[發(fā)明專利]一種地層溫度梯度模擬器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010784397.3
• 申請(qǐng)日: 2020-08-06
• 公開（公告）號(hào): CN111929341A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李小森;王屹;陳朝陽;夏志明;張郁;李剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所
• 主分類號(hào): G01N25/00
• 分類號(hào): G01N25/00
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司 44001
• 代理人: 鄧潮彬;莫瑤江

1.一種地層溫度梯度模擬器，包括反應(yīng)釜，所述反應(yīng)釜包括反應(yīng)釜體，其特征在于，在所述反應(yīng)釜體內(nèi)的上下兩端分別布置有上循環(huán)盤管和下循環(huán)盤管，以使得反應(yīng)釜體內(nèi)的上部和下部均形成等溫面；在所述反應(yīng)釜體內(nèi)，上循環(huán)盤管和下循環(huán)盤管之間間隔設(shè)置有N根控溫管，以使得在反應(yīng)釜體內(nèi)產(chǎn)生垂直溫度梯度，N為正整數(shù)；所述控溫管均是采用獨(dú)立的熱交換裝置來實(shí)現(xiàn)熱傳導(dǎo)介質(zhì)在控溫管內(nèi)的循環(huán)。

2.如權(quán)利要求1所述的地層溫度梯度模擬器，其特征在于，所述反應(yīng)釜還還包括安裝在反應(yīng)釜體上端面的上平蓋封頭以及安裝在反應(yīng)釜體下端面的下平蓋封頭，所述上循環(huán)盤管靠近上平蓋封頭，所述下循環(huán)盤管靠近下平蓋封頭；所述上循環(huán)盤管和下循環(huán)盤管也均采用獨(dú)立的熱交換裝置來實(shí)現(xiàn)熱傳導(dǎo)介質(zhì)在盤管內(nèi)的循環(huán)。

3.如權(quán)利要求1所述的地層溫度梯度模擬器，其特征在于，所述N根控溫自下而上等距分布且控溫管之間的溫差恒定。

4.如權(quán)利要求3所述的地層溫度梯度模擬器，其特征在于，所述控溫管之間的溫差表示為：

ΔT＝(T₁-T₂)/(N+1)；其中，T₁為下循環(huán)盤管的溫度，T₂為上循環(huán)管的溫度，T₁＞T₂。

5.如權(quán)利要求3所述的地層溫度梯度模擬器，其特征在于，在所述反應(yīng)釜體內(nèi)還設(shè)置有溫度傳感器，以用于監(jiān)測(cè)上循環(huán)盤管、下循環(huán)盤管以及N根控溫管的溫度，并將所監(jiān)測(cè)到的溫度數(shù)據(jù)傳輸至控制器，由控制器根據(jù)所監(jiān)測(cè)到溫度數(shù)據(jù)來實(shí)時(shí)調(diào)整各熱交換裝置的工作，以使得反應(yīng)釜體內(nèi)的垂直溫度梯度實(shí)時(shí)保持穩(wěn)定狀態(tài)。

6.如權(quán)利要求2所述的地層溫度梯度模擬器，其特征在于，在所述上平蓋封頭和下平蓋封頭中對(duì)應(yīng)設(shè)置有上中心井過孔和下中心井過孔，以用于安裝中心井；在所述下平蓋封頭中還設(shè)置有注砂孔以及注液注氣孔；在所述上平蓋封頭中還設(shè)置有井網(wǎng)及測(cè)點(diǎn)布置安裝孔，以用于安裝井網(wǎng)以及監(jiān)測(cè)傳感器；所述下循環(huán)盤管在反應(yīng)釜體內(nèi)的布置方式為避開注砂孔、中心井過孔以及注液注氣孔；所述上循環(huán)盤管在反應(yīng)釜內(nèi)的布置方式為避開中心井過孔、井網(wǎng)及測(cè)點(diǎn)布置安裝孔。

7.如權(quán)利要求1或6所述的地層溫度梯度模擬器，其特征在于，所述下循環(huán)盤管接口布置布置在反應(yīng)釜體上，密封形式采用O型圈插接方式，下循環(huán)盤管預(yù)埋在填砂中且填砂到位再安裝下平蓋封頭，O型圈與下平蓋封頭組成下循環(huán)管聯(lián)接接頭。

8.如權(quán)利要求1或6所述的地層溫度梯度模擬器，其特征在于，所述上循環(huán)盤管接口布置在上平蓋封頭上，上循環(huán)盤管用管卡固定在上平蓋封頭上，固定卡子加絕熱隔套，密封形式采用O型圈插接方式，O型圈與上平蓋封頭組成上循環(huán)管聯(lián)接接頭。

9.如權(quán)利要求1所述的地層溫度梯度模擬器，其特征在于，所述反應(yīng)釜體中部設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，以通過翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)整體180°翻轉(zhuǎn)。

10.如權(quán)利要求1或9所述的地層溫度梯度模擬器，其特征在于，所述反應(yīng)釜體與上、下平蓋封頭之間的鏈接，采用法蘭式螺栓孔聯(lián)接；反應(yīng)釜體與上、下平蓋封頭設(shè)計(jì)有定位銷軸；在上、下平蓋封頭中均設(shè)計(jì)有吊環(huán)；在所述反應(yīng)釜體與上、下平蓋封頭之間設(shè)有兩丁腈橡膠O形圈，端面榫槽安裝。