CN113484217A - 一种去白云石化过程的模拟实验方法 - Google Patents

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孙尧斌
张云峰
王振宇
屈海洲
郗爱华
孙玉川
裴森奇
尹宏
曾琪
杨迅
王宇峰
李荣容
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Southwest Petroleum University
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Abstract

本发明公开一种去白云石化过程的模拟实验方法，包括步骤一、白云岩和人造粉晶白云岩分组，步骤二、设置第一反应釜和第二反应釜变量参数并注入反应溶液，步骤三、用第一反应釜和第二反应釜中的搅拌器搅拌反应，步骤四、利用检测成像装置实时监测并进行有序度测定及薄片观察，步骤五、改用野外样品重复步骤一到步骤四操作；本发明通过对去白云石化过程的研究，将可能出现的不同情况分别设计模拟实验，有效的解决了传统研究方法造成的差异性，且通过使用野外样品实验并将结果进行对比分析，大大增加了实验结果在不同情况下的准确性，本发明综合描述了多种情况下的操作方法，作为去白云石化过程的研究非常适合推广。

Description

一种去白云石化过程的模拟实验方法
技术领域
本发明涉及去白云石化研究技术领域，尤其涉及一种去白云石化过程的模拟实验方法。
背景技术
现有的对去白云石化过程研究的没有一种统一且有效的模拟实验方法，造成对去白云石化过程的研究存在较大的差异性，且对于去白云石化过程中出现的不同情况无法进行统一比较，造成研究进度停滞不前，因此，本发明提出一种去白云石化过程的模拟实验方法以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提出一种去白云石化过程的模拟实验方法，该去白云石化过程的模拟实验方法通过对去白云石化过程的研究，将可能出现的不同情况分别设计模拟实验，有效的解决了传统研究方法造成的差异性，且通过使用野外样品实验并将结果进行对比分析，大大增加了实验结果在不同情况下的准确性，本发明综合描述了多种情况下的操作方法，作为去白云石化过程的研究非常适合推广。
为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种去白云石化过程的模拟实验方法，包括以下步骤：
步骤一、采用白云石含量在99％以上的人造粉晶白云岩作为反应样品，将白云岩样品制成4组2mm的立方体和200目的粉末置于8个第一反应釜中，再将白云岩样品制成400个2mm的立方体，均分置于4个第二反应釜中；
步骤二、将第一反应釜和第二反应釜分别设置25℃和10Bar、50℃和50Bar、50℃和100Bar、100℃和100Bar四个变量参数，并向第一反应釜中匀速注入CaCl2溶液，向第二反应釜中匀速注入HCl溶液，注入后清洗样品仓，随后注入饱和石膏溶液；
步骤三、利用搅拌器搅动第一反应釜和第二反应釜中的样品反应仓，使样品与溶液均匀反应；
步骤四、用检测成像装置实时监测第一反应釜和第二反应釜中的反应变化，第一反应釜每隔24小时取出一组粉末样品用来进行有序度测定，岩石样品进行薄片观察，第二反应釜每隔24小时取出一组样品进行有序度测定及薄片观察，直至反应完成；
步骤五、改用野外样品，重复步骤一到步骤四的操作，然后对比分析测试结果，分析去白云石化结晶速率、影响因素，明确温度、压力、流体等变量对不同岩石类型及组构的影响及差异性。
进一步改进在于：所述步骤二中第一反应釜中注入的CaCl2浓度为2mol/L，第二反应釜中注入的HCl浓度为1.0×10-5mol/L，且注入的流速均为2ml/min，误差值均为±0.01ml/min。
进一步改进在于：所述步骤四中第一反应釜的检测总时长设置为1500小时，每隔24小时取白云岩粉末检测Mg/Ca值，等待实验完成取岩石块样制成薄片进行有序度测定及薄片观察。
进一步改进在于：所述步骤四中第二反应釜的检测总时长设置为2400小时，每隔24小时取一组样品进行有序度测定及薄片观察，在1200小时注入蒸馏水清洗样品仓，随后匀速注入石膏饱和溶液，每隔24小时取出一组样品进行有序度测定及薄片观察，第二反应釜反应全程采用CTRW离子跟踪的方法跟踪反应。
进一步改进在于：所述步骤四中进行薄片观察时采用扫描电镜及纳米CT，观察去白云石化产生的孔隙类型、形态及分布参数，明确去白云石化对孔隙的影响。
进一步改进在于：实验中应对反应前和反应后的样品都进行微观特征、有序度和离子含量测试，反应中用实时监测装置对样品产生的变化实时监测并记录。
进一步改进在于：所述步骤一中的第一反应釜主要结构包括热油箱，所述热油箱内设有样品反应仓，所述样品反应仓设有两组，所述样品反应仓上方设有反应仓盖，所述样品反应仓中设有搅拌器，所述反应仓盖内侧设有温压测控仪，所述反应仓盖前侧设有溶液注入口，所述反应仓盖侧面设有氩气注入口，所述样品反应仓侧面设有取样口和溶液流出口，所述热油箱一侧上方设有导热油入口，所述热油箱另一侧下方设有放油口，所述反应仓盖上方设有电机并通过轴承与搅拌器传动。
进一步改进在于：所述步骤一中的第二反应釜仅设有一组样品反应仓，其余结构与第一反应釜相同。
本发明的有益效果为：本发明通过对去白云石化过程的研究，将可能出现的不同情况分别设计模拟实验，有效的解决了传统研究方法造成的差异性，且通过使用野外样品实验并将结果进行对比分析，大大增加了实验结果在不同情况下的准确性，本发明综合描述了多种情况下的操作方法，作为去白云石化过程的研究非常适合推广。
附图说明
图1为本发明操作流程图。
图2为本发明第一反应釜结构示意图。
图3为本发明第二反应釜结构示意图。
其中：1、热油箱；2、样品反应仓；3、反应仓盖；4、搅拌器；5、温压测控仪；6、溶液注入口；7、氩气注入口；8、取样口；9、溶液流出口；10、导热油入口；11、放油口；12、电机；13、轴承。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
根据图1、2、3所示，本实施例提供了一种去白云石化过程的模拟实验方法，包括以下步骤：
步骤一、采用白云石含量在99％以上的人造粉晶白云岩作为反应样品，将白云岩样品制成4组2mm的立方体和200目的粉末置于8个第一反应釜中，再将白云岩样品制成400个2mm的立方体，均分置于4个第二反应釜中；
步骤二、将第一反应釜和第二反应釜分别设置25℃和10Bar、50℃和50Bar、50℃和100Bar、100℃和100Bar四个变量参数，并向第一反应釜中匀速注入CaCl2溶液，向第二反应釜中匀速注入HCl溶液，注入后清洗样品仓，随后注入饱和石膏溶液；
步骤三、利用搅拌器搅动第一反应釜和第二反应釜中的样品反应仓，使样品与溶液均匀反应；
步骤四、用检测成像装置实时监测第一反应釜和第二反应釜中的反应变化，第一反应釜每隔24小时取出一组粉末样品用来进行有序度测定，岩石样品进行薄片观察，第二反应釜每隔24小时取出一组样品进行有序度测定及薄片观察，直至反应完成；
步骤五、改用野外样品，重复步骤一到步骤四的操作，然后对比分析测试结果，分析去白云石化结晶速率、影响因素，明确温度、压力、流体等变量对不同岩石类型及组构的影响及差异性。
所述步骤二中第一反应釜中注入的CaCl2浓度为2mol/L，第二反应釜中注入的HCl浓度为1.0×10-5mol/L，且注入的流速均为2ml/min，误差值均为±0.01ml/min。
所述步骤四中第一反应釜的检测总时长设置为1500小时，每隔24小时取白云岩粉末检测Mg/Ca值，等待实验完成取岩石块样制成薄片进行有序度测定及薄片观察。
所述步骤四中第二反应釜的检测总时长设置为2400小时，每隔24小时取一组样品进行有序度测定及薄片观察，在1200小时注入蒸馏水清洗样品仓，随后匀速注入石膏饱和溶液，每隔24小时取出一组样品进行有序度测定及薄片观察，第二反应釜反应全程采用CTRW离子跟踪的方法跟踪反应。
所述步骤四中进行薄片观察时采用扫描电镜及纳米CT，观察去白云石化产生的孔隙类型、形态及分布参数，明确去白云石化对孔隙的影响。
实验中应对反应前和反应后的样品都进行微观特征、有序度和离子含量测试，反应中用实时监测装置对样品产生的变化实时监测并记录。
所述步骤一中的第一反应釜主要结构包括热油箱1，所述热油箱1内设有样品反应仓2，所述样品反应仓2设有两组，所述样品反应仓2上方设有反应仓盖3，所述样品反应仓2中设有搅拌器4，所述反应仓盖3内侧设有温压测控仪5，所述反应仓盖3前侧设有溶液注入口6，所述反应仓盖3侧面设有氩气注入口7，所述样品反应仓2侧面设有取样口8和溶液流出口9，所述热油箱1一侧上方设有导热油入口10，所述热油箱1另一侧下方设有放油口11，所述反应仓盖3上方设有电机12并通过轴承13与搅拌器4传动。
所述步骤一中的第二反应釜仅设有一组样品反应仓2，其余结构与第一反应釜相同。
该去白云石化过程的模拟实验方法通过对去白云石化过程的研究，将可能出现的不同情况分别设计模拟实验，有效的解决了传统研究方法造成的差异性，且通过使用野外样品实验并将结果进行对比分析，大大增加了实验结果在不同情况下的准确性，本发明综合描述了多种情况下的操作方法，作为去白云石化过程的研究非常适合推广。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种去白云石化过程的模拟实验方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、采用白云石含量在99％以上的人造粉晶白云岩作为反应样品，将白云岩样品制成4组2mm的立方体和200目的粉末置于8个第一反应釜中，再将白云岩样品制成400个2mm的立方体，均分置于4个第二反应釜中；
步骤二、将第一反应釜和第二反应釜分别设置25℃和10Bar、50℃和50Bar、50℃和100Bar、100℃和100Bar四个变量参数，并向第一反应釜中匀速注入CaCl2溶液，向第二反应釜中匀速注入HCl溶液，注入后清洗样品仓，随后注入饱和石膏溶液；
步骤三、利用搅拌器搅动第一反应釜和第二反应釜中的样品反应仓，使样品与溶液均匀反应；
步骤四、用检测成像装置实时监测第一反应釜和第二反应釜中的反应变化，第一反应釜每隔24小时取出一组粉末样品用来进行有序度测定，岩石样品进行薄片观察，第二反应釜每隔24小时取出一组样品进行有序度测定及薄片观察，直至反应完成；
步骤五、改用野外样品，重复步骤一到步骤四的操作，然后对比分析测试结果，分析去白云石化结晶速率、影响因素，明确温度、压力、流体等变量对不同岩石类型及组构的影响及差异性。
2.根据权利要求1所述的一种去白云石化过程的模拟实验方法，其特征在于：所述步骤二中第一反应釜中注入的CaCl2浓度为2mol/L，第二反应釜中注入的HCl浓度为1.0×10- 5mol/L，且注入的流速均为2ml/min，误差值均为±0.01ml/min。
3.根据权利要求1所述的一种去白云石化过程的模拟实验方法，其特征在于：所述步骤四中第一反应釜的检测总时长设置为1500小时，每隔24小时取白云岩粉末检测Mg/Ca值，等待实验完成取岩石块样制成薄片进行有序度测定及薄片观察。
4.根据权利要求1所述的一种去白云石化过程的模拟实验方法，其特征在于：所述步骤四中第二反应釜的检测总时长设置为2400小时，每隔24小时取一组样品进行有序度测定及薄片观察，在1200小时注入蒸馏水清洗样品仓，随后匀速注入石膏饱和溶液，每隔24小时取出一组样品进行有序度测定及薄片观察，第二反应釜反应全程采用CTRW离子跟踪的方法跟踪反应。
5.根据权利要求1所述的一种去白云石化过程的模拟实验方法，其特征在于：所述步骤四中进行薄片观察时采用扫描电镜及纳米CT，观察去白云石化产生的孔隙类型、形态及分布参数，明确去白云石化对孔隙的影响。
6.根据权利要求1所述的一种去白云石化过程的模拟实验方法，其特征在于：实验中应对反应前和反应后的样品都进行微观特征、有序度和离子含量测试，反应中用实时监测装置对样品产生的变化实时监测并记录。
7.根据权利要求1所述的一种去白云石化过程的模拟实验方法，其特征在于：所述步骤一中的第一反应釜主要结构包括热油箱(1)，所述热油箱(1)内设有样品反应仓(2)，所述样品反应仓(2)设有两组，所述样品反应仓(2)上方设有反应仓盖(3)，所述样品反应仓(2)中设有搅拌器(4)，所述反应仓盖(3)内侧设有温压测控仪(5)，所述反应仓盖(3)前侧设有溶液注入口(6)，所述反应仓盖(3)侧面设有氩气注入口(7)，所述样品反应仓(2)侧面设有取样口(8)和溶液流出口(9)，所述热油箱(1)一侧上方设有导热油入口(10)，所述热油箱(1)另一侧下方设有放油口(11)，所述反应仓盖(3)上方设有电机(12)并通过轴承(13)与搅拌器(4)传动。
8.根据权利要求1所述的一种去白云石化过程的模拟实验方法，其特征在于：所述步骤一中的第二反应釜仅设有一组样品反应仓(2)，其余结构与第一反应釜相同。
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