CN112780247A - 酸压刻蚀实验装置及实验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种酸压刻蚀实验装置,包括刻蚀单元、酸压单元、回压单元和加热单元;刻蚀单元包括第一刻蚀盒;酸压单元包括第一储罐和施压组件;回压单元包括第一容器和第一回压组件;加热单元包括第一加热板。本发明还提供一种实验方法,包括在第一储罐中装入酸液;利用施压组件将第一储罐内的酸液压入第一空腔;第一加热板将第一岩板加热,模拟地层内的温度,第一回压组件对酸液施加压力,模拟地层内的压力;和观察刻蚀形态。利用第一加热板模拟地层内的温度,利用第一回压组件模拟地层内的压力,形成超临界状态二氧化碳。酸液与超临界二氧化碳混合后持续刻蚀第一岩板,能够更加精确地模拟酸压刻蚀过程,得到更加准确的刻蚀结果。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发领域,尤其涉及一种酸压刻蚀实验装置及实验方法。
背景技术
酸压作为实现碳酸盐岩油气藏高效开发的技术手段,在矿场开采过程中得到了广泛应用。酸压的技术流程是利用压裂液压开油气储层,形成人工裂缝,再注入酸液,对人工裂缝的壁面进行刻蚀。酸压施工结束后,人工裂缝闭合,不均匀刻蚀沟槽就成为油气高速流动通道。受储层岩石矿物非均质性的影响,这种刻蚀是不均匀的,进而形成不均匀刻蚀沟槽。
酸压形成的不均匀刻蚀沟槽形态对酸压效果具有极其重要的影响,而深埋地下几千米的油气储层的酸压刻蚀效果无法直接观察,因此,室内实验就成为研究酸液对人工裂缝壁面的刻蚀效果的重要方法。
在酸压施工过程中,酸液与碳酸盐岩反应后会生成超临界二氧化碳,且生成的超临界二氧化碳与酸液混合在一起。现有的实验方法或装置未考虑超临界二氧化碳对刻蚀效果的影响,对酸压刻蚀过程的模拟不够精确,进而影响到刻蚀结果的准确性。
发明内容
为了解决现有技术中未反映超临界二氧化碳对酸压刻蚀效果的影响,导致刻蚀结果不够准确的问题,本发明的目的之一是提供一种酸压刻蚀实验装置。
本发明提供如下技术方案:
一种酸压刻蚀实验装置,包括刻蚀单元、酸压单元、回压单元和加热单元;
所述刻蚀单元包括第一刻蚀盒,所述第一刻蚀盒的内部设有扁平的第一空腔,所述第一空腔内设有第一岩板;
所述酸压单元包括第一储罐和施压组件,所述第一储罐与所述第一空腔连通,所述第一储罐用于储存酸液,所述施压组件用于将酸液压入所述第一空腔;
所述回压单元包括第一回压罐和第一回压组件,所述第一回压罐与所述第一空腔连通,所述第一回压组件用于对进入所述第一回压罐的酸液施加压力;
所述加热单元包括第一加热板,所述第一加热板设置在所述第一刻蚀盒上。
作为对所述酸压刻蚀实验装置的进一步可选的方案,所述第一回压组件包括第一氮气瓶,所述第一回压罐背向所述第一空腔的一端与所述第一氮气瓶连通,所述第一回压罐内部设有第一导压件,且所述第一导压件将所述第一回压罐分隔。
作为对所述酸压刻蚀实验装置的进一步可选的方案,所述第一导压件为第一活塞,所述第一活塞滑动设置在所述第一回压罐内。
作为对所述酸压刻蚀实验装置的进一步可选的方案,所述第一导压件为第一弹性膜,所述第一弹性膜的边沿与所述第一回压罐的内壁固定连接。
作为对所述酸压刻蚀实验装置的进一步可选的方案,所述第一回压罐与所述第一氮气瓶之间设有第一调压阀。
作为对所述酸压刻蚀实验装置的进一步可选的方案,所述施压组件包括第二储罐和泵,所述第二储罐用于储存压力液,所述泵用于将所述压力液输送至所述第一储罐内,所述第一储罐内设有施压件,所述施压件用于分隔所述压力液与所述酸液并传递压力。
作为对所述酸压刻蚀实验装置的进一步可选的方案,所述刻蚀单元还包括第二刻蚀盒,所述第二刻蚀盒的内部设有扁平的第二空腔,所述第二空腔与所述第一空腔连通,所述第二空腔内设有第二岩板;
所述回压单元还包括第二回压罐和第二回压组件,所述第二回压罐与所述第二空腔连通,所述第二回压组件用于对由所述第二空腔进入所述第二回压罐的酸液施加压力。
作为对所述酸压刻蚀实验装置的进一步可选的方案,所述刻蚀单元还包括第三刻蚀盒,所述第三刻蚀盒的内部设有扁平的第三空腔,所述第三空腔与所述第二空腔连通,所述第三空腔内设有第三岩板;
所述回压单元还包括第三回压罐和第三回压组件,所述第三回压罐与所述第三空腔连通,所述第三回压组件用于对由所述第三空腔进入所述第三回压罐的酸液施加压力。
作为对所述酸压刻蚀实验装置的进一步可选的方案,所述加热单元还包括第二加热板和第三加热板,所述第二加热板设置在所述第二刻蚀盒上,所述第三加热板设置在所述第三刻蚀盒上。
本发明的另一目的是提供一种实验方法。
本发明提供如下技术方案:
一种利用上述酸压刻蚀实验装置的实验方法,包括:
在所述第一储罐中装入酸液;
利用所述施压组件将所述第一储罐内的酸液压入所述第一空腔,使酸液与所述第一岩板发生化学反应;
所述第一加热板将所述第一岩板加热至31℃以上,模拟地层内的温度,酸液刻蚀所述第一岩板进入所述第一回压罐时,所述第一回压组件对酸液施加大于7.38MPa的压力,模拟地层内的压力,以提供形成超临界二氧化碳的压力环境;和
取出所述第一岩板,观察刻蚀形态。
本发明的实施例具有如下有益效果:
向第一储罐内装入酸液之后,施压组件将酸液压入第一空腔,酸液刻蚀第一岩板并进入第一回压罐。同时,第一加热板将第一岩板加热至31℃以上,模拟地层内的温度,第一回压组件对第一回压罐内的酸液施加大于7.38MPa的压力,模拟地层内的压力,使得酸液与第一岩板反应生成的二氧化碳处于超临界状态。酸液与超临界二氧化碳混合后持续刻蚀第一岩板,能够更加精确地模拟酸压刻蚀过程,得到更加准确的刻蚀结果。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,做详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明实施例1提供的酸压刻蚀实验装置的整体轴测结构示意图;
图2示出了本发明实施例1提供的酸压刻蚀实验装置的俯视图;
图3示出了本发明实施例1提供的酸压刻蚀实验装置中第一储罐的内部结构示意图;
图4示出了本发明实施例1提供的酸压刻蚀实验装置中第一刻蚀盒的结构示意图;
图5示出了本发明实施例1提供的酸压刻蚀实验装置中第一容器的内部结构示意图;
图6示出了本发明实施例2提供的实验方法的流程示意图;
图7示出了本发明实施例3提供的酸压刻蚀实验装置中第一容器的内部结构示意图。
主要元件符号说明:
100-刻蚀单元;110-第一刻蚀盒;111-第一盒体;112-第一盖板;120-第二刻蚀盒;121-第二盒体;122-第二盖板;130-第三刻蚀盒;131-第三盒体;132-第三盖板;200-酸压单元;210-第一储罐;211-施压件;220-施压组件;221-第二储罐;222-泵;300-回压单元;310-第一容器;311-第一导压件;320-第一回压组件;321-第一氮气瓶;322-第一调压阀;330-第二容器;340-第二回压组件;341-第二氮气瓶;342-第二调压阀;350-第三容器;360-第三回压组件;361-第三氮气瓶;362-第三调压阀;400-加热单元。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反,当元件被称作“直接在”另一元件“上”时,不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
请一并参阅图1至图5,本实施例提供一种酸压刻蚀实验装置,用于模拟酸压过程中酸液对人工裂缝壁面的刻蚀作用,以便实验人员根据实验得到的不均匀刻蚀沟槽形态来评估酸压效果。
这种酸压刻蚀实验装置包括酸压单元200、刻蚀单元100、回压单元300和加热单元400。其中,酸压单元200将酸液以一定的压力注入刻蚀单元100,在刻蚀单元100内模拟刻蚀过程。回压单元300提供回压,模拟地层内的压力,加热单元400对刻蚀单元100进行加热,模拟地层内的温度,以提供形成超临界二氧化碳的压力环境。
酸压单元200包括第一储罐210和施压组件220。第一储罐210沿竖直方向设置,用于储存酸液,且第一储罐210的底端与刻蚀单元100连通,酸液可由第一储罐210流入刻蚀单元100。施压组件220对第一储罐210内的酸液施加压力,将这些酸液压入刻蚀单元100内。
在本实施例中,施压组件220由第二储罐221和泵222组成。其中,第二储罐221沿竖直方向设置,用于储存压力液,且第二储罐221通过泵222与第一储罐210的顶端连通。泵222开启时,即可将第二储罐221内的压力液输送至第一储罐210内。
相应地,第一储罐210内设置有施压件211,施压件211将压力液与酸液隔开,避免压力液与酸液混合在一起。当第二储罐221内的压力液被输送至第一储罐210内时,压力液推动施压件211向下移动,将压力传递给酸液,进而将酸液压入刻蚀单元100内。
采用这种结构,能够避免泵222与酸液直接接触,从而防止泵222被酸液腐蚀。
具体地,泵222选用平流泵222,施压件211采用第四活塞。施压件211沿竖直方向滑动设置在第一储罐210内,且施压件211的侧壁与第一储罐210的内侧壁紧密贴合。
在本申请的另一实施例中,施压组件220还可以采用油缸。油缸架设在第一储罐210的顶端端面上,其活塞杆竖直向下穿入第一储罐210,并与施压件211固定连接。当油缸的活塞杆伸出时,即可将酸液压入刻蚀单元100内。
刻蚀单元100包括第一刻蚀盒110、第二刻蚀盒120和第三刻蚀盒130,分别模拟一级缝、二级缝和三级缝。其中,二级缝为一级缝的分支缝,三级缝则为二级缝的分支缝。
具体地,第一刻蚀盒110呈扁平的长方体状,由第一盒体111和第一盖板112组成。第一盒体111和第一盖板112沿第一刻蚀盒110的厚度方向排列,且第一盒体111和第一盖板112之间通过多个螺钉固定在一起。
第一盒体111朝向第一盖板112的一侧开设有凹槽,第一盖板112盖合在第一盒体111上后,将凹槽封闭,形成扁平的第一空腔,用于模拟一级缝壁面刻蚀过程的第一岩板即放置在第一空腔内。
沿第一刻蚀盒110的长度方向上,第一空腔的一端与第一储罐210连通。第一储罐210内的酸液被压入第一空腔内,与第一岩板发生反应。
此外,第一盖板112上设置有透明的观察窗。透过观察窗,实验人员在实验过程中可以及时掌握第一刻蚀盒110内部的情况。
类似地,第二刻蚀盒120也呈扁平的长方体状,由第二盒体121和第二盖板122组成,且第二刻蚀盒120的厚度方向与第一刻蚀盒110的厚度方向垂直。第二盒体121和第二盖板122沿第二刻蚀盒120的厚度方向排列,且第二盒体121和第二盖板122之间通过多个螺钉固定在一起。
第二盒体121朝向第二盖板122的一侧同样开设有凹槽,第二盖板122盖合在第二盒体121上后,将凹槽封闭,形成扁平的第二空腔,用于模拟二级缝壁面刻蚀过程的第二岩板即放置在第二空腔内。
沿第二刻蚀盒120的长度方向上,第二刻蚀盒120的一端与第一盒体111背向第一盖板112的一侧相连,第二空腔则与第一空腔连通。第一空腔内的酸液滤失进入第二空腔内,与第二岩板发生反应。
第二盖板122上同样设置有透明的观察窗。透过观察窗,实验人员在实验过程中可以及时掌握第二刻蚀盒120内部的情况。
类似地,第三刻蚀盒130也呈扁平的长方体状,由第三盒体131和第三盖板132组成,且第三刻蚀盒130的厚度方向与第一刻蚀盒110的厚度方向平行。第三盒体131和第三盖板132沿第三刻蚀盒130的厚度方向排列,且第三盒体131和第三盖板132之间通过多个螺钉固定在一起。
第三盒体131朝向第三盖板132的一侧同样开设有凹槽,第三盖板132盖合在第三盒体131上后,将凹槽封闭,形成扁平的第三空腔,用于模拟三级缝壁面刻蚀过程的第三岩板即放置在第三空腔内。
沿第三刻蚀盒130的长度方向上,第三刻蚀盒130的一端与第二盒体121背向第二盖板122的一侧相连,第三空腔则与第二空腔连通。第二空腔内的酸液滤失进入第三空腔内,与第三岩板发生反应。
第三盖板132上同样设置有透明的观察窗。透过观察窗,实验人员在实验过程中可以及时掌握第三刻蚀盒130内部的情况。
回压单元300包括第一容器310、第一回压组件320、第二容器330、第二回压组件340、第三容器350和第三回压组件360。
第一容器310沿竖直方向设置,其顶端与第一空腔背向第一储罐210的一端相连。随着第一刻蚀盒110内刻蚀过程的进行,部分酸液逐渐穿过整个第一刻蚀盒110,进入第一容器310内。此时,第一回压组件320对这部分酸液施加压力,模拟地层内的压力,以提供形成超临界二氧化碳的压力环境。
在本实施例中,第一回压组件320由第一氮气瓶321和第一调压阀322组成。第一氮气瓶321与第一容器310的底端连通,第一调压阀322则接于第一氮气瓶321与第一容器310之间。
相应地,第一容器310内部设置有第一导压件311。进入第一容器310内部的酸液始终位于第一导压件311上方,进入第一容器310内部的氮气始终位于第一导压件311下方。
打开第一调压阀322,使第一氮气瓶321内的氮气进入第一容器310,通过第一导压件311将压力传递给酸液,从而模拟地层内的压力,且压力的大小可以通过第一调压阀322来调节。
具体地,第一导压件311采用第一活塞,第一活塞沿竖直方向滑动设置在第一容器310内,第一活塞的侧壁与第一容器310的内侧壁紧密贴合。第一氮气瓶321内的氮气进入第一容器310时,有推动第一活塞向上移动的趋势,第一活塞挤压上方的酸液,从而对酸液施加压力。
类似地,第二容器330也沿竖直方向设置,其顶端与第二空腔背向第一刻蚀盒110的一端相连。随着第二刻蚀盒120内刻蚀过程的进行,部分酸液逐渐穿过整个第二刻蚀盒120,进入第二容器330内。此时,第二回压组件340对这部分酸液施加压力,模拟地层内的压力,以提供形成超临界二氧化碳的压力环境。
在本实施例中,第二回压组件340由第二氮气瓶341和第二调压阀342组成。第二氮气瓶341与第二容器330的底端连通,第二调压阀342则接于第二氮气瓶341与第二容器330之间。
相应地,第二容器330内部设置有第二导压件。进入第二容器330内部的酸液始终位于第二导压件上方,进入第二容器330内部的氮气始终位于第二导压件下方。
打开第二调压阀342,使第二氮气瓶341内的氮气进入第二容器330,通过第二导压件将压力传递给酸液,从而模拟地层内的压力,且压力的大小可以通过第二调压阀342来调节。
具体地,第二导压件采用第二活塞,第二活塞沿竖直方向滑动设置在第二容器330内,第二活塞的侧壁与第二容器330的内侧壁紧密贴合。第二氮气瓶341内的氮气进入第二容器330时,有推动第二活塞向上移动的趋势,第二活塞挤压上方的酸液,从而对酸液施加压力。
类似地,第三容器350也沿竖直方向设置,其顶端与第三空腔背向第二刻蚀盒120的一端相连。随着第三刻蚀盒130内刻蚀过程的进行,部分酸液逐渐穿过整个第三刻蚀盒130,进入第三容器350内。此时,第三回压组件360对这部分酸液施加压力,模拟地层内的压力,以提供形成超临界二氧化碳的压力环境。
在本实施例中,第三回压组件360由第三氮气瓶361和第三调压阀362组成。第三氮气瓶361与第三容器350的底端连通,第三调压阀362则接于第三氮气瓶361与第三容器350之间。
相应地,第三容器350内部设置有第三导压件。进入第三容器350内部的酸液始终位于第三导压件上方,进入第三容器350内部的氮气始终位于第三导压件下方。
打开第三调压阀362,使第三氮气瓶361内的氮气进入第三容器350,通过第三导压件将压力传递给酸液,从而模拟地层内的压力,且压力的大小可以通过第三调压阀362来调节。
具体地,第三导压件采用第三活塞,第三活塞沿竖直方向滑动设置在第三容器350内,第三活塞的侧壁与第三容器350的内侧壁紧密贴合。第三氮气瓶361内的氮气进入第三容器350时,有推动第三活塞向上移动的趋势,第三活塞挤压上方的酸液,从而对酸液施加压力。
加热单元400包括第一加热板、第二加热板和第三加热板。
具体地,第一加热板设置在第一盒体111背向第一盖板112的一侧,通过第一盒体111将热量传递给第一岩板,模拟酸压刻蚀过程中的温度环境。
在本实施例中,第一加热板为电加热板,第一加热板内部封装有电阻丝,电阻丝在通电后将电能转化为内能。
在本申请的另一实施例中,还可以在第一加热板内部设置换热管道,向换热管道内通入高温流体(如蒸汽、水等),进而将高温流体的热量传递给第一岩板。
类似地,第二加热板设置在第二盒体121背向第二盖板122的一侧,通过第二盒体121将热量传递给第二岩板,模拟酸压刻蚀过程中的温度环境。
类似地,第三加热板设置在第三盒体131背向第三盖板132的一侧,通过第三盒体131将热量传递给第三岩板,模拟酸压刻蚀过程中的温度环境。
实施例2
请参阅图6,本实施例提供一种利用上述酸压刻蚀实验装置的实验方法,具体步骤如下:
S1,检查回压单元300。确认关闭第一调压阀322、第二调压阀342和第三调压阀362,确认第一活塞位于第一容器310中部、第二活塞位于第二容器330中部、第三活塞位于第三容器350中部。
S2,装配刻蚀单元100。打开第一盖板112、第二盖板122和第三盖板132,装入对应的第一岩板、第二岩板和第三岩板,然后重新安装第一盖板112、第二盖板122和第三盖板132。
S3,配置酸液。打开第一储罐210,取出第四活塞,在第一储罐210中装入酸液至实验所需量,然后放回第四活塞。
S4,预备回压。打开第一调压阀322、第二调压阀342和第三调压阀362,分别调节第一氮气瓶321、第二氮气瓶341和第三氮气瓶361的压力至7.38MPa以上。
S5,模拟温度环境。开启第一加热板、第二加热板和第三加热板,分别将第一岩板、第二岩板和第三岩板加热至31℃以上。
S6,模拟第一阶段刻蚀。利用施压组件220将第一储罐210内的酸液压入第一空腔、第二空腔和第三空腔,使酸液与第一岩板、第二岩板和第三岩板发生化学反应。
具体地,打开泵222,以预设的排量和压力值向第一储罐210中注入压力液,推动第一储罐210内的第四活塞,进而推动酸液,将酸液注入第一空腔中。第一空腔中的部分酸液滤失进入第二空腔,第二空腔中的部分酸液滤失进入第三空腔。
S7,模拟第二阶段刻蚀。
第一空腔内的酸液刻蚀第一岩板进入第一容器310时,第一回压组件320对酸液施加压力,模拟地层内的压力,以提供形成超临界二氧化碳的压力环境。酸液与第一岩板反应生成的二氧化碳在大于31℃且高于7.38MPa的环境下,处于超临界状态,并与酸液混合。
第二空腔内的酸液刻蚀第二岩板进入第二容器330时,第二回压组件340对酸液施加压力,模拟地层内的压力,以提供形成超临界二氧化碳的压力环境。酸液与第二岩板反应生成的二氧化碳在大于31℃且高于7.38MPa的环境下,处于超临界状态,并与酸液混合。
第三空腔内的酸液刻蚀第三岩板进入第三容器350时,第三回压组件360对酸液施加压力,模拟地层内的压力,以提供形成超临界二氧化碳的压力环境。酸液与第三岩板反应生成的二氧化碳在大于31℃且高于7.38MPa的环境下,处于超临界状态,并与酸液混合。
S8,观察结果。取出第一岩板、第二岩板和第三岩板,观察刻蚀形态。
从整体上来看,刻蚀形态越不光滑,则酸压结束、裂缝闭合之后,形成的油气流动通道越复杂,即酸液效果越好。从局部来看,刻蚀沟槽的深度越大,则酸压结束、裂缝闭合之后,形成的油气流动通道的截面积越大,即酸压效果越好。
在上述试验过程中,利用第一加热板、第二加热板和第三加热板,分别对第一岩板、第二岩板和第三岩板进行加热,提供形成超临界二氧化碳的温度环境。同时利用回压单元300对酸液施加回压,模拟地层内的压力,以提供形成超临界二氧化碳的压力环境。酸液在这种环境下与第一岩板、第二岩板和第三岩板反应生成超临界二氧化碳,且二氧化碳与酸液混合,能够更加精确地模拟分支缝中高温高压环境下的酸压刻蚀过程,得到更加准确的刻蚀结果。
实施例3
请参阅图7,与实施例1的不同之处在于,第一导压件311的结构不同。
具体地,第一容器310的内侧壁上焊接有水平的法兰盘,第一导压件311则采用第一弹性膜。第一弹性膜沿水平方向设置,通过螺栓固定在法兰盘上。
第一弹性膜将酸液与氮气分隔,当第一氮气瓶321内的氮气进入第一容器310内时,挤压第一弹性膜,使第一弹性膜中部有向上凸起变形的趋势,进而将压力传递给第一弹性膜上方的酸液。
类似地,第二导压件也可以采用第二弹性膜,第三导压件也可以采用第三弹性膜。
在这里示出和描述的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制,因此,示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种酸压刻蚀实验装置,其特征在于,包括刻蚀单元、酸压单元、回压单元和加热单元;
所述刻蚀单元包括第一刻蚀盒,所述第一刻蚀盒的内部设有扁平的第一空腔,所述第一空腔内设有第一岩板;
所述酸压单元包括第一储罐和施压组件,所述第一储罐与所述第一空腔连通,所述第一储罐用于储存酸液,所述施压组件用于将酸液压入所述第一空腔;
所述回压单元包括第一回压罐和第一回压组件,所述第一回压罐与所述第一空腔连通,所述第一回压组件用于对进入所述第一回压罐的酸液施加压力;
所述加热单元包括第一加热板,所述第一加热板设置在所述第一刻蚀盒上。
2.根据权利要求1所述的酸压刻蚀实验装置,其特征在于,所述第一回压组件包括第一氮气瓶,所述第一回压罐背向所述第一空腔的一端与所述第一氮气瓶连通,所述第一回压罐内部设有第一导压件,且所述第一导压件将所述第一回压罐分隔。
3.根据权利要求2所述的酸压刻蚀实验装置,其特征在于,所述第一导压件为第一活塞,所述第一活塞滑动设置在所述第一回压罐内。
4.根据权利要求2所述的酸压刻蚀实验装置,其特征在于,所述第一导压件为第一弹性膜,所述第一弹性膜的边沿与所述第一回压罐的内壁固定连接。
5.根据权利要求2所述的酸压刻蚀实验装置,其特征在于,所述第一回压罐与所述第一氮气瓶之间设有第一调压阀。
6.根据权利要求1所述的酸压刻蚀实验装置,其特征在于,所述施压组件包括第二储罐和泵,所述第二储罐用于储存压力液,所述泵用于将所述压力液输送至所述第一储罐内,所述第一储罐内设有施压件,所述施压件用于分隔所述压力液与所述酸液并传递压力。
7.根据权利要求1所述的酸压刻蚀实验装置,其特征在于,所述刻蚀单元还包括第二刻蚀盒,所述第二刻蚀盒的内部设有扁平的第二空腔,所述第二空腔与所述第一空腔连通,所述第二空腔内设有第二岩板;
所述回压单元还包括第二回压罐和第二回压组件,所述第二回压罐与所述第二空腔连通,所述第二回压组件用于对由所述第二空腔进入所述第二回压罐的酸液施加压力。
8.根据权利要求7所述的酸压刻蚀实验装置,其特征在于,所述刻蚀单元还包括第三刻蚀盒,所述第三刻蚀盒的内部设有扁平的第三空腔,所述第三空腔与所述第二空腔连通,所述第三空腔内设有第三岩板;
所述回压单元还包括第三回压罐和第三回压组件,所述第三回压罐与所述第三空腔连通,所述第三回压组件用于对由所述第三空腔进入所述第三回压罐的酸液施加压力。
9.根据权利要求8所述的酸压刻蚀实验装置,其特征在于,所述加热单元还包括第二加热板和第三加热板,所述第二加热板设置在所述第二刻蚀盒上,所述第三加热板设置在所述第三刻蚀盒上。
10.一种利用权利要求1-9中任意一项所述的酸压刻蚀实验装置的实验方法,其特征在于,包括:
在所述第一储罐中装入酸液;
利用所述施压组件将所述第一储罐内的酸液压入所述第一空腔,使酸液与所述第一岩板发生化学反应;
所述第一加热板将所述第一岩板加热至31℃以上,模拟地层内的温度,酸液刻蚀所述第一岩板进入所述第一回压罐时,所述第一回压组件对酸液施加大于7.38MPa的压力,模拟地层内的压力,以提供形成超临界二氧化碳的压力环境;和
取出所述第一岩板,观察刻蚀形态。
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