CN112504933B - 一种页岩油地质甜点预测的孔隙度测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种页岩油地质甜点预测的孔隙度测量装置,其包括箱体外壳、净化装置、传送装置一、加压装置、传送装置二以及煤油箱,所述净化装置设置在箱体外壳内部左侧,所述传送装置一横向安装在工作台上方,其左端位于净化装置中心前方靠下方,便于取送页岩油测量样本,所述加压装置安装在传送装置一上方,其右侧相平齐处安装有传送装置二,且,位于传送装置一右端及传送装置二下端安装有煤油箱,所述煤油箱下方设置有重量测量仪一。
Description
技术领域
本发明涉及页岩油开采技术领域,具体为一种页岩油地质甜点预测的孔隙度测量装置。
背景技术
孔隙度是指岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样体积的比值。从实用出发,只有那些互相连通的孔隙才有实际意义,因为它们不仅能储存油气,而且可以允许油气在其中渗滤,称为有效孔隙度。有效孔隙度是指那些互相连通的,在一般压力条件下,允许流体在其中流动的孔隙体积之和与岩样总体积的比值,以百分数表示。显然,同一岩石有效孔隙度小于其总孔隙度。
目前,孔隙度的测量方法有封蜡法、饱和煤油法、液体饱和法等,现有的孔隙度测量设备,往往将互不连通的空隙计算在内,对有效孔隙度的测量不够准确,误差较大,影响对页岩层中油气的存储量判断,其中,页岩样本中已存在的页岩油不能完全清除,导致多次测量的数据相差较大,并且,样本经一次实验测量后不能再次使用,导致相同样本不能采用多种测量方法,需多次取样,浪费时间和资源。
因此,本领域技术人员提供了一种页岩油地质甜点预测的孔隙度测量装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种页岩油地质甜点预测的孔隙度测量装置,其包括箱体外壳、净化装置、传送装置一、加压装置、传送装置二以及煤油箱,所述净化装置设置在箱体外壳内部左侧,所述传送装置一横向安装在工作台上方,其左端位于净化装置中心前方靠下方,便于取送页岩油测量样本,所述加压装置安装在传送装置一上方,其右侧相平齐处安装有传送装置二,且,位于传送装置一右端及传送装置二下端安装有煤油箱,所述煤油箱下方设置有重量测量仪一。
作为本发明的一种优选技术方案,所述净化装置包括净化箱、恒温箱以及过滤组件,所述恒温箱位于净化箱内部中心,且呈八边形状,位于所述恒温箱倾斜板中心外侧安装有过滤组件,位于横向及纵向平板中心内侧安装有离心固定组件;
所述离心固定组件和过滤组件均设置四组;
所述倾斜板中心内侧还安装有梯形固定架,并与所述离心固定组件相互配合运行,呈方形形状。
作为本发明的一种优选技术方案,所述离心固定组件包括电机三、固定底座、弧面滑块以及旋转底座,所述固定底座下端滑动连接有U型板,其中心内侧与电机三输出端固定连接,其中心外侧铰接连接有两组伸缩杆,所述弧面滑块与伸缩杆底端铰接连接;
且,左、右侧所述弧面滑块之间连接固定有伸缩组件一;
所述弧面滑块下端还铰接连接有固定滑杆,所述固定滑杆滑动连接在远离旋转底座轴心的内部,且所述旋转底座轴心外侧与电机四输出端固定连接。
作为本发明的一种优选技术方案,所述固定滑杆滑道与旋转底座轴心之间开设有油气通道,其油气通道内、外侧均与伸缩气管法兰连接,且,所述旋转底座上端内侧铰接连接有伸缩杆,所述伸缩杆输出端与弧面固定夹铰接连接,所述旋转底座下端内侧还铰接连接有引流组件;
所述旋转底座轴心内侧连接固定有伸缩组件二。
作为本发明的一种优选技术方案,所述引流组件包括进气管口、引流板以及温控仪,其中,位于引流组件中心的温控仪的左、右侧转动连接有进气管口,所述进气管口外侧壁铰接连接有勾型引流板,所述勾型引流板左部分内壁铰接连接伸缩杆,所述伸缩杆上端铰接连接在旋转底座上;
且,左、右进气管上方与伸缩气管相连通,可通过控制阀调控气流左、右单向流向。
作为本发明的一种优选技术方案,所述梯形固定架内侧安装有四棱台形管道,其中,所述四棱台形管道经隔离板分隔后形成上方进气通道、下方回流通道,所述梯形固定架底端开设有两组气体管道,且,通道内部靠近气体管道一侧均设置有引流扇。
作为本发明的一种优选技术方案,所述过滤组件包括保温箱、过滤箱、进气管、回流管以及重量检测仪三,所述重量检测仪三设置在保温箱底端,其上端放置有过滤箱,其中,所述过滤箱中内部设置有油气吸附板,其与水平面夹角为15°;
所述进气管左端贯穿保温箱伸入过滤箱内部底端,其右端贯穿恒温箱中的倾斜板与梯形固定架中的进气通道相连通,所述回流管右端与回流通道相连通,其左端与保温箱相连通。
作为本发明的一种优选技术方案,所述传送装置一包括链条、伸缩底座,其中,所述链条上连接固定有伸缩底座,所述伸缩底座上装有压力套,所述压力套上端设置有进气口,且所述压力套上端中心设置有压力测量仪,由加压装置中的高压气瓶对页岩样本充气加压。
作为本发明的一种优选技术方案,所述传送装置二包括电机一、伸缩机、电机二以及固定支架,所述电机一驱动螺纹杆上的螺纹套作横向位移,所述伸缩机上、下端分别与螺纹套底端、电机二上端固定连接,所述电机二输出端连接固定有固定支架,便于取放页岩样本进入煤油箱内部。
作为本发明的一种优选技术方案,所述固定支架呈菱形形状,通过左、右方的弹簧调节组件中的微电机调节夹持架和上方的夹持架对页岩样本外表面压力套进行脱去后,并对其夹持固定,且所述固定支架下方的夹持架上端安装有重量检测仪二。
与现有技术相比,本发明提供了一种页岩油地质甜点预测的孔隙度测量装置,具备以下有益效果:
1、本发明中的净化装置结构不仅能对页岩油的孔隙度进行测量,得出页岩油的存储量,又能对初始页岩样本进行彻底净化,并对页岩样本内部残留的油气进行分离收集,可用于质量成分检测,通过纵、横向的离心固定组件的配合运行,提高了传统页岩样本中孔隙度的净化率,使得页岩样本饱和的煤油不含有其他杂质,提高了传统孔隙度测量装置的精确度,通过循环气流通道、温控仪、通道口等结构相互配合的设计,降低页岩样本处于蒸馏时,其外侧温度的波动幅度,不会出现传统装置中因加热样本,导致其表面出现裂纹甚至破裂。
2、本发明中通过重量检测仪检测初始样本净化后的质量和饱和后的质量差值,与检测固定支架夹持样本且含有压力套和不含样本且含有压力套伸入煤油箱后的质量差值的比较,更接近理论数据,且,本架构中,样本依次通过净化装置、传送装置一、加压装置、传送装置二,测出孔隙度体积,反向操作,可对饱和煤油后的样本进行清洁,可多次循环操作,测出多组数据,且不损害页岩样本,可随时对页岩样本进行检测,相对提高了样本的利用率。
附图说明
图1为本发明孔隙度设备结构示意图;
图2为本发明的净化装置结构放大示意图;
图3为本发明的净化装置局部结构放大示意图;
图4为本发明的A处放大示意图;
图5为本发明的加压局部结构放大示意图;
图6为本发明的传送装置二局部结构放大示意图;
图中:1、箱体外壳;2、净化装置;201、净化箱;202、恒温箱;203、梯形固定架;3、传送装置一;301、链条;302、伸缩底座;4、加压装置;401、压力套;402、进气口;403、压力测量仪;5、传送装置二;501、电机一;502、螺纹套;503、伸缩机;504、电机二;505、固定支架;506、重量测量仪二;6、煤油箱;7、重量测量仪一;8、过滤组件;801、保温箱;802、过滤箱;803、重量测量仪三;804、油气吸附板;805、进气管;806、回流管;9、离心固定组件;901、电机三;902、固定底座;903、伸缩杆;904、弧面滑块;905、固定滑杆;906、旋转底座;907、电机四;908、伸缩组件二;909、伸缩气管;910、隔离板;911、弧面固定夹;912、四棱台形管道;913、引流扇;10、引流组件;11、温控仪;12、进气管口;13、勾型引流板;14、伸缩组件一。
具体实施方式
参照图1,本发明提供一种技术方案:一种页岩油地质甜点预测的孔隙度测量装置,其包括箱体外壳1、净化装置2、传送装置一3、加压装置4、传送装置二5以及煤油箱6,所述净化装置2设置在箱体外壳1内部左侧,所述传送装置一3横向安装在工作台上方,其左端位于净化装置2中心前方靠下方,便于取送页岩油测量样本,所述加压装置4安装在传送装置一3上方,其右侧相平齐处安装有传送装置二5,且,位于传送装置一3右端及传送装置二5下端安装有煤油箱6,所述煤油箱6下方设置有重量测量仪一7。
参照图2,本实施例中,所述净化装置2包括净化箱201、恒温箱202以及过滤组件8,所述恒温箱202位于净化箱201内部中心,且呈八边形状,位于所述恒温箱202倾斜板中心外侧安装有过滤组件8,位于横向及纵向平板中心内侧安装有离心固定组件9;
作为最佳实施例,所述恒温箱202倾斜板的倾斜角度为45°,便于过滤组件8及管道内的气流的循环流动;
所述离心固定组件9和过滤组件8均设置四组,需要注意的是,横向的两组离心固定组件9同步转动时,纵向的两组离心固定组件9处于暂停状态;
所述倾斜板中心内侧还安装有梯形固定架203,并与所述离心固定组件9相互配合运行,呈方形形状,作为最佳实施例,所述梯形固定架203可沿其内侧朝向滑动,其调节轨道(图中未示出)为与左侧水平面夹45°角的直道,其中位于恒温箱202的内壁还安装有加热器(图中未示出),分别位于恒温箱202内壁的八处夹角上。
参照图3、4,本实施例中,所述离心固定组件9包括电机三901、固定底座902、弧面滑块904以及旋转底座906,所述固定底座902下端滑动连接有U型板,其中心内侧与电机三901输出端固定连接,其中心外侧铰接连接有两组伸缩杆903,所述弧面滑块904与伸缩杆903底端铰接连接;
且,左、右侧所述弧面滑块904之间连接固定有伸缩组件一14,便于根据样本形状调节旋转底座906之间的距离;
所述弧面滑块904下端还铰接连接有固定滑杆905,所述固定滑杆905滑动连接在远离旋转底座906轴心的内部,且所述旋转底座906轴心外侧与电机四907输出端固定连接,其中,所述弧面滑块904与梯形固定架203滑动连接。
本实施例中,所述固定滑杆905滑道与旋转底座906轴心之间开设有油气通道,其油气通道内、外侧均与伸缩气管909法兰连接,且,所述旋转底座906上端内侧铰接连接有伸缩杆,所述伸缩杆输出端与弧面固定夹911铰接连接,所述旋转底座906下端内侧还铰接连接有引流组件10;
所述旋转底座906轴心内侧连接固定有伸缩组件二908;
作为最佳实施例,样本为柱状形状,横向所述离心固定组件9中的固定夹为平面固定夹,且,可根据实际取样的形状,直接更换固定夹或其摆放角度,操作简洁。
本实施例中,所述引流组件10包括进气管口12、引流板13以及温控仪11,其中,位于引流组件10中心的温控仪的左、右侧转动连接有进气管口12,所述进气管口12外侧壁铰接连接有勾型引流板13,所述勾型引流板13左部分内壁铰接连接伸缩杆,所述伸缩杆上端铰接连接在旋转底座906上;
且,左、右进气管上方与伸缩气管909相连通,可通过控制阀调控气流左、右单向流向。
本实施例中,所述梯形固定架203内侧安装有四棱台形管道912,其中,所述四棱台形管道912经隔离板910分隔后形成上方进气通道、下方回流通道,所述梯形固定架203底端开设有两组气体管道,且,通道内部靠近气体管道一侧均设置有引流扇913,经样本蒸馏出的油气通过过滤组件8过滤后,再次循环回流进入样本侧面,既降低样本外部空气的温度波动,同时,又对油气所带的热量进行回收利用,避免蒸馏的样本因温差过大,而产生裂纹或破裂。
本实施例中,所述过滤组件8包括保温箱801、过滤箱802、进气管805、回流管806以及重量检测仪三803,所述重量检测仪三803设置在保温箱801底端,其上端放置有过滤箱802,其中,所述过滤箱802中内部设置有油气吸附板804,其与水平面夹角为15°;
所述进气管805左端贯穿保温箱801伸入过滤箱802内部底端,其右端贯穿恒温箱202中的倾斜板与梯形固定架203中的进气通道相连通,所述回流管806右端与回流通道相连通,其左端与保温箱801相连通,作为最佳实施例,所述回流管806的管口位于过滤箱802上端排气口的端口处,由重量检测仪803实时测量重量变化。
参照图5,本实施例中,所述传送装置一3包括链条301、伸缩底座302,其中,所述链条301上连接固定有伸缩底座302,所述伸缩底座302上装有压力套401,所述压力套401上端设置有进气口402,且所述压力套401上端中心设置有压力测量仪403,由加压装置4中的高压气瓶对页岩样本充气加压,其中,所述伸缩底座302上端中心安装有重量检测仪四,所述压力套401为上下套接结构,便于安装和分离,且为硬质材料,实时与样本表面紧密贴合。
参照图6,本实施例中,所述传送装置二5包括电机一501、伸缩机503、电机二504以及固定支架505,所述电机一501驱动螺纹杆上的螺纹套502作横向位移,所述伸缩机503上、下端分别与螺纹套502底端、电机二504上端固定连接,所述电机二504输出端连接固定有固定支架505,便于取放页岩样本进入煤油箱6内部。
本实施例中,所述固定支架505呈菱形形状,通过左、右方的弹簧调节组件中的微电机调节夹持架和上方的夹持架对页岩样本外表面压力套401进行脱去后,并对其夹持固定,且所述固定支架505下方的夹持架上端安装有重量检测仪二506。
作为最佳实施例,煤油密度为ρ,测量样本初始质量为m1,由重量检测仪四测量样本净化后质量为m2,由重量检测仪三测量初始分离收集的油气相对质量为m3,测量压力套初始质量为m4,由重量检测仪二测量饱和煤后且不含压力套的样本质量为m5,此时,孔隙度体积为(m5-m2)/ρ,其中,对初始分离收集的油气可用于检测所含化学物质成分,重量检测仪一用于检测固定支架夹持样本且含有压力套和不含样本且含有压力套伸入煤油箱后的质量变化,计算前后差值为m6,理想实验中,(m6-m2)=(m5-m2),实际操作过程中存在微小误差,则得出样本内部相连通的孔隙中充满煤油,实验数据有效,则可通过多次同一样本进行重复试验,提高数据精确度;
且,对饱和后的样本放入净化装置中进行分离收集,从而对样本进行清洁和回收煤油。
在具体实施时,由净化装置中横向设置的离心固定组件对柱形样本两端平面夹持固定,并进行转动,对恒温箱内部进行加热、蒸馏,并由温控仪对样本外部周围空间温度检测与调控,此时,由纵向设置的离心固定组件中的引流组件对挥发的油气进行吸收,排入过滤组件中过滤、吸附,通过回流管将余热气体回流进入恒温箱内部,然后,先通过纵向的离心固定组件中的电机四旋转调节旋转底座转动180°对样本固定,再通过横向的离心固定组件中的电机四旋转调节旋转底座转动180°对样本的左、右挥发的油气引流收集,直至重量检测仪三的数值维持不变,则完成对样本的净化,再经传送装置一传至加压装置下端,对其压力套内加入氮气,直至压力测量仪数值与所取样本位于地层内部所受到的压力值一直时,停止加压并密封,传送至链条右端,由传送装置二取出样本测出此时重量,再次放入煤油内部,并逐渐脱去压力套,通过电机二间歇式转动和氮气自动逃逸的配合下,使得煤油浸入样本孔隙中,直至煤油内部无气泡产生,再取出样本测出饱和煤油后的样本进行重量检测,再次传送进入净化装置中进行净化,并对利用所收集的煤油的重量进行计算检验,且,样本还可再次用于其他孔隙度测量方式。
以上所述,仅为发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种页岩油地质甜点预测的孔隙度测量装置,其包括箱体外壳(1)、净化装置(2)、传送装置一(3)、加压装置(4)、传送装置二(5)以及煤油箱(6),其特征在于:所述净化装置(2)设置在箱体外壳(1)内部左侧,所述传送装置一(3)横向安装在工作台上方,其左端位于净化装置(2)中心前方靠下方,便于取送页岩油测量样本,所述加压装置(4)安装在传送装置一(3)上方,其右侧相平齐处安装有传送装置二(5),且,位于传送装置一(3)右端及传送装置二(5)下端安装有煤油箱(6),所述煤油箱(6)下方设置有重量测量仪一(7);
所述净化装置(2)包括净化箱(201)、恒温箱(202)以及过滤组件(8),所述恒温箱(202)位于净化箱(201)内部中心,且呈八边形状,位于所述恒温箱(202)倾斜板中心外侧安装有过滤组件(8),位于横向及纵向平板中心内侧安装有离心固定组件(9);所述离心固定组件(9)和过滤组件(8)均设置四组;所述倾斜板中心内侧还安装有梯形固定架(203),并与所述离心固定组件(9)相互配合运行,呈方形形状;
所述传送装置一(3)包括链条(301)、伸缩底座(302),其中,所述链条(301)上连接固定有伸缩底座(302),所述伸缩底座(302)上装有压力套(401),所述压力套(401)上端设置有进气口(402),且所述压力套(401)上端中心设置有压力测量仪(403),由加压装置(4)中的高压气瓶对页岩样本充气加压;
所述传送装置二(5)包括电机一(501)、伸缩机(503)、电机二(504)以及固定支架(505),所述电机一(501)驱动螺纹杆上的螺纹套(502)作横向位移,所述伸缩机(503)上、下端分别与螺纹套(502)底端、电机二(504)上端固定连接,所述电机二(504)输出端连接固定有固定支架(505),便于取放页岩样本进入煤油箱(6)内部。
2.根据权利要求1所述的一种页岩油地质甜点预测的孔隙度测量装置,其特征在于:所述离心固定组件(9)包括电机三(901)、固定底座(902)、弧面滑块(904)以及旋转底座(906),所述固定底座(902)下端滑动连接有U型板,其中心内侧与电机三(901)输出端固定连接,其中心外侧铰接连接有两组伸缩杆(903),所述弧面滑块(904)与伸缩杆(903)底端铰接连接;
且,左、右侧所述弧面滑块(904)之间连接固定有伸缩组件一(14);
所述弧面滑块(904)下端还铰接连接有固定滑杆(905),所述固定滑杆(905)滑动连接在远离旋转底座(906)轴心的内部,且所述旋转底座(906)轴心外侧与电机四(907)输出端固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种页岩油地质甜点预测的孔隙度测量装置,其特征在于:所述固定滑杆(905)滑道与旋转底座(906)轴心之间开设有油气通道,其油气通道内、外侧均与伸缩气管(909)法兰连接,且,所述旋转底座(906)上端内侧铰接连接有伸缩杆,所述伸缩杆输出端与弧面固定夹(911)铰接连接,所述旋转底座(906)下端内侧还铰接连接有引流组件(10);
所述旋转底座(906)轴心内侧连接固定有伸缩组件二(908)。
4.根据权利要求3所述的一种页岩油地质甜点预测的孔隙度测量装置,其特征在于:所述引流组件(10)包括进气管口(12)、引流板(13)以及温控仪(11),其中,位于引流组件(10)中心的温控仪的左、右侧转动连接有进气管口(12),所述进气管口(12)外侧壁铰接连接有勾型引流板(13),所述勾型引流板(13)左部分内壁铰接连接伸缩杆,所述伸缩杆上端铰接连接在旋转底座(906)上;
且,左、右进气管上方与伸缩气管(909)相连通,可通过控制阀调控气流左、右单向流向。
5.根据权利要求1所述的一种页岩油地质甜点预测的孔隙度测量装置,其特征在于:所述梯形固定架(203)内侧安装有四棱台形管道(912),其中,所述四棱台形管道(912)经隔离板(910)分隔后形成上方进气通道、下方回流通道,所述梯形固定架(203)底端开设有两组气体管道,且,通道内部靠近气体管道一侧均设置有引流扇(913)。
6.根据权利要求1所述的一种页岩油地质甜点预测的孔隙度测量装置,其特征在于:所述过滤组件(8)包括保温箱(801)、过滤箱(802)、进气管(805)、回流管(806)以及重量检测仪三(803),所述重量检测仪三(803)设置在保温箱(801)底端,其上端放置有过滤箱(802),其中,所述过滤箱(802)中内部设置有油气吸附板(804),其与水平面夹角为15°;
所述进气管(805)左端贯穿保温箱(801)伸入过滤箱(802)内部底端,其右端贯穿恒温箱(202)中的倾斜板与梯形固定架(203)中的进气通道相连通,所述回流管(806)右端与回流通道相连通,其左端与保温箱(801)相连通。
7.根据权利要求1所述的一种页岩油地质甜点预测的孔隙度测量装置,其特征在于:所述固定支架(505)呈菱形形状,通过左、右方的弹簧调节组件中的微电机调节夹持架和上方的夹持架对页岩样本外表面压力套(401)进行脱去后,并对其夹持固定,且所述固定支架(505)下方的夹持架上端安装有重量检测仪二(506)。
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