CN114278298B - 一种通过页岩油的页岩纳米孔孔径模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过页岩油的页岩纳米孔孔径模拟装置，包括工作台，工作台顶部通过支架固定有液体收集斗，工作台顶部滑动连接有移动架，移动架顶部固定有液体添加斗，液体收集斗和液体添加斗之间设置有多个页岩存放组件，液体收集斗外圆面上转动连接有紧固螺杆，紧固螺杆与液体添加斗固定连接。本发明在原油流通路径上根据原油开采的实际情况设置相对应的页岩土层结构，准确的模拟出原油处于该开采地域的通过情况，有利于在施工开采过程中针对性的设置施工方案，保证安全的情况下，提高原油开采率；根据实际情况设置出不同页岩土层的模拟状况，能够根据页岩的变化而增加或减少页岩存放结构，提高该装置的适用性。

Description

一种通过页岩油的页岩纳米孔孔径模拟装置

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，尤其是一种通过页岩油的页岩纳米孔孔径模拟装置。

背景技术

页岩油是指以页岩为主的页岩层系中所含的石油资源，其中包括泥页岩孔隙和裂缝中的石油，也包括泥页岩层系中的致密碳酸岩或碎屑岩邻层和夹层中的石油资源。页岩油加工的方法与天然石油的炼制过程基本相同，包括精馏、热裂化、石油焦化、加氢精制等过程。通常有效的开发方式为水平井和分段压裂技术，在固体矿产领域页岩油是一种人造石油，是由页岩干馏时有机质受热分解生成的一种褐色、有特殊刺激气味的粘稠状液体产物。

页岩开采页岩油时需要让原油通过页岩上的页岩孔洞流出，而不同页岩纳米孔孔径的大小和页岩纳米孔孔位的分布，直接影响原油开采过程中流出的速率，进而影响生产效率，因此，针对不同类型的页岩土层进行页岩纳米孔孔径模拟，以得到不同压力下源流通过率，才能在实际应用中根据实际情况选择合适的开采方式，保证施工安全的同时提高原油开采。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种通过页岩油的页岩纳米孔孔径模拟装置，以解决针对不同土质的页岩油开采时页岩所需压力不明确、影响原油开采的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种通过页岩油的页岩纳米孔孔径模拟装置，包括工作台，所述的工作台台面一侧固定有液体收集斗，工作台台面另一侧可移动设有液体添加斗，还具有若干个实验时被夹紧在液体收集斗与液体添加斗之间的页岩存放组件。

所述页岩存放组件：包括存放筒，所述存放筒内固定有拦截网板，贴合拦截网板的存放筒内设有页岩固定组件，所述页岩固定组件内填充有页岩板层，所述存放筒内设有与页岩板层接触卡紧的压紧圈。

所述页岩固定组件：包括与存放筒内腔配合的固定筒，所述固定筒内部固定有支撑网板，所述页岩板层填充在位于支撑网板两侧的固定筒内。

所述压紧圈：包括与存放筒内腔配合的密封套圈，所述密封套圈靠近固定筒的一端具有压紧网板。

为方便控制液体添加和排出，所述的液体收集斗的出液端、液体添加斗的进液端均固定有液体导管，所述液体导管上安装有流量阀。

所述的存放筒内端具有延伸至液体收集斗内卡配的延伸套，以提高两者之间的配合效果，拦截网板位于延伸套侧的存放筒内。

具体说，所述的工作台上安装有一对滑轨，所述滑轨一端固定有安装液体收集斗的支架，滑轨另一端滑动设有安装液体添加斗的移动架，位于滑轨中部可拆卸设有支撑于相邻页岩存放组件之间的支撑架。

进一步地，为更好地支撑住页岩存放组件，所述的支撑架底端与滑轨滑动连接，所述支撑架包括夹套在相邻存放筒外周面的支撑套，所述支撑套外圆面上固定有支撑腿，所述支撑腿底部设有与滑轨滑动配合的滑块，所述滑块上连接有有紧固螺栓。

为便于推动液体添加斗移动而夹紧页岩存放组件，所述的工作台上沿移动架运动方向开设有导向槽，位于导向槽正下方的工作台底面安装有调节螺杆，所述移动架底部固定有贯穿导向槽与调节螺杆传动连接的连接块，所述移动架底部两端开设有与滑轨滑动配合的滑槽。

进一步地，所述的液体收集斗外圆面上周向均布铰接有紧固螺杆，所述液体添加斗外圆面上固定有与紧固螺杆相配合的连接座，所述存放筒外圆面上固定有与紧固螺杆相配合的卡座，所述紧固螺杆穿过存放筒上的卡座与液体添加斗上的连接座后通过锁紧螺母锁紧。

所述的固定筒、密封套圈的外圆面上均开设有密封槽，所述密封槽内安装有密封圈，以更好地提高页岩固定组件的密封性。

本发明的有益效果是：本发明通过液体收集斗、液体添加斗及多个页岩存放组件的组合使用，能够在原油流通路径上根据原油开采的实际情况设置相对应的页岩土层结构，准确的模拟出原油处于该开采地域的通过情况，使其最接近原油开采地域的页岩状态，并且能够根据页岩的变化而增加或减少页岩存放结构，有利于在施工开采过程中针对性的设置施工方案，提高原油开采率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的正视三维结构示意图。

图2是本发明的仰视三维结构示意图。

图3是本发明的剖视结构示意图。

图4是本发明所述页岩存放组件的结构示意图。

图5是本发明所述存放筒的结构示意图。

图6是本发明所述页岩固定组件的结构示意图。

图7是本发明所述压紧圈的三维结构示意图。

图中：1-工作台，2-支架，3-液体收集斗，4-移动架，5-液体添加斗，6-页岩存放组件，601-存放筒，602-卡座，603-延伸套，604-拦截网板，605-页岩固定组件，6051-固定筒，6052-支撑网板，606-页岩板层，607-压紧圈，6071-密封套圈，6072-压紧网板，608-密封圈，7-紧固螺杆，8-流量阀，9-支撑架，901-支撑套，902-支撑腿，903-滑块，904-紧固螺栓，10-滑轨，11-导向槽，12-调节螺杆。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1～图7所示的一种通过页岩油的页岩纳米孔孔径模拟装置，包括工作台1，工作台1上安装有一对滑轨10，所述滑轨10一端固定有支架2，滑轨10另一端滑动设有移动架4，位于滑轨10中部可拆卸设有支撑架9。

所述支架2上端固定有液体收集斗3，移动架4顶部固定有液体添加斗5，所述的液体收集斗3的出液端、液体添加斗5的进液端均固定有液体导管，所述液体导管上安装有流量阀8。

位于液体收集斗3和液体添加斗4之间等距设置有三组页岩存放组件6，所述页岩存放组件6安装在支撑架9上端。

所述页岩存放组件6包括存放筒601，存放筒601外圆面上固定有卡座602，存放筒601一端固定有延伸至液体收集斗3内部的延伸套603，存放筒601内部靠近延伸套603的一端固定有拦截网板604，存放筒601内部靠近拦截网板604的一端填入有页岩固定组件605，页岩固定组件605内部填充有页岩板层606，存放筒601内部远离拦截网板604的一端填入有与页岩固定组件605接触卡紧的压紧圈607。

所述的页岩固定组件605包括与存放筒601内腔配合的固定筒6051，固定筒6051内部固定有支撑网板6052，页岩板层606填充在固定筒6051内部且位于支撑网板6052两侧的位置。

所述压紧圈607包括与存放筒601内腔配合的密封套圈6071，密封套圈6071靠近固定筒6051的一端固定有压紧网板6072。

所述的固定筒6051、密封套圈6071的外圆面上均开设有密封槽，所述密封槽内安装有密封圈608，以提高装置的密封效果，避免实验时通入的原油不通过页岩而通过边缘流过，确保该模拟装置试验效果的准确性。

所述的液体收集斗3外圆面上周向均布铰接有紧固螺杆7，所述液体添加斗5外圆面上固定有与紧固螺杆7相配合的连接座，所述存放筒601外圆面上固定有与紧固螺杆7相配合的卡座602，所述紧固螺杆7穿过存放筒601上的卡座602与液体添加斗5上的连接座后通过锁紧螺母锁紧。通过紧固螺杆7与锁紧螺母作用，使得安装后能够保证液体收集斗3、液体添加斗5和页岩存放组件6连接的结构强度，不会因为通入的原油压力过大而导致相互之间断开，保证模拟试验的安全进行，同时，有助于提高液体收集斗3、液体添加斗5和页岩存放组件6之间的密封性。

其中，液体添加斗5与存放筒601接触的一端具有延伸至存放筒601内部的伸入套，伸入套外径与存放筒601内径大小相同，便于液体添加斗5与页岩存放组件6之间相互卡接配合。

所述的支撑架9底端与滑轨10滑动连接，具体说，所述支撑架9包括夹套在相邻存放筒601外周面的支撑套901，所述支撑套901外圆面上固定有支撑腿902，所述支撑腿902底部设有与滑轨10滑动配合的滑块903，所述滑块903上连接有紧固螺栓904。支撑架9使用时，将支撑套901套设在相邻两个存放筒601之间的连接缝隙处，对存放筒601进行支撑的同时提高连接缝隙处的密封性，且通过支撑腿902、滑块903、紧固螺栓904的组合使用，使得支撑架9能够根据需要在工作台1上移动或固定，提高使用时的便利性。

所述的工作台1背面四角端分别固定有承重腿，工作台1上沿移动架4运动方向开设有导向槽11，位于导向槽11正下方的工作台1底面安装有调节螺杆12，所述移动架4底部固定有贯穿导向槽11与调节螺杆12传动连接的连接块，所述移动架4底部两端开设有与滑轨10滑动配合的滑槽。通过调节螺杆12控制移动架4移动，进而调整移动架4上的液体添加斗5的位置。

模拟试验时，先将需要试验的页岩板层606放置在固定筒6051内部，然后将内有页岩板层606的固定筒6051放置在存放筒601内部，并在存放筒601内部填入压紧页岩固定组件605的压紧圈607，然后，将页岩存放组件6依次插接在液体收集斗3、液体添加斗5之间，同时，在相邻两组页岩存放之间6之间接入支撑架9，通过调节螺杆12带动移动架4移动，进而使得液体收集斗3、液体添加斗5对页岩存放组件6进行夹紧，然后通过使用紧固螺杆7将页岩存放组件6、液体收集斗3、液体添加斗5紧固成整体结构，由液体添加斗5的进液端导入不同压力的原油，原油通过页岩存放组件6中放置的页岩板层606后由液体收集斗3流出，检测导入和流出的原油量和流速即可得到想要的试验数据。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种通过页岩油的页岩纳米孔孔径模拟装置，包括工作台（1），其特征是：所述的工作台（1）台面一侧固定有液体收集斗（3），工作台（1）台面另一侧可移动设有液体添加斗（5），还具有若干个实验时被夹紧在液体收集斗（3）与液体添加斗（5）之间的页岩存放组件（6）；

页岩存放组件（6）：包括存放筒（601），所述存放筒（601）内固定有拦截网板（604），贴合拦截网板（604）的存放筒（601）内设有页岩固定组件（605），所述页岩固定组件（605）内填充有页岩板层（606），所述存放筒（601）内设有与页岩板层（606）接触卡紧的压紧圈（607）；

所述页岩固定组件（605）：包括与存放筒（601）内腔配合的固定筒（6051），所述固定筒（6051）内部固定有支撑网板（6052），所述页岩板层（606）填充在位于支撑网板（6052）两侧的固定筒（6051）内；

所述压紧圈（607）：包括与存放筒（601）内腔配合的密封套圈（6071），所述密封套圈（6071）靠近固定筒（6051）的一端具有压紧网板（6072）；

所述的液体收集斗（3）外圆面上周向均布铰接有紧固螺杆（7），所述液体添加斗（5）外圆面上固定有与紧固螺杆（7）相配合的连接座，所述存放筒（601）外圆面上固定有与紧固螺杆（7）相配合的卡座（602），所述紧固螺杆（7）穿过存放筒（601）上的卡座（602）与液体添加斗（5）上的连接座后通过锁紧螺母锁紧。

2.如权利要求1所述的页岩纳米孔孔径模拟装置，其特征是：所述的液体收集斗（3）的出液端、液体添加斗（5）的进液端均固定有液体导管，所述液体导管上安装有流量阀（8）。

3.如权利要求1所述的页岩纳米孔孔径模拟装置，其特征是：所述的存放筒（601）内端具有延伸至液体收集斗（3）内卡配的延伸套（603），拦截网板（604）位于延伸套（603）侧的存放筒（601）内。

4.如权利要求1所述的页岩纳米孔孔径模拟装置，其特征是：所述的工作台（1）上安装有一对滑轨（10），所述滑轨（10）一端固定有安装液体收集斗（3）的支架（2），滑轨（10）另一端滑动设有安装液体添加斗（5）的移动架（4），位于滑轨（10）中部可拆卸设有支撑于相邻页岩存放组件（6）之间的支撑架（9）。

5.如权利要求4所述的页岩纳米孔孔径模拟装置，其特征是：所述的支撑架（9）底端与滑轨（10）滑动连接，所述支撑架（9）包括夹套在相邻存放筒（601）外周面的支撑套（901），所述支撑套（901）外圆面上固定有支撑腿（902），所述支撑腿（902）底部设有与滑轨（10）滑动配合的滑块（903），所述滑块（903）上连接有紧固螺栓（904）。

6.如权利要求4所述的页岩纳米孔孔径模拟装置，其特征是：所述的工作台（1）上沿移动架（4）运动方向开设有导向槽（11），位于导向槽（11）正下方的工作台（1）底面安装有调节螺杆（12），所述移动架（4）底部固定有贯穿导向槽（11）与调节螺杆（12）传动连接的连接块，所述移动架（4）底部两端开设有与滑轨（10）滑动配合的滑槽。

7.如权利要求1所述的页岩纳米孔孔径模拟装置，其特征是：所述的固定筒（6051）、密封套圈（6071）的外圆面上均开设有密封槽，所述密封槽内安装有密封圈（608）。