[發(fā)明專利]蒸汽剝蝕泥質(zhì)夾層巖石的實驗裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310346647.5
• 申請日: 2013-08-09
• 公開（公告）號: CN103452549A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳永彬;李秀巒;王紅莊;趙欣;周百鳴;蔣有偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B43/24
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 趙燕力

1.一種蒸汽剝蝕泥質(zhì)夾層巖石的實驗裝置，其特征在于：所述實驗裝置包括有CT掃描艙和移動地設(shè)置于CT掃描艙內(nèi)的高壓艙，所述高壓艙內(nèi)豎直固定設(shè)置一圓柱形夾持器；所述圓柱形夾持器由筒形夾持器主體、夾持器底蓋、夾持器頂蓋構(gòu)成；所述夾持器主體內(nèi)下部填充取芯砂巖，上部填充取芯泥質(zhì)夾層；所述夾持器主體底部一側(cè)設(shè)有夾持器入口，另一側(cè)設(shè)有夾持器出口；所述高壓艙艙壁上設(shè)有一圍壓入口。

2.如權(quán)利要求1所述的蒸汽剝蝕泥質(zhì)夾層巖石的實驗裝置，其特征在于：所述夾持器入口由入口管道密封導(dǎo)出高壓艙；所述夾持器出口由出口管道密封導(dǎo)出高壓艙。

3.如權(quán)利要求1所述的蒸汽剝蝕泥質(zhì)夾層巖石的實驗裝置，其特征在于：所述高壓艙由一支架固定于CT移動實驗平臺上。

4.如權(quán)利要求1所述的蒸汽剝蝕泥質(zhì)夾層巖石的實驗裝置，其特征在于：所述夾持器頂蓋、夾持器底蓋分別與夾持器主體之間為螺紋密封連接。

5.如權(quán)利要求1所述的蒸汽剝蝕泥質(zhì)夾層巖石的實驗裝置，其特征在于：所述夾持器主體的高度為其直徑的1/10～1/5。

6.如權(quán)利要求1所述的蒸汽剝蝕泥質(zhì)夾層巖石的實驗裝置，其特征在于：所述圓柱形夾持器和高壓艙的材料為供CT透射掃描的耐溫耐壓醚醚酮；所述夾持器最高耐溫250℃，所述夾持器和高壓艙最高耐壓12～13MPa。

7.一種利用權(quán)利要求1～6任一項實驗裝置進行蒸汽剝蝕泥質(zhì)夾層巖石實驗的方法，所述方法包括以下步驟：

A、管線連接與夾持器封裝；

將所述夾持器的筒形主體豎立放置，其底端采用內(nèi)螺紋與夾持器底蓋的外螺紋密封連接；在夾持器主體內(nèi)下部放入一定厚度取芯砂巖，在所述取芯砂巖的上部放入一定厚度取芯泥質(zhì)夾層，所述砂巖與所述泥質(zhì)夾層的厚度比根據(jù)研究需要可靈活調(diào)整，所述取芯砂巖和取芯泥質(zhì)夾層的外徑與所述夾持器主體內(nèi)徑相同；所述夾持器頂端采用內(nèi)螺紋與夾持器頂蓋的外螺紋密封連接，通過旋轉(zhuǎn)螺紋壓實所述砂巖與泥質(zhì)夾層；將所述連接好的夾持器利用螺栓固定在高壓艙內(nèi)部，并關(guān)閉高壓艙；

B、注入蒸汽；

從所述夾持器入口向夾持器內(nèi)注入蒸汽；

C、圍壓控制；

在注蒸汽同時，從所述圍壓入口向高壓艙內(nèi)注入氮氣，以對高壓艙內(nèi)部的夾持器產(chǎn)生圍壓，并對所述夾持器隔熱；所述圍壓注入壓力比所述蒸汽注入壓力高0.5Mpa以內(nèi)；

D、采出流體；

在注蒸汽同時，從所述夾持器出口采出夾持器內(nèi)流體，夾持器出口的壓力控制在小于夾持器入口壓力的0.5Mpa以內(nèi)，采出流體的質(zhì)量流速與注入流體的質(zhì)量流速之比控制在1：1～1.4：1之間；

E、巖心孔隙結(jié)構(gòu)變化掃描與分析；

利用所述CT對夾持器內(nèi)的模型進行掃描與成像，適時分析高溫蒸汽環(huán)境下，不同的溫度與壓力條件下的蒸汽對泥質(zhì)夾層巖石的剝蝕特征。

8.如權(quán)利要求7所述的蒸汽剝蝕泥質(zhì)夾層巖石的實驗方法，其特征在于：在步驟E中，CT的掃描頻率為0.5～1小時一次。