[實用新型]固體-流體耦合壓控生排烴模擬實驗裝置

無效

• 申請號: 201120006886.2
• 申請日: 2011-01-12
• 公開（公告）號: CN202002924U
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發明（設計）人: 徐興友;李鉅源;張守春;劉慶;李政;張學軍;包友書;王宇蓉;吳平;張蕾
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司地質科學研究院
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所 37224
• 代理人: 謝省法

技術領域：

本實用新型涉及實驗設備，更進一步講涉及一種應用于烴源巖的固體-流體耦合壓控生烴排烴模擬實驗裝置。

背景技術：

生排烴模擬實驗是在室內條件下重現地下的生烴和排烴過程，通過模擬實驗可以研究烴源巖的生排烴演化規律，獲取生排烴定量參數。只有盡可能模擬地下條件，實驗結果才能更為準確地反映客觀情況。地質條件下生排烴的影響因素是復雜的，包括溫度、靜巖壓力、流體壓力、流體組成、無機礦物性質等等。已采用不少的方法進行了有關的模擬，并盡量實現理想的壓力條件，與生排烴的實際環境能夠相近，所獲取的結果越趨可靠。如《中國科學》1999年44卷4期介紹的“半咸水湖相未熟油成因機理模擬實驗研究”即是采用了壓實條件下的生烴模擬實驗技術，取得了較好的效果。012642606號專利所介紹的技術也與此類似。但是現在大多數類似這樣的技術只能控制上覆的垂壓，不能同時控制孔隙中的流體壓力，也因此不能控制流體的狀態和性質。主要的原因是這些實驗缺乏一套流體壓力的控制裝置，而且同時控制垂向固體壓力和孔隙流體壓力具有一定的難度。如果不能達到這一條件，則很難有效地模擬地下超壓流體對生排烴的作用，也不能模擬流體的化學性質對生烴的影響。

發明內容：

本實用新型的目的旨在克服現有技術的不足，提供一種在生排烴模擬實驗中能夠同時控制垂向固體壓力和孔隙流體壓力的固體-流體耦合壓控生排烴模擬實驗裝置。

本實用新型的目的可通過如下技術措施來實現：

該裝置的高壓釜由上、下分別連有高壓釜頂蓋和高壓釜底座的高壓釜主體構成，高壓釜中部軸向有垂向加壓柱，高壓釜與內設有活塞的高壓緩沖器間的高壓管路連有三通閥，高壓緩沖器與流體壓力控制泵管路連接，三通閥與取氣裝置的連接管路上連有帶開關的二通閥。

本實用新型的目的還可通過如下技術措施來實現：

所述的高壓緩沖器內有不銹鋼活塞，不銹鋼活塞兩側腔內有控制壓力的蒸餾水及模擬地層流體；所述的高壓反應釜上的上連接孔和下連接孔通過高壓管道連通，高壓管道與三通閥連通。

本實用新型的高壓反應釜采用特殊的動/靜密封技術，高壓狀態下流體不泄漏。高壓釜主體是生排烴的主要反應區，可以承受垂向的固體壓力及其內部的流體壓力。固體壓力由液壓泵施加，通過柱塞傳遞。高壓反應釜上下均有流體采出/注入孔與外界連通。高壓反應釜通過其連接孔與三通閥連通，三通閥另一端與高壓緩沖器相連以便控制壓力，三通閥的第三端與帶開關的二通閥相連以便取出流體樣品，高壓緩沖器與流體壓力控制泵相連，最終通過流體壓力控制泵控制流體壓力，高壓緩沖器的左端為模擬地層流體，右端為控制壓力的蒸餾水，二者互不相混，但壓力是一致的，垂向壓力通過垂向加壓柱施加。

高壓反應釜上的上連接孔和下連接孔通過高壓管道連通，連通的高壓管線與內設有活塞的高壓緩沖器間的管路連有三通閥，高壓緩沖器與流體壓力控制泵管路連接。緩沖器中間有不銹鋼活塞，可以移動以平衡流體壓力，同時分隔高壓反應釜內外流體以保持高壓反應釜內的流體性質的穩定，通過流體壓力控制泵和高壓緩沖器來控制壓力，在控制上覆固體壓力的情況下，進一步控制孔隙流體壓力和性質。本實用新型可以更好地模擬地下生排烴的上覆壓力和流體壓力環境，改善生排烴模擬實驗中流體的控制手段，更近似地模擬地下的生排烴環境，達到了更好的實驗效果。

附圖說明：

圖1是本實用新型實施例的結構示意圖。

具體實施方式：

實施例1：

本實用新型的高壓反應釜由高壓釜主體2、高壓釜頂蓋1和高壓釜底座3構成，設有樣品室5的高壓釜主體2上、下分別連有高壓釜頂蓋1和高壓釜底座3，高壓釜中部軸向有垂向加壓柱7，高壓釜與內設有活塞13的高壓緩沖器11間的高壓管路連有三通閥10，高壓緩沖器11與流體壓力控制泵15管路連接，三通閥10與取氣裝置8的連接管路上連有帶開關的二通閥9，高壓緩沖器11內有不銹鋼活塞13，不銹鋼活塞13兩側腔內有控制壓力的蒸餾水14及模擬地層流體12，高壓反應釜上的上連接孔6和下連接孔4通過高壓管道連通，該高壓管道與三通閥10連通。