CN107462591A - 新型岩样夹持器温度保持装置 - Google Patents
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Abstract
为了解决在CT扫描过程中温度难以保持的问题，并且能够提供实验所需的温度，本发明提供了一种体积较小的温度保持装置，由石油进口,石油出口，外部方腔，夹持器容器，以及外部管道接口所构成。本发明的保温装置外接石油入口于外部空腔，可使岩样外部保持恒定的温度，可以替换不同温度的石油，满足不同的实验条件。夹持器外部腔体用一种轻质的易被CT中的X射线穿透的PEEK材料制成，可以置于CT内部进行扫描，对比试验前后的岩样CT图像，可以作下一步的分析和处理。该设备体积小，操作简单，改变传统的大水箱式的水浴条件。
Description
所属技术领域
本发明专利是一种可用于CT扫描的岩样夹持器的温度保持装置，是一种用于CT扫描过程中保持驱替实验中的温度恒定的装置，可模拟地层温度条件下泡沫流体的驱替过程。
背景技术
随着现代社会对石油等能源的需求的急剧增加，对废弃油田的三次开发技术如泡沫驱替得到了极大发展，因此对泡沫驱油的原理性研究得到越来越多的重视，发展了很多针对驱替实验原理的实验方案和实验装备，对不同状态下CO2所形成的泡沫驱替实验的原理进行研究，在驱替实验中，CT扫描成为一个观察实验过程的重要工具。
在传统的实验中，一般用水浴保持驱替过程中的岩样温度，即用一个体积庞大的水箱充满热水，这种装置缺点为温度不容易保持，体积庞大，无法用CT仪器对实验过程的完成程度和实验过程的水、油和泡沫的分布进行精细观察，无法对实验过程进行可视化。针对以上背景，发明一种可以用于CT扫描的新型岩样夹持器温度保持装置成为一个急需解决的问题。
发明内容
为了解决在CT扫描过程中温度难以保持的问题，并且能够提供实验所需的温度，本发明专利提供了一种体积较小的温度保持装置，满足了CT扫描实验中温度参数保持的要求。
在以上背景下，我们发明了一种可用于CT扫描的新型岩样夹持器的温度保持装置，该装置的主要结构是石油进口(1)，石油出口(2)，外部方腔(3)，夹持器容器(4)，外部管道接口(5)，固定环(6)。其中，下部的石油进口通入一定温度的石油，不断通入石油可以充满整个腔体，保持驱替实验中的温度恒定，充满不同温度的石油，可以满足不同实验条件模拟不同状态的泡沫。
所述的石油进口(1)和石油出口(2)为圆柱体状，通过锻造与外部方腔(3)连接；实验过程中，一定温度的石油不断从石油进口(1)进入，可以充满整个腔体，保持驱替实验中的温度恒定；若是实验条件要求不同，可以改变石油温度来满足要求。所述的外部方腔(3)是由两部分完全一样的半圆柱的空心壳体组成，通过固定环(6)使该两部分完全一样的半圆柱空心壳体完全固定在一起。由于两部分完全一样，在此只描述其中一部分，方腔采用易被 CT中的X射线穿透的PEEK材料制成，确保岩样在驱替实验前后可以被CT扫描，对比实验前后的图像差别，进行数据分析；两个半圆柱内部中空部分的半径尺寸与岩样加持器的外部半径尺寸一致，通过传热的方式提供试验所需的温度条件，使CO2处于实验所需要的温度条件。所述的岩样夹持器容器(4)是一种岩样的夹持装置，用导热效果比较好的铁制成的圆柱形状，外部尺寸与外部方腔(3)空心部分尺寸一致，内部装有岩心试样，两端锻造一截管道(5)，可以保持实验过程中岩心加持器的温度恒定，提供一个恒温的环境，保证无渗透和密封，减少实验的误差。所述的外部管道接口(5)用来连接岩样夹持器(4)和实验中的其他装置连接，保证实验过程的流通。所述的固定环(6)是一个长方形，有环一端为半圆形的用PEEK 材料制成的薄片,通过锻造的方式与外部方腔(3)相连，以确保两个完全一样的半圆柱空心壳体固定在一起。
所述的CT扫描温度保持装置各结构的连接方式为：右端的石油进口(1)与外部方腔(3) 通过锻造相连接，石油从下部的石油进口(1)进入方腔，确保石油可以充满整个方腔。石油方腔(3)上部与石油出口(2)通过锻造相连。固定环(6)同样通过锻造的方式与外部方腔 (3)相连接。外部方腔(3)的内部空心部分用来固定和包裹夹持器容器(4)。外部管道接口(5)用来连接岩样夹持器和外部其他实验装置。
本发明专利的保温装置外接石油入口于外部空腔，可使岩样外部保持恒定的温度，可以替换不同温度的石油，通过油浴的方式，满足不同的实验条件。夹持器外部腔体用一种轻质的PEEK材料制成，可以置于CT内部进行扫描，对比试验前后的岩样CT图像，可以作下一步的分析和处理。该设备体积小，操作简单，改变了传统的大水箱式的水浴条件，可以广泛的运用在各种泡沫驱替过程中。
附图说明
说明书附图是本发明专利可CT扫描的新型岩样夹持器温度保持装置的示意图。
图中：石油进口(1)、石油出口(2)、外部方腔(3)、夹持器容器(4)、外部管道接口(5)、固定环(6)。
具体实施方式
下面结合附图对本发明专利一种可用CT扫描的岩样夹持器的温度保持装置，进一步说明具体在CT扫描实验中的使用方法：
实验开始时，将岩样夹持器(4)放入外部方腔(3)中间部分，连接好实验中的各种管道，检查密封性后，对实验中的温度保持进行操作，由石油进口(1)从外部腔体(3)的下部通入石油，使石油逐渐充满整个腔体，直到石油充满至石油出口(2)，使驱替实验中的温度恒定。在实验过程中，可以将整个装备放在CT中，进行扫描，这样可以通过分析扫描得到的CT图像，对比实验前后的CT图像的差别，分析驱替实验进行的程度，观察水、油、泡沫在岩心中的分布，这是实验可视化的重要一部分。
在整个过程中，外部腔体(3)中可以充满不同温度的石油，使CO2处于临界温度以上，可以满足不同条件的实验条件。外部的腔体采用易被CT中的X射线穿透的PEEK材料制成，确保岩样在驱替实验前后可以被CT扫描，对比实验前后的图像差别，这也可以作为实验可视化的一部分。
以上实施方案仅用于说明而非限制本发明专利的技术方案。不脱离本发明专利精神的任何修改或局部替换，均应涵盖在本发明专利的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种可CT扫描的新型岩样夹持器温度保持装置，其特征在于：主要结构是石油进口(1)，石油出口(2)，外部方腔(3)，夹持器容器(4)，外部管道接口(5)，固定环(6)组成的实验装置完成CT扫描的温度恒定。
2.根据权利要求1所述的外部方腔(3)，其特征在于：所述的外部方腔(3)是由两部分完全一样的半圆柱的空心壳体组成，通过固定环(6)使该两部分完全一样的半圆柱空心壳体完全固定在一起。由于两部分完全一样，在此只描述其中一部分，方腔采用易被CT中的X射线穿透的PEEK材料制成，确保岩样在驱替实验前后可以被CT扫描，对比实验前后的图像差别，进行数据分析。
3.根据权利要求1所述的夹持器容器(4)，其特征在于：是一种岩样的夹持装置，用导热效果比较好的铁制成的圆柱形状，外部尺寸与外部方腔(3)空心部分尺寸一致，内部装有岩心试样，两端锻造一截管道(5)，整个装置与外部方腔通过压力密封的方式密封，可以保持实验过程中岩心加持器的温度恒定，提供一个恒温的环境，保证无渗透和密封，减少实验的误差。
4.根据权利要求1所述的石油进口(1)和石油出口(2)，其特征在于：石油进口(1)和石油出口(2)为圆柱体状，通过锻造与外部方腔(3)连接；实验过程中，石油从石油进口(1)不断进入，可以充满整个腔体，保持驱替实验中的温度恒定；若是实验条件要求不同，可以改变热水温度来满足要求。
5.根据权利要求1所述的外部管道接口(5)，其特征在于：用来连接岩样加持器(4)和实验中的其他装置连接，保证实验过程的流通。
6.根据权利要求1所述的固定环(6)通过锻造的方式与外部方腔(3)相连，以确保两个完全一样的半圆柱空心壳体固定在一起。
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2017
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