CN106153434B - 一种反应釜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种反应釜，所述反应釜用来加热烃源岩样品，以分析烃样品的组分，包括：内部为中空的釜体外壳，釜体外壳的侧壁上开设有第一过流孔；固定安装在釜体外壳内部的套设组件；在套设组件中分别设置有空间调节件和固定导通件，从而在空间调节件和固定导通件之间构造有用于容纳烃源岩样品的容纳区；设置在釜体外壳的侧壁位置，并与第一过流孔相连通的第一接头组件。反应釜具有方便过流口与接头组件的安装及拆卸，提高了过流口与接头组件连接后的密封性、便于维修和检漏的优点，以及还具有保证反应釜内上下温度一致，减少反应釜的热损失，使得实验结果准确的优点。

Description

一种反应釜

技术领域

本发明涉及石油与勘探技术领域，尤其涉及一种反应釜。

背景技术

在油气勘探开发研究中，对油气资源的评价与计算是重要的研究方向。因而，烃源岩生排烃模拟实验已是一项十分重要的工作。然而，为了能够顺利完成该项生排烃模拟实验，则需要一种反应釜，来完成对油气资源的评价与计算。

现有的反应釜将反应物的排放出口设置在反应釜顶端的中心通孔位置，并由二通连接管与该排放出口相连接。然后，在该二通连接管与排放出口相连接的部位套设螺纹压帽，实现密封的作用。同时，在该二通连接管的外周套设有油缸中间套，并使得该油缸中间套不与二通连接管相接触。

上述结构的反应釜在对排放出口进行检漏或维修时，由于该二通连接管被油缸中间套包围，这样，对排放出口进行检漏或维修时，存在检漏和维修困难的问题。

发明内容

针对上述问题，根据本发明提出了一种反应釜，所述反应釜用来高温加热烃源岩样品，以分析所述烃源岩样品的组分，包括：内部为中空的釜体外壳，所述釜体外壳的侧壁上开设有第一过流孔；固定安装在所述釜体外壳内部的套设组件；在所述套设组件中分别设置有空间调节件和固定导通件，从而在所述空间调节件和所述固定导通件之间构造有用于容纳所述烃源岩样品的容纳区；设置在所述釜体外壳的侧壁位置，并与所述第一过流孔相连通的第一接头组件。该第一过流孔设置在釜体外壳的侧壁位置，方便第一过流口与第一接头组件的连接与拆卸，提高了第一过流口与第一接头组件连接后的密封性，便于检漏和维修。同时，也避免了将该第一过流孔开设在釜体外壳的上端位置，使得该第一过流孔因受到如下所述的密封件施加的沿轴向向下的作用力后，而导致发生形变的弊端，进而避免了该第一过流孔与第一接头组件无法进行正常连接的弊端。

较佳的，所述第一接头组件与所述釜体外壳为可拆卸式连接。这样，便于该第一接头组件的安装及拆卸，节省了人力和物力。

较佳的，在所述套设组件的外侧壁位置沿轴向间隔式开设有多个环形凹槽。

较佳的，位于所述套设组件的外侧壁位置，且紧邻所述第一过流孔的所述环形凹槽与所述第一过流孔相连通。这样，以构造成供产物流动的部分通道。

较佳的，位于所述套设组件的外侧壁位置，且紧邻所述第一过流孔的所述环形凹槽上沿径向开设有通孔。

较佳的，所述反应釜还包括设置在所述套设组件的内部，并位于所述空间调节件上方的静压组件。该静压组件设置在套设组件的内部，并位于空间调节件的上方，以防止该空间调节件在轴向上发生窜动的弊端，起到了固定该空间调节件的作用。

较佳的，所述静压组件的外侧壁位置设置有与所述通孔相连通的过流槽，所述静压组件的内部开设有中心盲孔，所述静压组件上还开设有一端与所述中心盲孔的顶端相连通，另一端与所述过流槽相连通的斜通孔。

较佳的，所述釜体外壳的侧壁上还开设有第二过流孔。该第二过流孔的设置，能够起到对烃样品燃烧完成后产生的液体进行收集的作用。

较佳的，所述反应釜还包括设置在所述釜体外壳的侧壁位置，并与所述第二过流孔相连通的第二接头组件。

较佳的，所述空间调节件的上下两个端面上分别间隔式开设有第一开口；所述固定导通件的上下两个端面上分别间隔式开设有第二开口，且所述固定导通件的内部开设有与所述第二过流孔相连通的中心通孔。

较佳的，所述反应釜还包括密封件和加压件，所述密封件固定安装在所述釜体外壳的上端位置，且用于密封所述反应釜；所述加压件固定安装在所述釜体外壳的下端位置，且用于施加给所述烃样品的轴向压力。该加压件固定安装在反应釜壳体的下端位置，用于施加给烃样品轴向力。

根据本发明，所述反应釜具有方便过流口与接头组件的安装及拆卸，提高了过流口与接头组件连接后的密封性、便于维修和检漏的优点，以及还具有保证反应釜内上下温度一致，减少反应釜的热损失，使得实验结果准确的优点。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。在图中：

图1为本发明反应釜的整体结构示意图。

图2为本发明反应釜的套设组件的结构示意图。

图3为本发明发应釜的静压组件的结构示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例描绘。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，该反应釜用来高温加热烃源岩样品8，并对已经加热完的烃源岩样品8进行分析，即分析该烃源岩样品8经过高温高压后释放出的各种产物(例如为油、气以及水等)，确定各产物所占整个烃源岩样品8的百分含量，从而确定出该烃源岩样品8的组分。

在本申请的实施例中，该反应釜包括釜体外壳1、套设组件2、空间调节件3、固定导通件4和第一接头组件5。其中，该釜体外壳1大致呈柱状，且内部为中空结构。在该釜体外壳1的侧壁上开设有第一过流孔11。该第一过流孔11设置在釜体外壳1的侧壁位置，从而方便第一过流口11与第一接头组件5的连接与拆卸，提高了第一过流口11与第一接头组件5连接后的密封性，便于检漏和维修。同时，也避免了将该第一过流孔11开设在釜体外壳1的上端位置，使得该第一过流孔11因受到如下所述的密封件6施加的沿轴向向下的作用力后，而导致发生形变的弊端。进而避免了该第一过流孔11与第一接头组件5无法进行正常连接的弊端。

在本申请的实施例中，当烃源岩样品8加热完毕后，会释放出比重小的产物。释放出的比重小的产物会沿反应釜的轴向向上分散，故该第一过流孔11通常用来收集烃源岩样品8释放出的比重小的产物。由此，该处的第一接头组件5主要用于连接产物收集装置。

在本申请的实施例中，套设组件2固定安装在该釜体外壳1的内部。该套设组件2例如可套设在该釜体外壳1的内部，并固定在该釜体外壳1的内周壁位置。

在本申请的实施例中，在该套设组件2中分别设置有空间调节件3和固定导通件4。从而在空间调节件3和固定导通件4之间构造有容纳区7。该容纳区7用来容纳烃源岩样品8。由于该容纳区7的空间大小不可调，因而不能根据放入该容纳区7中的烃源岩样品8的大小，来实现对容纳区7的空间大小的调节。在本发明中，该空间调节件3还起到了调整容纳区7的空间大小的作用。即该空间调节件3能够根据安装在容纳区7中的烃源岩样品8的大小来实现调整的目的。在一个具体的例子中，若烃源岩样品8的样品体积较小，则需在套设组件2中安装相对较厚的空间调节件3。若烃源岩样品8的样品体积较大，则需在套设组件2中安装相对较薄的空间调节件3。然而容易理解，该空间调节件3的设置，能够调节烃源岩样品8的体积，以使得烃源岩样品8不会在容纳区7中发生窜动，起到了在轴向上固定该烃源岩样品8的作用。

另外，由于烃源岩样品8需要进行高温加热，故该空间调节件3应当具有一定的耐高温和耐腐蚀的特性。在本申请的实施例中，该空间调节件3可由特殊不锈钢材质制造而成。

该固定导通件4也应当具有一定的耐高温和耐腐蚀的特性，故该固定导通件4可由特殊不锈钢材质制造而成。

如图1和图2所示，在一个优选的实施例中，第一接头组件5与釜体外壳1为可拆卸式连接。例如该第一接头组件5可与该釜体外壳1为螺纹连接。这样，便于该第一接头组件1的安装及拆卸，节省了人力和物力。如图2所示，在一个优选的实施例中，在套设组件2的外侧壁位置沿轴向间隔式开设有多个环形凹槽22。其中，位于套设组件2的外侧壁位置，且紧邻第一过流孔11的环形凹槽22与第一过流孔11相连通，以构造成供产物流动的部分通道。

在一个优选的实施例中，位于套设组件2的外侧壁位置，且紧邻第一过流孔11的环形凹槽22上沿径向开设有通孔221。

如图1和图3所示，在一个优选的实施例中，该反应釜还包括静压组件9，该静压组件9设置在套设组件2的内部，并位于空间调节件3的上方，以防止该空间调节件3在轴向上发生窜动的弊端，起到了固定该空间调节件3的作用。

在一个优选的实施例中，该静压组件9的外侧壁位置设置有与通孔221相连通的过流槽91。在静压组件9的内部开设有中心盲孔92。在该静压组件9上还开设有一端与中心盲孔92相连通，另一端与过流槽91相连通的斜通孔93。这样，便实现了过流槽91与中心盲孔92相连通的目的。

如图3所示，在本申请的实施例中，该斜通孔93的中心轴线与静压组件9的中心轴线之间形成夹角θ，该夹角θ的范围为大于等于20度且小于等于60度。这样，不仅保证了烃源岩样品8加热完成后释放出的产物能够顺利地通过此处通道，不会产生传递遇阻的问题。同时，也保证了产物能够顺利地传递到第一过流孔11处，从而实现对产物的准确收集。

在一个优选的实施例中，该釜体外壳1的侧壁上还开设有第二过流孔12。具体地，该第二过流孔12位于第一过流孔11的下方位置。由于烃源岩样品8加热完成后，在释放出气体的同时，也会产生一定的液体(如水和油)。液体在自身重力的作用下会向下流动。然而容易理解，该第二过流孔12的设置，能够起到对烃源岩样品8燃烧完成后产生的液体进行收集的作用。

在一个优选的实施例中，反应釜还包括第二接头组件10。该第二接头组件10设置在釜体外壳1的侧壁位置，并与第二过流孔12相连通。由于该第二过流孔12主要起到收集液体的作用，因而，该第二接头组件10通常用于连接液体收集装置。

另外，为了使得该反应釜内部的反应更加接近地层环境，故须在对烃源岩样品8加热之前，应当从该处的第二过流孔12中注入高压流体。通过该高压流体逐渐渗入到烃源岩样品8的空隙中，使得烃源岩样品8处在高压的环境中，实现烃源岩样品8在地层中所受流体压力的模拟。在本申请的实施例中，当注入的高压流体使得该反应釜内的压力达到设定的地层压力时，表明已经使得烃源岩样品8满足地层的环境，符合其在地层中的所处状态。其中，该设定的地层压力的具体大小由烃源岩样品8处于地层的深度大小来决定。即该烃源岩样品8处在的地层深度越深，则其所受的地层压力就越大；而当该烃源岩样品8处在的地层深度越浅，则其所受的地层压力就越小。由此可见，该第二过流孔12还起到了向釜体外壳1中注入高压流体的作用。当反应釜内的烃源岩样品8在高温高压下反应达到指定时间后，接下来便可开始对烃源岩样品8的产物进行收集，以分析烃源岩样品8的组分。

在一个优选的实施例中，该空间调节件3的上下两个端面上分别间隔式开设有第一开口31。

在本申请的实施例中，在烃源岩样品8的上端与空间调节件3之间固定安装有第一过滤件20。该第一过滤件20上开设有多个通孔，并使得通孔与第一开口31相连通，以实现烃源岩样品8的产物能够依次经过第一过滤件20以及空间调节件3后，而传递到中心盲孔92中。进一步地，传递到第一过流孔11处，以实现对该产物的收集。在本身申请的实施例中，该第一过滤件20可为网状过滤片或具有通孔的片状部件。

该固定导通件4的上下两个端面上分别间隔式开设有第二开口41。该第二开口41起到的作用与第一开口31起到的作用相同，为避免赘述，此处不作详述。

另外，在该导通固定件4的内部开设有中心通孔42，该中心通孔42与第二过流孔12相连通。

在本申请的实施例中，在固定导通件4与烃源岩样品8之间固定安装有第二过滤件30。该第二过滤件30起到的所用与第一过滤件20起到的作用相同，为避免赘述，此处不作详述。由此，使得第二接头组件10、第二过流孔12、中心通孔42以及第二过滤件30上设置的通孔依次相连通，这样，便构造成了供液体流入或流出的完整通道。

在一个优选的实施例中，反应釜还包括密封件6和加压件40。其中，密封件6固定安装在釜体外壳1的上端位置，且用于密封该反应釜。具体地，可通过在密封件6与釜体外壳1之间套设有上压套50，并将密封件6部分地镶嵌在上压套50中，从而实现对密封件6的安装及固定。在一个具体的例子中，该密封件6例如可为密封盖、密封柱或密封帽等部件。

该加压件40固定安装在釜体外壳1的下端位置，且用于施加给烃源岩样品8轴向力。为了模拟烃源岩样品8在地层中所受地层的压力情况，需通过对该加压件40施加轴向力，以达到对烃源岩样品8进行加压的目的，从而，实现准确分析烃源岩样品8加热后释放出的产物的目的。

在本申请的实施例中，在密封件6与釜体外壳1之间以及在加压件40与釜体外壳1之间均安装有导热系数小的隔热件60。该隔热件60例如可为隔热圈、隔热垫或隔热环等。该隔热件60的导热系数小，因而能够减少套设组件2温度的传递，避免了套设组件2内部温度传失的弊端，起到了隔热保温的作用。同时，由于该套设组件2内部温度传失的可能性较小，从而保证了套设组件2内部温度的一致性。由于套设组件2套设在釜体外壳1的内部，因而，也保证了釜体外壳1的上下两端温度的一致性，从而减少了釜体外壳1与套设组件2之间的温度差。进一步地，提高了模拟地层条件的真实程度，使得对烃源岩样品8的组分的分析更加精确。

根据本发明的第一个示例，该反应釜的具体工作过程为，将烃源岩样品8固定安装在容纳区7中。若放入到容纳区7中的烃源岩样品8与容纳区7之间具有一定的空隙，则可通过调整固定安装在该容纳区7中的空间调节件3的纵向壁厚，来调整烃源岩样品8与容纳区7之间的空隙，实现对烃源岩样品8轴向的安装及固定。

烃源岩样品8安装完成后，分别对密封件6和加压件40施加轴向力，即施加给密封件6沿轴向向下的作用力，施加给加压件40沿轴向向上的作用力。这样便实现了对烃源岩样品8加压的目的，以使得烃源岩样品8更加接近其所处地层时所受压力。

然后，从第二接头组件10处向套设组件2中的烃源岩样品8内注入高压流体。即高压流体从第二过流口12经固定导通件4中的中心通孔42流入，再流出该中心通孔42，并流进第二过滤件30中开设的通孔，最后流入到容纳区7中，并逐渐渗入到烃源岩样品8的内部。当该反应釜内部的压力达到设定的地层压力(100MPa到110MPa)时，则表明该烃源岩样品8已经满足了其在地层中所受流体压力的大小。然后停止高压流体的注入，开始对烃源岩样品8的加热。一段时间后，当反应釜内的压力和温度达到实验要求的高温、高压条件。便停止对烃源岩样品8的继续加热，开始对烃源岩样品8加热之后产生的产物进行收集。

由于烃源岩样品8加热完成后，通常会释放出油、气和水。然而容易理解，该比重小的产物会沿着容纳区7逐渐向上流动，而该比重大的产物在自身的重力作用下，会沿着容纳区7逐渐向下方流动。故位于釜体外壳1上端开设的第一过流孔11通常用来收集比重小的产物，而位于釜体外壳1下端开设的第二过流孔12通常用来收集比重大的产物。

接下来，开始对产物进行收集，在第一接头组件5上密封安装有阀门和产物收集装置(图中未示出)，其主要用来收集比重小的产物。烃源岩样品8加热之后释放出的产物会在容纳区7中逐渐向上流动，流过第一过滤件20上开设的通孔，并流经空间调节件3上开设的第一开口31后，而流进静压组件9内部开设的中心盲孔92中。进一步地，从该中心盲孔92中流经斜通孔93，然后流经过流槽91中，再流经套设组件2上开设的通孔221。接下来，再流经环形凹槽22，然后流经第一过流孔11，然后从第一接头组件5的内部流出，最后流进产物收集装置中，从而实现对比重小的产物的收集。

在收集上述产物的同时，也开始对比重大的产物的收集，即使得第二接头组件10连接液体收集装置，其主要用于收集比重大的产物。烃源岩样品8加热后产生的比重大的产物会流经第二过滤件30上开设的通孔，而流入固定导通件4的上下两个端面开设的第二开口41。进一步地，流经固定导通件4中开设的中心通孔42，然后从第二过流孔12流出，最后流经第二接头组件10而流进液体收集装置中，从而实现对比重大的产物的收集。

完成对产物的收集后，开始对收集到的产物进行分析，以确定该烃源岩样品8的组分。

综上所述，所述反应釜具有方便过流口与接头组件的安装及拆卸，提高了过流口与接头组件连接后的密封性、便于维修和检漏的优点，以及还具有保证反应釜内上下温度一致，减少反应釜的热损失，使得实验结果准确的优点。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (11)

1.一种反应釜，所述反应釜用于炉内加热烃源岩样品，以分析所述烃源岩样品的组分，包括：

内部为中空的釜体外壳，所述釜体外壳的侧壁上开设有第一过流孔；

固定安装在所述釜体外壳内部的套设组件；

在所述套设组件中分别设置有空间调节件和固定导通件，从而在所述空间调节件和所述固定导通件之间构造有用于容纳所述烃源岩样品的容纳区；

设置在所述釜体外壳的侧壁位置，并与所述第一过流孔相连通的第一接头组件。

2.根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于，所述第一接头组件与所述釜体外壳为可拆卸式连接。

3.根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于，在所述套设组件的外侧壁位置沿轴向间隔式开设有多个环形凹槽。

4.根据权利要求3所述的反应釜，其特征在于，位于所述套设组件的外侧壁位置，且紧邻所述第一过流孔的所述环形凹槽与所述第一过流孔相连通。

5.根据权利要求4所述的反应釜，其特征在于，位于所述套设组件的外侧壁位置，且紧邻所述第一过流孔的所述环形凹槽上沿径向开设有通孔。

6.根据权利要求5所述的反应釜，其特征在于，所述反应釜还包括设置在所述套设组件的内部，并位于所述空间调节件上方的静压组件。

7.根据权利要求6所述的反应釜，其特征在于，所述静压组件的外侧壁位置设置有与所述通孔相连通的过流槽，所述静压组件的内部开设有中心盲孔，所述静压组件上还开设有一端与所述中心盲孔的顶端相连通，另一端与所述过流槽相连通的斜通孔。

8.根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于，所述釜体外壳的侧壁上还开设有第二过流孔。

9.根据权利要求8所述的反应釜，其特征在于，所述反应釜还包括设置在所述釜体外壳的侧壁位置，并与所述第二过流孔相连通的第二接头组件。

10.根据权利要求8所述的反应釜，其特征在于，所述空间调节件的上下两个端面上分别间隔式开设有第一开口；所述固定导通件的上下两个端面上分别间隔式开设有第二开口，且所述固定导通件的内部开设有与所述第二过流孔相连通的中心通孔。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的反应釜，其特征在于，所述反应釜还包括密封件和加压件，所述密封件固定安装在所述釜体外壳的上端位置，且用于密封所述反应釜；所述加压件固定安装在所述釜体外壳的下端位置，且用于施加给所述烃源岩样品轴向压力。