CN111173497A - 一种流动相水岩反应装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种流动相水岩反应装置，包括反应釜、开合高温炉、流体存储容器、活塞式恒流泵和通过变速箱与活塞式恒流泵连接的电机；在反应釜内设有一热电偶，热电偶与开合高温炉分别与温度控制器相连接，活塞式恒流泵通过导料管、进料管分别与流体存储容器、反应釜连通，进料管上连接有测压支管，测压支管通过压力传递器连接有压力表，在反应釜的出料口上连接有出料管，在导料管、进料管和出料管均设有截止阀，在出料管上还设置有泄流阀，出料管的出口下方设有收集容器。本发明结构简单可靠，故障率低，方便维护；能够在较大的温度压力范围内，使用各类有机无机流体，模拟封闭或开放环境中流体与岩石的反应过程，用以反映实际的地质流体环境。

Description

一种流动相水岩反应装置
技术领域
本发明涉及油气资源勘探技术领域，尤其是一种流动相水岩反应装置。
背景技术
深部储层发育机制是我国深部油气资源勘探面临的主要理论难点之一。其中伴随油气成藏的酸性流体被认为是一类重要地质流体，其对储层围岩的改造作用是影响深部储层发育和保持的重要因素。而目前仍缺乏专门的流动相水岩反应装置，用以评估流体-岩石反应过程。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简单可靠，故障率低，方便维护的流动相水岩反应装置，该装置能够在较大的温度压力范围内，使用各类有机无机流体，模拟封闭或开放环境中流体与岩石的反应过程，用以反映实际的地质流体环境。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种流动相水岩反应装置，其特征在于：包括反应釜、开合高温炉、流体存储容器、活塞式恒流泵和通过变速箱与活塞式恒流泵连接的电机；反应釜放置在开合高温炉内，在反应釜内设有一热电偶，热电偶与开合高温炉分别与一温度控制器相连接，反应釜的上下端部上分别设有进料口和出料口，活塞式恒流泵的进口与流体存储容器之间通过导料管连通，活塞式恒流泵的出口与反应釜进料口之间通过进料管连通，进料管上连接有测压支管，测压支管通过压力传递器连接有一压力表，在反应釜的出料口上连接有一出料管，在导料管、进料管和出料管分别设置有第一截止阀、第二截止阀和第三截止阀，在出料管上还设置有一泄流阀，出料管的出口下方设有一收集容器。
进一步地，所述测压支管上设置有第四截止阀。所述收集容器为烧杯。
进一步地，所述反应釜包括圆柱形的釜体和与与釜体螺纹连接的釜盖，釜体和釜盖均由316不锈钢制成的。
进一步地，所述开合高温炉包括左炉体和右炉体，左炉体和右炉体连接成可打开的筒状结构，在左炉体和右炉体内壁上均布有电热丝，电热丝通过继电器与所述控制器相连接。
本发明的有益效果是：简单可靠，故障率低，方便维护；能够在较大的温度压力范围内，使用各类有机无机流体，模拟封闭或开放环境中流体与岩石的反应过程，用以反映实际的地质流体环境。本具体是通过活塞式恒流泵和泄流阀共同调节控制流体流速，可模拟高温高压条件下各类有机无机酸性流体对岩芯小柱的溶蚀改造效应；反应前后的流体和岩芯小柱可回收做进一步的实验分析；操作简单，具有良好的应用前景。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
图1为本发明的结构示意图。
图中，1、反应釜；2、开合高温炉；3、流体存储容器；4、活塞式恒流泵；5、变速箱；6、电机；7、热电偶；8、温度控制器；9、导料管；10、进料管；11、测压支管；12、压力传递器； 13、压力表；14、出料管；15、第一截止阀；16、第二截止阀；17、第三截止阀；18、泄流阀；19、收集容器；20、继电器；21、第四截止阀；22、岩芯小柱。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种流动相水岩反应装置，包括反应釜1、开合高温炉2、流体存储容器3、活塞式恒流泵4、变速箱5、电机6、热电偶7和温度控制器8。其中，开合高温炉2采用立式可对半打开结构；具体是开合高温炉包括左炉体和右炉体，左炉体和右炉体连接成可打开的筒状结构，在左炉体和右炉体内壁上均布有电热丝，电热丝通过继电器20与温度控制器8电连接。
所述反应釜1包括圆柱形的釜体和与与釜体螺纹连接的釜盖，釜体和釜盖均由316不锈钢制成的。反应釜1放置在开合高温炉2内，热电偶7设置在反应釜1内且与一温度控制器8电连接。在反应釜的釜盖上设有进料口，釜体底面上设有出料口。活塞式恒流泵4的进口与流体存储容器3之间通过导料管9连通；活塞式恒流泵4的出口与釜盖上进料口之间通过进料管10连通。在进料管10上连接有测压支管11，测压支管11通过压力传递器12连接有一压力表13。在釜体上的出料口上连接有一出料管14。在导料管9、进料管10、出料管14分别设置有第一截止阀15、第二截止阀16和第三截止阀17；在出料管14上还设置有一泄流阀18，出料管14的出口下方设有一收集容器19。具体的，所述收集容器19为烧杯。
进一步地，所述测压支管11上设置有第四截止阀21。
采用本发明进行实验的过程包括如下步骤：
（1）准备阶段：将岩芯小柱22放入反应釜1内，将反应釜置入开合高温炉2，将酸性流体倒入流体存储容器3内，旋开第一截止阀15，并启动电机6驱动变速箱5和活塞式恒流泵4动作，将酸性液体吸入活塞式恒流泵4中，然后旋闭第一截止阀15。
（2）泵入流体：旋开第二截止阀16、第三截止阀17、第四截止阀21和泄流阀18，电机4驱动活塞式恒流泵4将泵内的酸性液体泵入反应釜1中，直至有流体流入烧杯19中，旋闭泄流阀18。
（3）设置温度：在温度控制器8上设置反应温度，开启开合高温炉3进行加热，直至反应釜1内温度到达指定的反应温度。
（4）调节压力：提高电机6转速，即提高了酸性液体的泵出流速，使压力表13压力达到预定值，旋开泄流阀18，综合调节电机6转速和泄流阀16，使流速稳定且压力不变。
（5）进行反应：在预定时间和温压流体条件下执行反应，反应期间，根据实验设计的要求，采用多个烧杯分别收集各个反应时间段的反应溶液。当活塞式恒流泵4内酸性液体过少时，旋闭第二截止阀16，补充流体存储容器3内的酸性液体，旋开第一截止阀15，控制活塞式恒流泵4吸入酸性液体；然后再旋开第二截止阀16，旋闭第一截止阀15，并使酸性液体达到预定流速，继续实验。
（6）反应结束：关闭用电器，旋开泄流阀18，释放反应釜1内剩余溶液和压力；等开合高温炉2冷却至室温且压力降为0 MPa时，打开反应釜1，取出岩芯小柱2；取出的岩芯小柱可用于显微镜观察或CT扫描，定性地表征矿物溶解和沉淀的程度；烧杯中溶液用于分析其中的各种离子，定量地计算流体-岩石反应的类型和程度。
以上内容仅用以说明本发明的技术方案，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种流动相水岩反应装置，其特征在于：包括反应釜、开合高温炉、流体存储容器、活塞式恒流泵和通过变速箱与活塞式恒流泵连接的电机；反应釜放置在开合高温炉内，在反应釜内设有一热电偶，热电偶与开合高温炉分别与一温度控制器相连接，反应釜的上下端部上分别设有进料口和出料口，活塞式恒流泵的进口与流体存储容器之间通过导料管连通，活塞式恒流泵的出口与反应釜进料口之间通过进料管连通，进料管上连接有测压支管，测压支管通过压力传递器连接有一压力表，在反应釜的出料口上连接有一出料管，在导料管、进料管和出料管分别设置有第一截止阀、第二截止阀和第三截止阀，在出料管上还设置有一泄流阀，出料管的出口下方设有一收集容器。
2.根据权利要求1所述的流动相水岩反应装置，其特征在于：所述测压支管上设置有第四截止阀。
3.根据权利要求1所述的流动相水岩反应装置，其特征在于：所述收集容器为烧杯。
4.根据权利要求1所述的流动相水岩反应装置，其特征在于：所述反应釜包括圆柱形的釜体和与与釜体螺纹连接的釜盖，釜体和釜盖均由316不锈钢制成的。
5.根据权利要求1-4任一项权利要求所述的流动相水岩反应装置，其特征在于：所述开合高温炉包括左炉体和右炉体，左炉体和右炉体连接成可打开的筒状结构，在左炉体和右炉体内壁上均布有电热丝，电热丝通过继电器与所述控制器相连接。
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Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU7229198A (en) * 1997-05-07 1998-11-27 Tarim Associates For Scientific Mineral & Oil Exploration Ag In-situ chemical reactor for recovery of metals or purification of salts
CN1559660A (zh) * 2004-03-02 2005-01-05 浙江大学 自动控制极端环境模拟流动反应试验装置
CN101149363A (zh) * 2007-10-29 2008-03-26 中国科学院广州地球化学研究所 岩石样品的生烃动力学高压热模拟实验方法和装置
CN103149291A (zh) * 2013-02-21 2013-06-12 中国科学研究院广州地球化学研究所 可在线取样的水热体系烃源岩生烃热模拟实验装置
CN203164091U (zh) * 2013-01-22 2013-08-28 中国石油化工股份有限公司 动态高温高压水岩模拟实验装置
CN103336106A (zh) * 2013-06-24 2013-10-02 浙江大学 内置柔性反应腔的高温高压试验平台
CN103349942A (zh) * 2013-06-26 2013-10-16 沈阳化工大学 一种双分析高压微反中试装置
CN103823022A (zh) * 2014-02-26 2014-05-28 中国石油大学(华东) 人工合成含油气流体包裹体的系统
WO2015053724A1 (en) * 2013-10-11 2015-04-16 Trad Al Ahmad High range temperature thermal dismantling method in processing oil shale
CN105735966A (zh) * 2016-04-07 2016-07-06 中国地质大学（武汉） 煤层气井井筒内排水采气煤粉运移模拟装置及模拟方法
CN107976335A (zh) * 2017-12-15 2018-05-01 昆明理工大学 一种开放体系化学动力学高温高压实验装置
CN207623333U (zh) * 2017-12-15 2018-07-17 中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心 盆地深部储层岩石与流体相互作用模拟装置
CN108302937A (zh) * 2018-01-02 2018-07-20 北京航空航天大学 一种能够进行在线测量和全应变信息拾取的高温加热系统
CN208975815U (zh) * 2018-10-11 2019-06-14 中国科学院广州地球化学研究所 一种适用于流体流动体系的单开型反应釜
CN208975782U (zh) * 2018-10-11 2019-06-14 中国科学院广州地球化学研究所 一种适用于流体流动体系的双开型反应釜
CN110320339A (zh) * 2018-03-28 2019-10-11 中国石油化工股份有限公司 一种模拟地层封闭环境的水岩反应装置及操作方法

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU7229198A (en) * 1997-05-07 1998-11-27 Tarim Associates For Scientific Mineral & Oil Exploration Ag In-situ chemical reactor for recovery of metals or purification of salts
CN1559660A (zh) * 2004-03-02 2005-01-05 浙江大学 自动控制极端环境模拟流动反应试验装置
CN101149363A (zh) * 2007-10-29 2008-03-26 中国科学院广州地球化学研究所 岩石样品的生烃动力学高压热模拟实验方法和装置
CN203164091U (zh) * 2013-01-22 2013-08-28 中国石油化工股份有限公司 动态高温高压水岩模拟实验装置
CN103149291A (zh) * 2013-02-21 2013-06-12 中国科学研究院广州地球化学研究所 可在线取样的水热体系烃源岩生烃热模拟实验装置
CN103336106A (zh) * 2013-06-24 2013-10-02 浙江大学 内置柔性反应腔的高温高压试验平台
CN103349942A (zh) * 2013-06-26 2013-10-16 沈阳化工大学 一种双分析高压微反中试装置
WO2015053724A1 (en) * 2013-10-11 2015-04-16 Trad Al Ahmad High range temperature thermal dismantling method in processing oil shale
CN103823022A (zh) * 2014-02-26 2014-05-28 中国石油大学(华东) 人工合成含油气流体包裹体的系统
CN105735966A (zh) * 2016-04-07 2016-07-06 中国地质大学（武汉） 煤层气井井筒内排水采气煤粉运移模拟装置及模拟方法
CN107976335A (zh) * 2017-12-15 2018-05-01 昆明理工大学 一种开放体系化学动力学高温高压实验装置
CN207623333U (zh) * 2017-12-15 2018-07-17 中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心 盆地深部储层岩石与流体相互作用模拟装置
CN108302937A (zh) * 2018-01-02 2018-07-20 北京航空航天大学 一种能够进行在线测量和全应变信息拾取的高温加热系统
CN110320339A (zh) * 2018-03-28 2019-10-11 中国石油化工股份有限公司 一种模拟地层封闭环境的水岩反应装置及操作方法
CN208975815U (zh) * 2018-10-11 2019-06-14 中国科学院广州地球化学研究所 一种适用于流体流动体系的单开型反应釜
CN208975782U (zh) * 2018-10-11 2019-06-14 中国科学院广州地球化学研究所 一种适用于流体流动体系的双开型反应釜

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
姚志慧: "东胜铀矿床砂岩铀矿石溶解动力学实验模拟研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库基础科学辑》 *
高绍康: "《大学基础化学实验》", 30 April 2007, 福建科学技术出版社 *

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