本发明涉及一种实验装置,尤其涉及一种ct用高温高压流体充注实验装置,属于油气成藏技术领域。
背景技术:
随着科技的进步,ct技术在石油地质实验中得到应用,目前微米ct、纳米ct已经商业化生产,分辨率非常高,不仅可以准确分析岩石孔喉特征,而且可以三维成图和定量化表征。
但由于目前用于流体充注实验的岩心夹持器不适用于ct,存在的关键问题主要有两个方面:一方面是由于夹持器材料是金属材质,x射线无法穿透;另一方面是由于无法实现在ct设备内部进行加热,模拟地下高温的地质条件。
因此,提供一种符合地下高温高压地质条件的三维流体充注模拟实验装置成为了本领域亟待解决的问题。
技术实现要素:
为了解决上述技术问题,本发明的目的在于提供一种ct用高温高压流体充注实验装置,该实验装置是一种三维流体充注模拟实验装置,可以实现对岩心及其流体的扫描和加热,但并不影响ct设备的扫描环境,尤其不会影响ct设备的内部温度。
为了实现上述目的,本发明提供了一种ct用高温高压流体充注实验装置,该ct用高温高压流体充注实验装置包括:注入设备、模型设备和采出设备;
其中,注入设备、模型设备、采出设备依次连通;
模型设备包括岩心夹持器、加热器、轴压泵和围压泵;轴压泵与岩心夹持器连通,岩心夹持器与加热器、围压泵构成回路;
岩心设置于岩心夹持器内部,岩心夹持器设置于ct内部。
在本发明的ct用高温高压流体充注实验装置中,优选地,对设置于ct内部的管线进行绝热处理,对设置于ct外部的管线进行加热。
在本发明的ct用高温高压流体充注实验装置中,优选地,注入设备包括中间容器、气瓶和高压泵。
在本发明的ct用高温高压流体充注实验装置中,优选地,中间容器包括油容器、气容器、水容器。
在本发明的ct用高温高压流体充注实验装置中,优选地,油容器、气容器、水容器的上端和下端均设置有安全阀。
在本发明的ct用高温高压流体充注实验装置中,优选地,油容器、气容器、水容器的内部设置有活塞。
在本发明的ct用高温高压流体充注实验装置中,优选地,模型设备还包括第一回压阀,第一回压阀设置于岩心夹持器与围压泵之间。第一回压阀用于调节岩心夹持器与加热器、围压泵构成的回路的压力。
在本发明的ct用高温高压流体充注实验装置中,优选地,采出设备包括第二回压阀和采出容器。
在本发明的ct用高温高压流体充注实验装置中,优选地,第二回压阀与高压泵连通。
在本发明的ct用高温高压流体充注实验装置中,优选地,注入设备与模型设备之间设置有压力传感器,模型设备与采出设备之间设置有压力传感器。
在本发明的ct用高温高压流体充注实验装置中,优选地,岩心夹持器为特殊材料制成,该材料可承受高温、高压且x射线易穿透。比如,可以选择含有30wt%碳纤维的peek材料(聚醚醚酮)。
本发明提供的ct用高温高压流体充注实验装置中,注入设备中的气瓶与压力表连通,气瓶和压力表之间设置有调压阀。
本发明提供的ct用高温高压流体充注实验装置中,注入设备中的气容器、油容器和水容器的上端和下端均设置有安全阀,安全阀与气容器、油容器和水容器之间分别设置有阀门,当装置的压力超出可以承受的压力时,安全阀自动打开,调整压力,以保护整个装置。
本发明提供的ct用高温高压流体充注实验装置中,注入设备与模型设备之间设置有压力传感器,用于监测实际的注入压力;模型设备与采出设备之间设置有压力传感器,用于监测出口压力。
采用本发明的ct用高温高压流体充注实验装置具体用于充注时,通过注入设备向模型设备中充注流体,流体稳定后,利用ct设备进行扫描,当需要加热样品时,打开加热器即可实现ct扫描和加热的同步进行。最后,通过采出设备采出样品。
打开注入设备的高压泵,通过高压泵注水对气容器、水容器和油容器产生压力,进行油、气、水的充注。但是,在充注气体时,如果气瓶可以实现装置需要的压力则不需要使用气容器,直接使用气瓶进行气体的充注。如果气瓶压力不能实现装置需要的压力则需要使用气容器进行补充剩余的压力。通过注入设备与模型设备之间的压力传感器对进入模型设备的实际压力进行监测。
模型设备中轴压泵(一般为高压泵)用于调节岩心夹持器的轴向压力,围压泵(一般为高压循环泵)用于调节岩心夹持器的围压,加热器用于循环加热。设置于岩心夹持器与围压泵之间的第一回压阀用于调节岩心夹持器与加热器、围压泵构成的回路的压力。由于岩心设置在ct的内部,可以对其进行扫描,而且当需要加热时,打开加热器即可实现,而且只对流经ct的样品进行加热,并不影响的ct设备的扫描环境,不会影响ct设备的内部温度。
通过注入设备注入样品之后,通过第二回压阀调节压力,当出口压力达到回压压力之后,样品由采出设备采出。模型设备和采出设备之间的压力传感器对出口压力进行监测。
本发明的ct用高温高压流体充注实验装置,是一种三维流体充注模拟实验装置,可以实现对岩心及其流体的扫描和加热,但并不影响ct设备的扫描环境,尤其不会影响ct设备的内部温度。
本发明的ct用高温高压流体充注实验装置,开展了高温高压油气二次运移三维可视化研究,实现了油气二次运移过程的定量表征。
本发明的ct用高温高压流体充注实验装置可以应用于致密油气成藏机制的研究,揭示了充注压力与含油气性的关系,对于致密油气的勘探具有一定的指导意义。
附图说明
图1为实施例中的ct用高温高压流体充注实验装置的结构示意图。
主要附图符号说明
1岩心夹持器2加热器3第一高压阀4围压泵5第二压力传感器6第二回压阀7轴压泵8第二高压泵9第一压力传感器10第一回压阀
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现对本发明的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种ct用高温高压流体充注实验装置,其结构如图1所示,该ct用高温高压流体充注实验装置包括:注入设备,模型设备,采出设备;
其中,注入设备、模型设备、采出设备依次连通;注入设备与模型设备之间设置有第一压力传感器9,模型设备与采出设备之间设置有第二压力传感器5。
模型设备包括岩心夹持器1、加热器2、轴压泵7和围压泵4和第一回压阀10;轴压泵7与岩心夹持器1连通;岩心夹持器1与加热器2、围压泵4构成回路;第一回压阀10设置于岩心夹持器1与围压泵4之间,近岩心夹持器1端;岩心设置于岩心夹持器1内部,岩心夹持器1设置于ct内部。
注入设备包括油容器、气容器、水容器、气源瓶和第一高压泵3,油容器、气容器、水容器的上端与下端均设置有安全阀,油容器、气容器、水容器的内部均设置有活塞,气源瓶与压力表连通,气源瓶和压力表之间设置有调压阀。
采出设备包括第二回压阀6和采出容器,第二回压阀6与第二高压泵8连通。
岩心夹持器为聚醚醚酮制成的岩心夹持器。
本实施例的上述ct用高温高压流体充注实验装置中,对设置于ct内部的管线进行绝热处理,对设置于ct外部的管线进行加热。
本实施例的ct用高温高压流体充注实验装置具体用于充注时,通过注入设备向模型设备中充注样品。打开注入设备的高压泵,通过高压泵注水对气容器、水容器和油容器产生压力,进行油、气、水的充注。在充注气体时,如果气瓶可以实现装置需要的压力则不需要使用气容器,直接使用气瓶进行气体的充注。如果气瓶压力不能实现装置需要的压力则需要使用气容器进行补充剩余的压力。通过注入设备与模型设备之间的压力传感器对进入模型设备的实际压力进行监测。
模型设备中轴压泵(一般为高压泵)用于调节岩心夹持器的轴向压力,围压泵(一般为高压循环泵)用于调节岩心夹持器的围压,加热器用于循环加热。
通过注入设备注入样品之后,通过第二回压阀调节压力,当出口压力达到回压压力之后,样品由采出设备采出。模型设备和采出设备之间的压力传感器对出口压力进行监测。
以上实施例说明,本发明的ct用高温高压流体充注实验装置,可以实现对岩心及其流体的扫描和加热,但并不影响ct设备的扫描环境,尤其不会影响ct设备的内部温度。