一种碳酸盐岩储层溶蚀过程模拟试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种溶蚀试验模拟装置，具体涉及一种用于沉积盆地油气田碳酸盐岩在不同水化学特征、不同温度、不同压力及不同水动力条件下的碳酸盐岩储层溶蚀过程模拟试验装置。
【背景技术】
[0002]海相碳酸盐岩岩溶储层是世界级难题，全世界迄今已发现的碳酸盐岩油气藏有279个，储量约占油气资源总量的50%，产量占60%以上。我国中、下奥陶统碳酸盐岩地层为古岩溶发育和海相缝洞型油气藏分布的主要层位。因此，掌握碳酸盐岩溶蚀机理对岩溶储层预测具有重要意义。
[0003]碳酸盐岩储层经历了多期次、多类型的漫长古岩溶作用过程，既有地质历史时期地表、近地表环境下的岩溶作用，又经历了埋藏过程及深部岩溶作用的叠加与改造，造成储层的油气储集规律十分复杂，给储层预测及勘探开发带来难度。
[0004]传统的碳酸盐岩溶蚀机理研究大多局限在常温常压开放或封闭环境条件，只能模拟地表或者近地表条件下碳酸盐岩溶蚀机理，不能满足深埋藏过程或者深部环境岩溶储层作用机制。如公开号为CN102590070A的发明专利，公开了一种耐压多层空腔溶蚀试验装置及其试验方法。该发明的耐压多层空腔溶蚀试验装置包括耐压仓以及与该耐压仓进水口和出水口分别连接的供水装置和尾水装置，在耐压仓内垂直于其进水口平行布置一组耐腐蚀托盘，各耐腐蚀托盘与耐压仓侧壁之间均留有过水通道，且相邻两过水通道错位布置。该发明通过将碳酸盐岩样试片放入该装置的空腔内，让空腔内承压岩溶水接触碳酸盐岩样试片的表面，摸拟地下碳酸盐岩岩溶作用过程。但是，该发明装置温度依然在25°C以下变温；压力仅靠高压栗增加水压来改变腔体内的压力，为液-固两项环境状态，然而油气储层岩溶作用是漫长的地质时期溶蚀过程，由于无外界CO2及其它酸性气体的补充，随着反应进行H+浓度减小；且环境岩溶水为静止状态，不能满足岩溶作用水的流动性条件；而实际油气田盆地奥陶系深部岩溶水-岩相互作用环境温度可达150?200°C，水溶液具有一定的流动性，为气-液-固三相环境，即C02-H20-CaC03。因此上述发明所述装置不适于应用到沉积盆地深部碳酸盐岩储层溶蚀机理研究。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于沉积盆地油气田碳酸盐岩在不同水化学特征、不同温度、不同压力及不同水动力条件下的碳酸盐岩储层溶蚀过程模拟试验装置。该试验装置不仅可以通过调整体系的温度、压力、水化学特征的方式来改变试验参数指标，还可以通过调整水动力条件的方式来改变试验参数指标，进而模拟沉积盆地油气田碳酸盐岩溶蚀环境，并且在整个试验过程中提供恒定的酸性环境，可满足模拟不同温度、不同压力、不同水动力条件及不同水化学特征下的碳酸盐岩溶蚀机理试验要求。
[0006]本实用新型所述的碳酸盐岩储层溶蚀过程模拟试验装置，包括一可以承受压力的反应釜、搅拌装置、供气装置以及数据采集仪，其中:
[0007]所述反应釜包括釜体和与该釜体气密连接的釜盖，在釜体的外周设有夹套，夹套上设置有导热介质入口和导热介质出口 ；夹套内填充导热介质，在夹套内还设置有电加热器及第一测温探头；
[0008]所述釜盖上设有进气口、出气口、出水口、排空管和第二测温探头，所述的进气口与供气装置的供气出气口连通，在排空管上设置有压力表和安全阀；
[0009]所述搅拌装置包括电机、磁力驱动器、搅拌轴和搅拌叶片，所述的磁力驱动器设置于釜盖上，其传动轴穿过釜盖通过联轴器与搅拌轴的一端连接，所述电机的输出轴与磁力驱动器的外磁转子同轴连接，所述的搅拌叶片固接于搅拌轴的另一端，在搅拌轴上设置有多个载物台；
[0010]所述的数据采集仪包括温度传感器和转速传感器；
[0011]所述的第一测温探头和第二测温探头均与温度传感器电连接，所述的测速探头与转速传感器电连接。
[0012]上述技术方案中，所述的载物台为金属材质制成的薄片，其上均匀分布有若干个通孔。所述载物台用于放置试片(或试样)，具体可以是圆形或方形等形状，布设在载物台上的通孔可以供釜体内的液体自由地通过，为釜内不同的水动力条件提供通道。
[0013]上述技术方案中，所述的供气装置可以是能够提供高压CO2气体的装置，如二氧化碳钢瓶或二氧化碳储罐。通过设置供气装置，向釜体内不断充入高纯CO2气体，一方面可以保持反应器内压力恒定，另一方面，由于釜体内体系的酸性会随着碳酸盐岩与水溶液中H+的反应而减小，充入的0)2气体不断溶解于釜体内的水溶液中，从而使体系维持在一个恒定的酸性环境，保证溶蚀试片、弱酸性水溶液与CO2气体保持平衡状态。
[0014]在供气装置的供气出气口与釜盖上进气口的连通路径上设置一压力表。
[0015]本实用新型所述技术方案中，为保证釜体和釜盖之间的气密性，可以在釜体和釜盖之间设置垫片等现有常规的防止漏气的密封件，所述釜体和釜盖两者通常通过螺栓与螺母连接。所述釜体和釜盖均采用可承受高温、高压的材料制成。
[0016]本实用新型所述技术方案中，夹套内填充导热介质的种类选择与填充量与现有技术相同，通常选用高温导热油作为导热介质。
[0017]当反应釜的容积大且釜盖较重时，为了能较为省力地将釜盖打开，本实用新型所述的碳酸盐岩储层溶蚀过程模拟试验装置还可以包括一釜盖提升装置，该釜盖提升装置具体包括一立柱及固定在该立柱上的第一滑轮、第二滑轮和第三滑轮，在第一滑轮的中心轴上固接有手柄，钢丝绳的一端固定于第一滑轮上，另一端依次穿第一滑轮的导向槽、第二滑轮的导向槽和第三滑轮的导向槽，其端头处连接有挂钩，该挂钩与设置于釜盖上的钢丝绳相连接。
[0018]为了固定反应釜，本实用新型所述的碳酸盐岩储层溶蚀过程模拟试验装置还可以包括一支撑装置，该支撑装置包括用于放置反应釜的支撑架和设置于支撑架下方的若干个支撑脚，所述的釜体可以通过铆钉或其它固接方式固定于所述支撑架上。
[0019]与现有技术相比，本实用新型的特点在于:
[0020]1、采用特殊结构的搅拌装置，将磁力驱动器与釜体内搅拌轴联动，通过控制转速即可为釜体内密闭环境提供持续、恒定或者多跨度的水动力条件。[0021 ] 2、通过设置供气装置，向釜体内不断充入高纯CO2气体，一方面可以保持反应器内压力恒定，另一方面，由于釜体内体系的酸性会随着碳酸盐岩与水溶液中H+的反应而降低，充入的CO2气体不断溶解于釜体内的水溶液中，从而使体系维持在一个恒定的弱酸性环境，保证溶蚀试片、弱酸性水溶液与CO2气体保持平衡状态。
[0022]3、本实用新型所述装置溶蚀试验区为密封环境，可通过温控传感器自动加热，以保持恒温的目的。
[0023]4、可通过调配水溶液的水化学特征，模拟沉积盆地油气田井下实际水化学环境碳酸盐岩储层溶蚀作用机理，对储层预测及勘探开发具有重要意义。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型一种实施方式的结构示意图。
[0025]图中标号为:
[0026]I第一滑轮；2第二滑轮；3排气管；4第二测温探头；5排水管；6第三滑轮；7手柄；8立柱；9导热介质入口 ； 10搅拌轴；11电加热器；12搅拌叶片；13支撑架；14支撑脚；15导热介质出口 ；16夹套；17釜体；18载物台；19第一测温探头；20釜盖；21螺栓；22进气管；23排空管；24压力表；25磁力驱动器；26安全阀；27电机；28钢丝；29 二氧化碳钢瓶；30数据采集仪；31转速传感器；32温度传感器。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本实用新型作进一步的详述，以更好地理解本实用新型的内容。
[0028]在图1所示的实施方式中，本实用新型所述的碳酸盐岩储层溶蚀过程模拟试验装置，包括一可以承受压力的反应釜、搅拌装置、供气装置、数据采集仪30、釜盖20提升装置和支撑装置，其中:
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