用上述技術(shù)方案，這樣設(shè)置不僅拆裝方便，而且操作者可方便的對(duì)反應(yīng)腔內(nèi)的巖石薄片實(shí)施觀察。
[0018]本實(shí)用新型更進(jìn)一步設(shè)置為:循環(huán)液體進(jìn)入組件包括有與反應(yīng)腔導(dǎo)通的循環(huán)液進(jìn)入接頭及架設(shè)于循環(huán)液進(jìn)入接頭上并與循環(huán)液進(jìn)入接頭導(dǎo)通的電磁閥，電磁閥包括有進(jìn)入端及流出端，進(jìn)入端與循環(huán)液流出接頭之間通過(guò)管路連通，流出端與循環(huán)液進(jìn)入接頭之間設(shè)有單向閥。
[0019]采用上述技術(shù)方案，這樣設(shè)置可使液體處于循環(huán)流道內(nèi)反復(fù)循環(huán)流動(dòng)，進(jìn)一步的提高了巖石薄片的反應(yīng)效果及速度。
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的原理示意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為圖2的A-A剖面示意圖；
[0024]圖4為圖2的I部放大示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖1一圖4所示的一種可控溫壓的巖石流體原位觀察裝置，包括有反應(yīng)體1，開(kāi)設(shè)于反應(yīng)體I上并可放置巖石薄片的密封反應(yīng)腔11及可參觀密封反應(yīng)腔11內(nèi)巖石薄片反應(yīng)的觀察機(jī)構(gòu)2，反應(yīng)體I上設(shè)有氣液進(jìn)入機(jī)構(gòu)3及液體循環(huán)機(jī)構(gòu)4，氣液進(jìn)入機(jī)構(gòu)3包括有設(shè)于反應(yīng)體I上，且一端與反應(yīng)體I外部導(dǎo)通，另一端通過(guò)連接通道12分別與反應(yīng)腔11導(dǎo)通的氣體進(jìn)入口 31及液體進(jìn)入口 32，氣體進(jìn)入口 31及液體進(jìn)入口 32處分別設(shè)有可封堵或開(kāi)啟氣體進(jìn)入口 31的氣體進(jìn)入控制閥33及可封堵或開(kāi)啟液體進(jìn)入口 32的液體進(jìn)入控制閥34 ;該處的氣體進(jìn)入控制閥33及液體進(jìn)入控制閥34為控制手閥，當(dāng)然，也可通過(guò)驅(qū)動(dòng)件實(shí)施驅(qū)動(dòng)，也是可行的。液體循環(huán)機(jī)構(gòu)4包括有與反應(yīng)腔I導(dǎo)通的循環(huán)流道41，循環(huán)流道41上設(shè)有分別與反應(yīng)體I連接的循環(huán)液體流出接頭42及循環(huán)液體進(jìn)入組件43，反應(yīng)體I上設(shè)有反應(yīng)完畢后將液體排出的液體排出接頭5，該液體排出接頭5與反應(yīng)腔11導(dǎo)通。上述方案中，反應(yīng)體I上的氣體進(jìn)入口 31可與外部的高壓氣栗或氣瓶實(shí)施連接，當(dāng)反應(yīng)腔11內(nèi)放置