[實(shí)用新型]非常規(guī)儲(chǔ)層巖石多相態(tài)物質(zhì)飽和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720824496.3
• 申請(qǐng)日: 2017-07-07
• 公開（公告）號(hào): CN207019966U
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉標(biāo);姚素平;胡文瑄;曹劍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/28
• 分類號(hào): G01N1/28
• 代理公司: 青島聯(lián)信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)37227
• 代理人: 段秀瑛,王月玲

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于儲(chǔ)層巖石飽和技術(shù)領(lǐng)域，涉及非常規(guī)儲(chǔ)層巖石物質(zhì)飽和技術(shù)，具體地說，涉及一種非常規(guī)儲(chǔ)層巖石多相態(tài)物質(zhì)飽和裝置。

背景技術(shù)

目前，巖石液體飽和主要有以下三種方法：

一、將巖石與液體放置于同一容器中，對(duì)容器進(jìn)行一定時(shí)間的抽真空，認(rèn)為液體已經(jīng)完全進(jìn)入巖石孔隙中，該方法主要利用毛細(xì)管力將液體飽和進(jìn)入巖石的孔隙中，但由于毛細(xì)管力大小有限，液體不能完全飽和孔隙，尤其對(duì)于孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、孔喉大小為納米級(jí)的非常規(guī)儲(chǔ)層巖石，這種方法的效果更加差。

二、將巖石放置于一個(gè)容器內(nèi)，將待飽和的液體放置于另一個(gè)容器內(nèi)，然后將巖石所在容器抽到一定真空度，再把待飽和的液體通過管道放入巖石中，該方法主要利用毛細(xì)管力和巖石內(nèi)外大氣壓力差將液體飽和進(jìn)入巖石的孔隙中，但對(duì)于較大的塊狀或柱狀樣品，這種方法仍然不能夠完全飽和孔隙。

三、將巖石放置于一個(gè)容器內(nèi)，將待飽和的液體放置于另一個(gè)容器內(nèi)，然后將巖石所在容器抽到一定真空度，再把待飽和的液體通過管道放入巖石中，最后通過加壓裝置對(duì)液體施加一定的壓力，該方法主要利用毛細(xì)管力和巖石內(nèi)外大氣壓力差將液體飽和進(jìn)入巖石的孔隙中，但與第二種方法相比，內(nèi)外壓力差可以控制范圍更大，可以使液體進(jìn)入更小、更復(fù)雜的孔隙。但這種方法對(duì)于壓力的控制不夠準(zhǔn)確，若壓力太大，會(huì)超過樣品的極限承受壓力，破壞樣品的孔隙結(jié)構(gòu)，若壓力太小，液體不能夠完全飽和樣品的孔隙。

現(xiàn)有的巖石液體飽和裝置，操作對(duì)象一般為塊狀、柱狀等大體積的樣品，對(duì)于顆粒狀的樣品，不能達(dá)到很好的效果。公開號(hào)為CN 102706713A的中國專利公開了一種巖石液體飽和裝置，其包括儲(chǔ)液罐、抽液泵、溶液抽空罐、增壓器、巖石罐、氣壓泵、干燥罐、真空泵和除濕罐；儲(chǔ)液罐與抽液泵之間固定安裝有第一管線，抽液泵與溶液抽空罐之間固定安裝有第二管線，溶液抽空罐與增壓器之間固定安裝有第三管線。該發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)巖石抽空、加壓、加溫飽和功能，適應(yīng)各種不同孔隙結(jié)構(gòu)巖石液體飽和需求，有效提高了巖石液體飽和效果。

由上可知，現(xiàn)有的巖石物質(zhì)飽和裝置均為巖石液體飽和裝置，巖石飽和液體一般為水、無機(jī)鹽溶液、環(huán)己烷、原油等常溫常壓下為液體的物質(zhì)，而對(duì)于常溫常壓下為固體或氣體的物質(zhì)，現(xiàn)有的巖石液體飽和裝置并不能夠?qū)崿F(xiàn)巖石固體或氣體的物質(zhì)飽和。此外，現(xiàn)有的巖石液體飽和裝置，基本都是人為手動(dòng)操作，不能精確的控制真空度、施加壓力值和飽和時(shí)間，并實(shí)時(shí)控制液體進(jìn)入孔隙的量。且現(xiàn)有的巖石液體飽和裝置針對(duì)的樣品均是常規(guī)儲(chǔ)層的樣品，對(duì)于非常規(guī)儲(chǔ)層巖石樣品而言，因其孔隙度、滲透率低，孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，孔喉大小為納米級(jí)，所以，在進(jìn)行非常規(guī)儲(chǔ)層巖石樣品飽和物質(zhì)時(shí)，對(duì)飽和裝置的要求更加苛刻，需要對(duì)真空度、壓力、時(shí)間、溫度等因素進(jìn)行精確掌控，協(xié)調(diào)控制各個(gè)因素，才能提高飽和效果。因此，針對(duì)非常規(guī)儲(chǔ)層巖石物質(zhì)飽和，需要一種能夠精確掌控真空度、壓力、時(shí)間、溫度等因素的飽和裝置，解決非常規(guī)儲(chǔ)層巖石飽和多種相態(tài)物質(zhì)的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供了一種結(jié)構(gòu)合理、使用便捷的非常規(guī)儲(chǔ)層巖石多相態(tài)物質(zhì)飽和裝置，該裝置能夠?qū)ΤＲ?guī)儲(chǔ)層以及非常規(guī)儲(chǔ)層巖石實(shí)現(xiàn)抽空、加壓、升溫、降溫、物質(zhì)(包括固態(tài)相態(tài)、液體相態(tài)和氣體相態(tài))飽和功能，適應(yīng)塊狀、柱狀、顆粒狀等任何形態(tài)巖石物質(zhì)飽和需求。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種非常規(guī)儲(chǔ)層巖石多相態(tài)物質(zhì)飽和裝置，包括樣品盛放容器、通過第一管道與所述樣品盛放容器連通的待飽和物質(zhì)盛放容器、通過第二管道與所述樣品盛放容器連通的真空分子泵機(jī)組以及與所述樣品盛放容器連接的增壓器，所述樣品盛放容器上設(shè)有溫度傳感器和壓力傳感器，所述待飽和物質(zhì)盛放容器上設(shè)有第一液位傳感器，還包括控制器、用于放置所述樣品盛放容器的超低溫恒溫循環(huán)裝置以及放置于所述樣品盛放容器底部的加熱件，所述溫度傳感器、所述壓力傳感器和所述第一液位傳感器分別與所述控制器連接；所述樣品盛放容器上還設(shè)有分別與所述控制器連接的真空度傳感器和第二液位傳感器，所述待飽和物質(zhì)盛放容器上還設(shè)有與所述控制器連接的重力傳感器；所述第一管道上設(shè)有分別與所述控制器連接的第一液體電磁閥和液體流量計(jì)，所述第二管道上設(shè)有與所述控制器連接的第一氣體電磁閥；所述真空分子泵機(jī)組上安裝有與所述控制器連接的第一控制繼電器，所述增壓器上安裝有與所述控制器連接的第二控制繼電器，所述超低溫恒溫循環(huán)裝置上安裝有與所述控制器連接的第三控制繼電器，所述加熱件上安裝有與所述控制器連接的第四控制繼電器。