CN104568674B - 压力控制装置及其气体扩散系数测量装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种压力控制装置及其气体扩散系数测量装置,所述压力控制装置包括:设有第一开口、第二开口及第三开口的第一容器;所述第一开口用于连接所述岩心夹持器的第一端;设有第四开口、第五开口及第六开口的第二容器;所述第四开口用于连接所述岩心夹持器的第二端;供液单元;平衡管道,其两端分别与所述第一容器及所述第二容器相通;所述平衡管道包括水平管段,所述水平管段内能够设有将其内部密封分隔的滑动件,所述滑动件能够在所述水平管段内水平滑动以平衡所述滑动件两侧的压力。本申请所公开的压力控制装置及其气体扩散系数测量装置能够确保在测量气体扩散系数过程中测试岩心两端的气体压力一致。
Description
技术领域
本申请涉及油气成藏研究技术领域,尤其涉及一种压力控制装置及其气体扩散系数测量装置。
背景技术
扩散系数是表征物质扩散能力重要参数,是物质的物理性质之一。根据斐克定律,扩散系数是沿扩散方向,在单位时间每单位浓度降的条件下,垂直通过单位面积所扩散某物质的质量或摩尔数。在石油地质研究过程中,气体扩散系数是表征气体逸散能力的一个重要参数,能够有效判别盖层的封盖能力,并辅助预测气藏规模的大小。
在气体扩散系数的测定过程中,需要保证两端气体压力一致,确保测定结果与压差无关,进而获得真实准确的油气层的气体扩散系数。目前主要采用“两端分别控压”的方式测量气体扩散系数。该测量方法为在测试岩心的两端分别设置气压,并控制测试岩心两端的气压使其相同。这种方法需要在测试岩心两端设置两只压力传感器进行分别测量该端的气压大小,并根据压力传感器的示数进行调控,最终使得测试岩心两端的气压相同。
但是,上述现有的控制方法中,无法保证两只压力传感器的精度完全一致,进而无法保证在测量气体扩散系数过程中测试岩心两端已不存在压差,这就使得测量过程无法排出压差的影响,导致测量结果不准确。
发明内容
鉴于现有技术的不足,本申请提供一种压力控制装置及其气体扩散系数测量装置,能够确保在测量气体扩散系数过程中测试岩心两端的气体压力一致。
本申请提供一种压力控制装置,其用于在气体扩散系数测量实验中控制岩心夹持器两端的压力,所述岩心夹持器包括第一端及第二端,所述压力控制装置包括:
第一容器,其设有通入其内部的第一开口、第二开口及第三开口;所述第一开口用于连接所述岩心夹持器的第一端;所述第三开口用于连通第一输气装置;
第二容器,其设有通入其内部的第四开口、第五开口及第六开口;所述第四开口用于连接所述岩心夹持器的第二端;所述第六开口用于连通第二输气装置;
供液单元,其与所述第二开口及所述第五开口相通以向所述第一容器及所述第二容器的内部输入第一液体;
平衡管道,其两端分别与所述第一容器及所述第二容器相通;所述平衡管道包括水平管段,所述水平管段内能够设有将其内部密封分隔的滑动件,所述滑动件能够在所述水平管段内水平滑动以平衡所述滑动件两侧的压力。
优选的,所述平衡管道上设有能控制所述平衡管道与所述第一容器及所述第二容器连通状态的第一阀门和第二阀门;所述第一阀门及所述第二阀门位于所述水平管段上;所述水平管段上设有位于第一阀门和第二阀门之间的能关闭打开的输入口,所述输入口能够输入第二液体。
优选的,所述第一开口连接有能够干燥气体的第一干燥器,所述第一干燥器能够连接所述岩心夹持器的第一端;所述第四开口连接有能够干燥气体的第二干燥器,所述第二干燥器能够连接所述岩心夹持器的第二端。
优选的,所述第一开口及所述第三开口位于所述第二开口上方,所述第四开口及所述第六开口位于所述第五开口上方。
优选的,所述第一开口及所述第三开口设在所述第一容器的顶部或邻近顶部的侧壁上,所述第二开口设在所述第一容器的底部或邻近底部的侧壁上;所述第四开口及所述第六开口设在所述第二容器的顶部或邻近顶部的侧壁上,所述第五开口设在所述第二容器的底部或邻近底部的侧壁上。
优选的,所述第一开口通过管道连接有第一三通件,所述第一开口连接所述第一三通件的一端,所述第一三通件的其余两端中的一端连接所述平衡管道,另一端用于连接所述岩心夹持器的第一端;所述第二开口通过管道连接有第二三通件,所述第二开口连接所述第二三通件的一端,所述第二三通件的其余两端中的一端连接所述平衡管道,另一端用于连接所述岩心夹持器的第二端。
优选的,所述供液单元连接有第一管道,所述第一管道连接有第二管道,所述第二管道的两端分别连接所述第二开口及所述第五开口。
优选的,所述第二管道上设有能够控制所述第二管道内连通状态的第三阀门。
优选的,所述第二管道上连接有真空泵,所述真空泵能够将所述第一容器及所述第二容器抽真空。
本申请还提供一种气体扩散系数测量装置,包括:
如上项所述的压力控制装置;
具有相对的第一端及第二端的岩心夹持器,其能够放入岩心样本;所述第一端与所述压力控制装置的第一开口相连接;所述第二端与所述压力控制器的第四开口相连接;
用于向所述压力控制装置的第一容器输气的第一输气装置,其包括第一气源及能够控制第一气源输气压力的第一减压阀,所述第一减压阀与所述第一容器的第三开口相连接;
用于向所述压力控制装置的第二容器输气的第二输气装置,其包括第二气源及能够控制第二气源输气压力的第二减压阀,所述第二减压阀与所述第二容器的第六开口相连接;
与所述第一端及所述第二端均连接的气相色谱仪;
用于装入所述岩心夹持器的恒温箱。
通过以上描述,可以看出本申请所提供的压力控制装置将所述第一容器及所述第二容器与所述供液单元相结合通过所述供液单元向所述第一容器及所述第二容器内输入液体以调控所述第一容器及所述第二容器内压强的大小,进而满足实验要求压力,同时设有将所述第一容器及所述第二容器连通的所述平衡管道以调节所述第一容器与所述第二容器内部气压的平衡,所述平衡管道的水平管段内的所述滑动件通过自身滑动实现所述第一容器与所述第二容器之间气压的实时相等,所以本申请所提供压力控制装置能够确保在测量气体扩散系数过程中测试岩心两端的气体压力一致。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请所提供的压力控制装置及气体扩散系数测量装置连接示意图;
图2是本申请一种实施方式的压力控制装置的第一容器及第二容器示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
请参考图1,本申请一种实施方式提供一种压力控制装置,其用于在气体扩散系数测量实验中控制岩心夹持器1两端的压力,所述岩心夹持器1包括第一端11及第二端12,所述压力控制装置包括:第一容器2,其设有通入其内部的第一开口21、第二开口22及第三开口23;所述第一开口21用于连接所述岩心夹持器1的第一端11;所述第三开口23用于连通第一输气装置;第二容器3,其设有通入其内部的第四开口31、第五开口32及第六开口33;所述第四开口31用于连接所述岩心夹持器1的第二端12;所述第六开口33用于连通第二输气装置;供液单元5,其与所述第二开口22及所述第五开口32相通以向所述第一容器2及所述第二容器3的内部输入第一液体;平衡管道4,其两端分别与所述第一容器2及所述第二容器3相通;所述平衡管道4包括水平管段41,所述水平管段41内能够设有将其内部密封分隔的滑动件,所述滑动件能够在所述水平管段41内水平滑动以平衡所述滑动件两侧的压力。
使用时,将本实施方式所提供的压力控制装置与第一输气装置、第二输气装置以及岩心夹持器1相连通,所述岩心夹持器1连接有气相色谱仪300,并在所述水平管段41内放入所述滑动件。首先将所述岩心夹持器1的两端的阀门关闭停止进气;然后由所述第一输气装置及所述第二输气装置以相同压力向所述第一容器2及所述第二容器3内部输入气体,并在输气过程中尽量保持压力一致,此时在所述第一容器2及所述第二容器3内形成的气压略小于实验要求压力。然后关闭所述第一输气装置及所述第二输气装置,由所述供液单元5通过所述第二开口22及所述第五开口32向所述第一容器2及所述第二容器3内部输入第一液体。所述第一容器2及所述第二容器3内部随着第一液体越来越多,所述第一容器2及所述第二容器3内的气压逐渐增大至实验要求压力,在气压增加过程中,所述第一容器2与所述第二容器3由所述平衡管道4连通且通过所述滑动件密封隔开,形成一通过所述滑动件隔开的“U形管”;若所述第一容器2与所述第二容器3内的气压出现不等的情况,所述滑动件两侧收到的压力即不相等,为维持自身平衡,所述滑动件受到气压较大的一侧将所述滑动件推向受到气压较小的一侧,直至所述滑动件两侧收到的气压大小相等,完成所述第一容器2及所述第二容器3的气压相等的调节工作,实现所述第一容器2及所述第二容器3的气压的微调,此时,将所述岩心夹持器1两端的阀门打开即可进行气体系数扩散实验。
同时,在进行气体扩散系数实验时需要不同实验要求压力时,通过控制所述供液单元5向所述第一容器2及所述第二容器3内输入所述第一液体的量即可,由于所述滑动件在其两侧出现气压不一致时即实时进行滑动调节,所以所述第一容器2及所述第二容器3内的气压可以随时保持一致。
通过以上描述,可以看出本实施方式所提供的压力控制装置将所述第一容器2及所述第二容器3与所述供液单元5相结合通过所述供液单元5向所述第一容器2及所述第二容器3内输入液体以调控所述第一容器2及所述第二容器3内压强的大小,进而满足实验要求压力,同时设有将所述第一容器2及所述第二容器3连通的所述平衡管道4以调节所述第一容器2与所述第二容器3内部气压的平衡,所述平衡管道4的水平管段41内的所述滑动件通过自身滑动实现所述第一容器2与所述第二容器3之间气压的实时相等,所以本实施方式所提供压力控制装置能够确保在测量气体扩散系数过程中测试岩心两端的气体压力一致。
请参考图2,所述第一容器2与所述第二容器3均具有一内腔,所述内腔的外形、体积、内径均可以设置相同。同时,考虑到所述第一容器2及所述第二容器3均需要承担一定的压力,所以其材质可以为不锈钢材质,进而可以承受一定的气体压力。所述第一容器2位于所述第一输气装置与所述岩心夹持器1之间,属于气体中间过渡容器。所述第一容器2设有通入其内部的所述第一开口21、所述第二开口22及所述第三开口23。所述第一开口21可以位于所述第二开口22的上方;所述第一开口21用于连接所述岩心夹持器1的第一端11。
以图1所示为例,所述第一开口21与所述岩心夹持器1的第一端11之间设有管道连接,该管道上设有第四阀门111。所述第三开口23用于连通第一输气装置;所述第三开口23与所述第一输气装置之间通过管道连接。进一步的,由于所述第二开口22连接所述供液单元5,通过所述第二开口22能够向所述第一容器2内部输入所述第一液体,而所述第一开口21用于向所述岩心夹持器1的第一端11输气,其不能被所述第一液体淹没,所以所述第一开口21可以高于所述第二开口22,所述第二开口22可以被所述第一液体淹没,进而继续供液时液体直接进入所述第一容器2内的第一液体,不会溅起水花,引起气压失衡。所述第三开口23用于向所述第一容器2内输入气体,由于气体密度小于所述第一液体,所以所述第三开口23的开口位置并不固定,但考虑到所述气体穿过所述第一液体进入位于所述第一液体之上的空间时也会引起波动,所以所述第三开口23也可以高于所述第二开口22。具体的,所述第一开口21及所述第三开口23可以设在所述第一容器2的顶部或邻近顶部的侧壁上,所述第二开口22可以设在所述第一容器2的底部或邻近底部的侧壁上。
所述第二容器3位于所述第二输气装置与所述岩心夹持器1之间,与所述第一容器2一样属于气体中间过渡容器。所述第二容器3设有通入其内部的所述第四开口31、所述第五开口32及所述第六开口33;所述第四开口31可以位于所述第五开口32的上方;所述第四开口31用于连接所述岩心夹持器1的第二端12。
以图1所示为例,所述第四开口31与所述岩心夹持器1的第二端12之间设有管道连接,该管道上设有第五阀门121。所述第六开口33用于连通所述第二输气装置,所述第六开口33与所述第二输气装置之间可以通过管道连接。进一步的,由于所述第五开口32连接所述供液单元5,通过所述第五开口32能够向所述第二容器3内部输入所述第一液体,而所述第四开口31用于向所述岩心夹持器1的第二端12输气,其不能被所述第一液体淹没,所以所述第四开口31可以高于所述第五开口32,所述第五开口32可以被所述第一液体淹没,进而继续供液时液体直接进入所述第二容器3内的第一液体,不会溅起水花,引起气压失衡。所述第六开口33用于向所述第二容器3内输入气体,由于气体密度小于所述第一液体,所以所述第六开口33的开口位置并不固定,但考虑到所述气体穿过所述第一液体进入位于所述第一液体之上的空间时也会引起波动,所以所述第六开口33也可以高于所述第五开口32,即所述第六开口33也可以位于所述第五开口32的上方。具体的,所述第四开口31及所述第六开口33可以设在所述第二容器3的顶部或邻近顶部的侧壁上,所述第五开口32可以设在所述第二容器3的底部或邻近底部的侧壁上。
请继续参考图1,所述供液单元5与所述第二开口22及所述第五开口32相通以向所述第一容器2及所述第二容器3的内部输入第一液体。所述供液单元5可以为高压泵,其在所述第一容器2及所述第二容器3内具备一定气压的情况下仍能够继续向所述第一容器2及所述第二容器3内部输入第一液体。所述第一液体可以为水,也可以为硅油等液体。同时,考虑到所述岩心夹持器1两端会连接气相色谱仪300,而所述气相色谱仪300会定时抽取所述岩心夹持器1两端的气体,基于此点考虑,所述供液单元5可以自动注入液体以维持所述第一容器2及所述第二容器3内的气压大小。
具体的,所述供液单元5连接有第一管道,所述第一管道连接有第二管道6,所述第二管道6的两端分别连接所述第二开口22及所述第五开口32。所述第一管道与所述第二管道6之间可以通过一三通结构实现连接。通过所述第一管道及所述第二管道6,所述供液单元5实现同时向所述第一容器2及所述第二容器3内输入所述第一液体。进一步的,所述第二管道6上可以设有能够控制所述第二管道6内连通状态的第三阀门61,通过设置所述第三阀门61,可以防止所述第一容器2与所述第二容器3之间在由所述第一输气装置及所述第二输气装置输气阶段发生串流。并且,通过所述第三阀门61可以控制所述供液单元5向所述第一容器2及所述第二容器3内输入所述第一液体的情况。
考虑到所述第一容器2及所述第二容器3内进入的为不同气体,比如所述第一容器2内进入的为氮气,所述第二容器3内进入的乙烷,分别测试这两种气体穿过岩心样本的时间,进而测量各个气体的气体扩散系数。基于此种考虑,所述第二管道6上可以连接有真空泵62,所述真空泵62能够将所述第一容器2及所述第二容器3抽真空。在向所述第一容器2及所述第二容器3注入气体之前,首先通过所述真空泵62将所述第一容器2及所述第二容器3进行抽真空,进而避免所述第一容器2及所述第二容器3内原有的气体对实验结果产生影响。在所述真空泵62抽真空之后通过所述供液单元5输入适量所述第一液体,通过该适量第一液体将所述第一容器2及所述第二容器3分隔开后再通过所述第一输气装置及所述第二输气装置进行供气。所述真空泵62上设有开关阀门,通过所述开关阀门实现所述真空泵62与所述第二管道6的连通状态。当然,如图1所示,所述第三阀门61可以设置在所述第二管道6上位于所述开关阀门与所述第一管道之间。
所述平衡管道4的两端分别与所述第一容器2及所述第二容器3相通;所述平衡管道4包括水平管段41,所述水平管段41内能够设有将其内部密封分隔的所述滑动件,所述滑动件能够在所述水平管段41内水平滑动以平衡所述滑动件两侧的压力。所述水平管段41为水平设置,所述滑动件在所述水平管段41内水平滑动时其自身的重力对于其两侧的气压不造成影响。所述水平管段41内部能够设有所述滑动件,所述滑动件可以直接设置在所述水平管段41内部也可以由后续步骤添加。
在本实施方式一个较佳的实施例中,以图1所示为例,所述平衡管道4上可以设有能控制所述平衡管道4与所述第一容器2及所述第二容器3连通状态的第一阀门42和第二阀门43;所述第一阀门42与所述第二阀门43位于所述水平管段41上;所述水平管段41上设有能关闭打开的输入口44,所述输入口44能够输入第二液体。所述输入口44位于所述第一阀门42及所述第二阀门43之间。进一步的,所述第一阀门42及所述第二阀门43位于所述水平管段41上。所述第二液体可以与所述第一液体相同,当然也可以不同,本申请并不以此为限。在此种设置下,在所述第一阀门42及所述第二阀门43均为关闭状态下,通过所述输入口44向所述水平管段41输入所述第二液体,并将所述第二液体充满位于所述第一阀门42及所述第二阀门43之间的水平管段41,在所述供液单元5供液的同时可以打开所述第一阀门42及所述第二阀门43,位于所述第一阀门42及所述第二阀门43之间的液体柱即为所述滑动件,所述液体柱会为了平衡其两侧的气压向单侧移动,进而压缩气压较小的一侧,直至将所述第一容器2及所述第二容器3内的气压平衡为止。当然,所述第一阀门42及所述第二阀门43之间的距离可以较近,以使得所述液体柱与所述水平管段41的管壁之间的粘滞力较小。进一步的,所述平衡管道4的两端通入所述第一容器2及所述第二容器3的位置仅为进入气体用,避免被所述第一液体浸没,所以所述平衡管道4通入所述第一容器2及所述第二容器3的位置可以相对靠近所述第一容器2及所述第二容器3的顶部或设置在顶部上。
以上描述提到,所述第一液体及所述第二液体均可以为水,考虑到水具有挥发性,进而进入测试气体中对气体的扩散效果产生影响,进而所述第一液体及所述第二液体均优先采用较难挥发的液体。当然,在所述第一液体及所述第二液体采用水的情况下,所述第一开口21可以连接有能够干燥气体的第一干燥器7,所述第一干燥器7能够连接所述岩心夹持器1的第一端11。所述第四开口31可以连接有能够干燥气体的第二干燥器8,所述第二干燥器8能够连接所述岩心夹持器1的第二端12。具体的,所述第一干燥器7及所述第二干燥器8均可以为内部设有干燥剂的干燥管,该干燥管的材质也可以为不锈钢材质,以承担气体压力。
进一步的,所述第一开口21可以通过管道连接有第一三通件9,所述第一开口21连接所述第一三通件9的一端,所述第一三通件9的其余两端中的一端连接所述平衡管道4,另一端用于连接所述岩心夹持器1的第一端11。所述第二开口22可以通过管道连接有第二三通件10,所述第二开口22连接所述第二三通件10的一端,所述第二三通件10的其余两端中的一端连接所述平衡管道4,另一端用于连接所述岩心夹持器1的第二端12。通过设置所述第一三通件9及所述第二三通件10,可以避免在所述第一容器2及所述第二容器3上开设透孔,进而增加工艺难度。
请参考图1,本申请还提供一种气体扩散系数测量装置,包括:如上所述的压力控制装置;具有相对的第一端11及第二端12的岩心夹持器1,其能够放入岩心样本;所述第一端11与所述压力控制装置的第一开口21相连接;所述第二端12与所述压力控制器的第四开口31相连接;用于向所述压力控制装置的第一容器2输气的第一输气装置,其包括第一气源100及能够控制第一气源100输气压力的第一减压阀101,所述第一减压阀101与所述第一容器2的第三开口23相连接;用于向所述压力控制装置的第二容器3输气的第二输气装置,其包括第二气源200及能够控制第二气源200输气压力的第二减压阀201,所述第二减压阀201与所述第二容器3的第六开口33相连接;与所述第一端11及所述第二端12均连接的气相色谱仪300;用于装入所述岩心夹持器1的恒温箱。
具体的,所述第一端11与所述压力控制装置的第一开口21通过第三管道相连接,所述第三管道上设有能够控制所述第三管道连通状态的第四阀门111,所述第三管道上可以设有所述第一干燥器7。所述第二端12与所述压力控制器的第四开口31通过第四管道相连接,所述第四管道上设有能够控制所述第四管道连通状态的第五阀门121,所述第四管道上可以设有所述第二干燥器8。所述第一干燥器7及所述第二干燥器8可以干燥气体,避免气体中的水分影响实验结果。
所述岩心夹持器1能够放入岩心样本,所述岩心样本为具有一定长度圆柱体。所述岩心夹持器1具有所述第一端11及所述第二端12。所述第四阀门111及所述第五阀门121分别位于所述岩心夹持器1的两侧,其分别控制所述第一端11及所述第二端12的进气状态。所述第一输气装置包括所述第一减压阀101及所述第一气源100,所述第一气源100可以为充有气体的气瓶,所述第一减压阀101可以控制所述第一气源100输出的气体压力大小,同时可以控制所述气体是否由所述第一气源100输出。所述第二输气装置包括所述第二减压阀201及所述第二气源200,所述第二气源200可以为充有气体的气瓶,所述第二减压阀201可以控制所述第二气源200输出的气体压力大小,同时可以控制所述气体是否由所述第二气源200输出。所述第一减压阀101与所述第一容器2直接通过管道连接,所述第二减压阀201与所述第二容器3直接通过管道连接。
所述气相色谱仪300与所述第一端11及所述第二端12均连接,具体的,所述气相色谱仪300与所述岩心夹持器1的第一端11之间设有第五管道301,所述第五管道301上设有第六阀门302,所述第六阀门302控制所述气相色谱仪300是否由所述第一端11取气。相应的,所述气相色谱仪300与所述岩心夹持器1的第二端12之间设有所述第六管道303,所述第六管道303上设有第七阀门304,所述第七阀门304控制所述气相色谱仪300是否由所述第二端12取气。在所述第六阀门302及所述第七阀门304均打开的情况下,所述气相色谱仪300可以根据设置定时抽取所述第一端11及所述第二端12的气体以进行分析。为避免温度的影响,所述岩心夹持器1须设置在所述恒温箱内进行气体扩散系数实验。所述恒温箱可以根据需要设置实验温度。
以图1所示为例,详细描述本实施方式所提供的气体扩散系数测量装置的运行原理。
将装有岩心样本的所述岩心夹持器1放入所述恒温箱内并按照图1所示连接,关闭所述第一阀门42及所述第二阀门43,通过所述输入口44向所述平衡管道4内注入一定量的所述第二液体形成所述滑动件。首先打开所述第三阀门61,将所述第一减压阀101、所述第二减压阀201、第四阀门111、第五阀门121、第六阀门302、第七阀门304关闭;打开所述真空泵62上的开关阀门,运行所述真空泵62,将所述第一容器2及所述第二容器3内抽真空。抽真空结束后,关闭所述真空泵62,运行所述供液单元5,所述供液单元5通过所述第一管道及所述第二管道6一定量的水(此时量较少),进而将所述第一容器2与所述第二容器3分隔开。此时,关闭所述第三阀门61,打开所述第一减压阀101及所述第二减压阀201,通过所述第一气源100及所述第二气源200向所述第一容器2及所述第二容器3内注入气体,注气过程尽量保持两边压力一致,在注入气体结束后,所述第一容器2与所述第二容器3内的气体压力需略小于实验要求压力。此时,关闭所述第一减压阀101、所述第二减压阀201,打开所述第一阀门42、所述第二阀门43、第三阀门61、所述第四阀门111、第五阀门121、第六阀门302、第七阀门304打开。所述滑动件迅速将所述第一容器2与所述第二容器3的气压进行微调,直至所述第一容器2与所述第二容器3的压力平衡,同时,通过所述供液单元5再次注水控制所述第一容器2与所述第二容器3内的气体压力达到实验要求压力。所述气相色谱仪300按照自身设置,分别定时抽取所述岩心夹持器1两端的气体进行分析即可。在所述气相色谱仪300取气之后,所述供液单元5自动注水以保持所述岩心夹持器1两端的压力维持原状。最后根据测定结果,计算所述岩心夹持器1两端气体的气体扩散系数。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种压力控制装置,其用于在气体扩散系数测量实验中控制岩心夹持器两端的压力,所述岩心夹持器包括第一端及第二端,其特征在于,所述压力控制装置包括:
第一容器,其设有通入其内部的第一开口、第二开口及第三开口;所述第一开口用于连接所述岩心夹持器的第一端;所述第三开口用于连通第一输气装置;
第二容器,其设有通入其内部的第四开口、第五开口及第六开口;所述第四开口用于连接所述岩心夹持器的第二端;所述第六开口用于连通第二输气装置;
供液单元,其与所述第二开口及所述第五开口相通以向所述第一容器及所述第二容器的内部输入第一液体;
平衡管道,其两端分别与所述第一容器及所述第二容器相通;所述平衡管道包括水平管段,所述水平管段内设有将其内部密封分隔的滑动件,所述滑动件能够在所述水平管段内水平滑动以平衡所述滑动件两侧的压力;所述第一开口通过管道连接有第一三通件,所述第一开口连接所述第一三通件的一端,所述第一三通件的其余两端中的一端连接所述平衡管道,另一端用于连接所述岩心夹持器的第一端;所述第四开口通过管道连接有第二三通件,所述第四开口连接所述第二三通件的一端,所述第二三通件的其余两端中的一端连接所述平衡管道,另一端用于连接所述岩心夹持器的第二端。
2.如权利要求1所述的压力控制装置,其特征在于:所述平衡管道上设有能控制所述平衡管道与所述第一容器及所述第二容器连通状态的第一阀门和第二阀门;所述第一阀门及所述第二阀门位于所述水平管段上;所述水平管段上设有位于第一阀门和第二阀门之间的能关闭打开的输入口,所述输入口能够输入第二液体。
3.如权利要求1所述的压力控制装置,其特征在于:所述第一开口连接有能够干燥气体的第一干燥器,所述第一干燥器连接所述岩心夹持器的第一端;所述第四开口连接有能够干燥气体的第二干燥器,所述第二干燥器连接所述岩心夹持器的第二端。
4.如权利要求1所述的压力控制装置,其特征在于:所述第一开口及所述第三开口位于所述第二开口上方,所述第四开口及所述第六开口位于所述第五开口上方。
5.如权利要求4所述的压力控制装置,其特征在于:所述第一开口及所述第三开口设在所述第一容器的顶部或邻近顶部的侧壁上,所述第二开口设在所述第一容器的底部或邻近底部的侧壁上;所述第四开口及所述第六开口设在所述第二容器的顶部或邻近顶部的侧壁上,所述第五开口设在所述第二容器的底部或邻近底部的侧壁上。
6.如权利要求1所述的压力控制装置,其特征在于:所述供液单元连接有第一管道,所述第一管道连接有第二管道,所述第二管道的两端分别连接所述第二开口及所述第五开口。
7.如权利要求6所述的压力控制装置,其特征在于:所述第二管道上设有能够控制所述第二管道内连通状态的第三阀门。
8.如权利要求6所述的压力控制装置,其特征在于:所述第二管道上连接有真空泵,所述真空泵能够将所述第一容器及所述第二容器抽真空。
9.一种气体扩散系数测量装置,其特征在于,包括:
如权利要求1至8任意一项所述的压力控制装置;
具有相对的第一端及第二端的岩心夹持器,其能够放入岩心样本;所述第一端与所述压力控制装置的第一开口相连接;所述第二端与所述压力控制器的第四开口相连接;
用于向所述压力控制装置的第一容器输气的第一输气装置,其包括第一气源及能够控制第一气源输气压力的第一减压阀,所述第一减压阀与所述第一容器的第三开口相连接;
用于向所述压力控制装置的第二容器输气的第二输气装置,其包括第二气源及能够控制第二气源输气压力的第二减压阀,所述第二减压阀与所述第二容器的第六开口相连接;
与所述第一端及所述第二端均连接的气相色谱仪;
用于装入所述岩心夹持器的恒温箱。
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