[實用新型]有機質生烴模擬裝置

無效

• 申請號: 200820203644.0
• 申請日: 2008-11-18
• 公開（公告）號: CN201291132Y
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 劉金鐘
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州地球化學研究所
• 主分類號: B01J3/00
• 分類號: B01J3/00
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司
• 代理人: 劉 媖

技術領域

本實用新型涉及一種用于模擬自然地層中的有機質在流體壓力和靜態壓力作用下生烴實驗的有機質生烴模擬裝置。

背景技術

在自然地層中的有機質，受到地熱的作用，產生油氣等烴類，在生烴過程中，地層受到上部和圍巖的靜態壓力和地層空隙中流體(水、氣)的壓力作用。當油氣生成量較大時，流體壓力大于圍巖的封閉阻力時，油氣就可穿過圍巖的封閉而發生運移。用人工熱模擬方法重現壓力作用下的生烴和運移過程，對于研究油氣生成的機理、計算油氣生成量、指導油氣勘探都有重要意義。目前國內外主要用活塞式壓機進行熱模擬實驗，此裝置的基本結構如圖1所示，其包括樣品筒12，樣品筒12外設有加熱器13，樣品筒12中設有有一個可軸向活動的活塞14，活塞14和樣品筒12之前通過一個紫銅密封環15進行密封，樣品筒12的底部有個油氣排出通道16，油氣排出通道16接入油氣收集瓶17，在樣品筒12的內底面上有一個蓋在油氣排出通道16的開口上的篩孔支撐片18。具體使用時，先在篩孔支撐片18上放入石英砂19，在石英砂19上放置樣品20，活塞14向樣品20施加壓力，加熱器13工作，樣品20受熱產生油氣通過油氣排出通道16進入油氣收集瓶17內。該裝置的優點是可以放置較多的樣品，但也存在以下的缺陷：

1、為保證樣品筒的強度，整個裝置的設計不能太小，因此實驗要用較多的樣品，通常在10g以上，但有些情況下，地質樣品十分寶貴，樣品數量難以滿足實驗的需要。

2、紫銅密封環在高溫時，其密封性能無法檢測，因而很難保證油氣沒有泄露損失；

3、受熱后的樣品較難從樣品筒中取出。樣品筒在使用2-3次以后，內表面受到硫化氫氣體與水分的腐蝕，表面光潔度變差，無法繼續使用。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種使用較少的樣品、可模擬地層靜壓力和流體壓力、確保密封的有機質生烴模擬裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：所述的有機質生烴模擬裝置，包括由不銹鋼制成的薄壁的樣品管，樣品管的內表面鍍有防蝕黃金層，樣品管一端與高壓氮氣源連接，另一端與冷阱的入口連接，樣品管具有容置樣品的樣品段，樣品管上設有可測量樣品段中的溫度的熱電偶，在樣品段的兩端處塞有石英棉，樣品段的兩側分別設有由壓力機驅動向中間合攏的壓力塊，在石英棉相對應的位置的樣品管的兩側分別設有由壓力機驅動向中間合攏的紫銅壓塊，兩端的紫銅壓塊分別接電源的正極和負極。

本實用新型使用時，將樣品放入樣品管的樣品段中，兩端放置石英棉防止樣品漏出。樣品放入后，用專用工具將樣品壓實。裝有樣品的樣品管豎直放置，樣品管的上端與高壓氮氣源連接，下端與冷阱的入口連接。用壓力機如油壓千斤頂推動上、下的紫銅壓塊向石英棉相對應的位置的樣品管部分加壓，樣品管兩端被壓扁，但由于石英棉的支撐，仍保留孔隙以保證氮氣和油氣可以通過。壓力塊在同樣在壓力機如油壓千斤頂的推動下向樣品段加壓，樣品段被壓扁，樣品受到壓力作用，從而模擬地層中所受到的壓力。上、下的紫銅壓塊向樣品管通入大電流對樣品管加熱，熱電偶測量樣品段中的溫度以實行加熱溫度控制，樣品受熱產生的油氣，被高壓氮氣吹掃進入冷阱收集起來進行分析。

由于采用了上述的結構，該裝置的優點如下：

1、由于樣品管無強度要求，可做得較小，這樣樣品的用量小，約1g樣品就可滿足實驗要求，其產生的油可以滿足分析需要。

2、樣品管與高壓氮氣源、冷阱的連接處不受熱，可確保密封。

3、可同時模擬地層靜壓力和流體壓力，壓力塊形成靜壓力，高壓氮氣源形成流體壓力。

4、可分別取得生烴總量和運移烴的量，其中，被載氣吹掃進入冷阱的烴為可運移烴，尚有部分不可運移的烴(如瀝青等)被樣品礦物吸附，實驗結束后，將樣品管取下，直接投入試管，用溶劑進行超聲抽提即可取得吸附烴的量。

5、樣品的取出十分方便，如要對受熱后巖石樣品進行研究，可將加熱后的樣品管輕輕敲擊變形，即可將樣品倒出。

附圖說明

圖1是現有的活塞式熱模擬壓機的結構示意圖；

圖2是樣品管的剖視圖；

圖3是有機質生烴模擬裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的描述，但并不構成對本實用新型的任何限制。