CN204944975U - 页岩吸水能力测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种页岩吸水能力测试装置，包括：箱体、称重器、盛水器、支架和样品夹持器，称重器固定于箱体底部，盛水器设置于称重器上，支架将样品夹持器悬挂于盛水器内，支架底端固定于箱体底部，称重器与计算机电连接，用于实时输出盛水器中的水的质量数据至计算机。本实用新型提供的页岩吸水能力测试装置，首先箱体是封闭的，不会有水分蒸发，而且通过称重器实时输出盛水器中的蒸馏水的质量数据至计算机，相比较现有技术，测试的准确性得到提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及油气田开发研究技术，尤其涉及一种页岩吸水能力测试装置。
背景技术
页岩储层与常规储层不同，页岩储层中压裂液的返排率极低，大量的压裂液滞留在页岩中，而页岩吸水是压裂液滞留的原因之一，因此，研究页岩吸水能力，可以为页岩储层压裂液选择、压裂方案设计等提供指导性建议。页岩吸水能力主要取决于岩性、表面张力、润湿性和水的矿化度等多种因素，深入研究页岩的吸水能力需要开展大量的页岩吸水实验。同时，由于页岩储层的非均质性强，需要采集大量样品开展对比实验分析。
现有的测试页岩吸水能力的方法一般是通过将页岩样品浸入有刻度的容器中，容器上部与大气连通，当页岩样品吸水以后，容器内的液面高度下降，人工记录随着时间的变化液面下降的高度，再通过计算容器横截面的面积与液面下降高度的乘积，得出每小时的页岩吸水量，即为页岩吸水能力。
上述方法中，由于容器上部与大气连通，长时间的实验分析不可避免地有水分蒸发，也会使容器液面下降，加上肉眼读数精度较低，因此导致测试的准确性不高。
实用新型内容
针对现有技术缺陷，本实用新型提供一种页岩吸水能力测试装置。
本实用新型提供的页岩吸水能力测试装置包括：
箱体、称重器、盛水器、支架和样品夹持器；
所述称重器固定于所述箱体底部，所述盛水器设置于所述称重器上，所述支架将所述样品夹持器悬挂于所述盛水器内，所述支架底端固定于所述箱体底部；
所述称重器与计算机电连接，用于实时输出所述盛水器中的水的质量数据至计算机。
进一步地，所述样品夹持器包括：相互平行的底板和隔板、与所述底板和隔板分别垂直焊接且相互平行的两个支撑杆、滑设于两个支撑杆上且位于所述底板和隔板之间的顶板、穿过所述隔板且与所述顶板固定的加压螺栓以及与两个支撑杆连接、用于检测施加在两个支撑杆上的压力的压力表；
所述加压螺栓旋转时，带动所述顶板在所述支撑杆上滑动。
进一步地，所述支撑杆为可伸缩的液压杆。
进一步地，所述盛水器底部设置有电加热器，所述支架上悬挂有水温计，所述水温计的探测端位于所述盛水器内。
进一步地，所述箱体下方设置有支撑底座。
进一步地，所述箱体内设置温度计。
进一步地，所述箱体为长方体。
本实用新型提供的页岩吸水能力测试装置，首先箱体是封闭的，不会有水分蒸发，而且通过称重器实时输出盛水器中的蒸馏水的质量数据至计算机，相比较现有技术，测试的准确性得到提高。
附图说明
图1为本实用新型页岩吸水能力测试装置的结构示意图；
图2为本实用新型页岩吸水能力测试装置中样品夹持器的结构示意图；
图3为本实用新型页岩吸水能力测试装置中盛水器的结构示意图；
图4为本实用新型页岩吸水能力测试装置的剖面示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
图1为本实用新型页岩吸水能力测试装置的结构示意图，如图1所示，本实用新型的页岩吸水能力测试装置包括：箱体1、称重器2、盛水器3、支架和样品夹持器7，支架可以是单个支架，图1所示为支架4与支架5组成的支架，称重器2固定于箱体1底部，盛水器3设置于称重器2上，支架将样品夹持器7悬挂于盛水器3内，图1示通过金属丝6将样品夹持器7悬挂于盛水器3内，支架底端固定于箱体1底部。称重器2与计算机电连接，用于实时输出盛水器3中的水的质量数据至计算机。箱体1可以为长方体，样品夹持器7用于夹持页岩样品，金属丝6的长度能够保证样品夹持器7浸入至盛水器3中。
本实用新型页岩吸水能力测试装置的工作原理为：在进行测试前，进行页岩样品称重并记录页岩样品初始质量，接着将盛水器3置于称重器2上，并将称重器2读数回零，向盛水器3中注入蒸馏水，并监测蒸馏水质量，然后将页岩样品放入样品夹持器7中，样品夹持器7上可以装一挂钩或与金属丝6固定的装置，然后利用与支架5固定的金属丝6将样品夹持器7连接于支架上，调整金属丝6长度至页岩样品浸入至盛水器3中，页岩吸水测试开始，称重器2实时输出盛水器3中的蒸馏水的质量数据至计算机，最后对计算机记录的数据进行分析，即可得到每小时的页岩吸水量，即为页岩吸水能力。
本实用新型的页岩吸水能力测试装置，首先箱体是封闭的，不会有水分蒸发，而且通过称重器实时输出盛水器中的蒸馏水的质量数据至计算机，相比较现有技术，测试的准确性得到提高。
进一步地，由于页岩所处的地层压力、地层温度与正常压力和温度不同，而现有的测试方法是在正常压力和温度下进行测试，测试结果与实际相差较大，为解决这一问题，本实用新型将样品夹持器设置为可以对样品加压至地层压力，在盛水器3底部设置有电加热器，可加热至地层温度，盛水器3内设置水温计进行测温。下面结合附图详细说明。
图2为本实用新型页岩吸水能力测试装置中样品夹持器的结构示意图，如图2所示，样品夹持器7包括：相互平行的底板8和隔板9、与底板8和隔板9分别垂直焊接且相互平行的支撑杆10和支撑杆11、滑设于两个支撑杆上且位于底板8和隔板9之间的顶板12、穿过隔板9且与顶板12固定的加压螺栓13以及与两个支撑杆连接、用于检测施加在两个支撑杆上的压力的压力表14。具体地，支撑杆10和支撑杆11可以是可伸缩的液压杆。图2示压力表14置于顶板12上，加压螺栓13旋转时，带动顶板12在液压杆10和液压杆11上滑动。根据本实用新型的上述设置，需在测试之前将页岩样品制成柱状，然后放在底板8与顶板12之间，如图示页岩样品20，然后可通过旋转螺栓13使页岩样品20加压，观察压力表14读数至加压到地层压力。
图3为本实用新型页岩吸水能力测试装置中盛水器的结构示意图，盛水器3底部设置有电加热器15，电加热器开关21，支架上悬挂有水温计17，图3中示水温计17通过金属丝16与支架固定，根据本实用新型的上述设置，可通过电加热器15对盛水器3中的蒸馏水加热，观察水温计17的读数至加热到地层温度。
通过上述设置，本实用新型的页岩吸水能力测试装置可以使页岩样本处于地层压力和地层温度中进行吸水能力的测试，测试结果可以逼近实际的结果，进一步提高测试的准确性。
图4为本实用新型页岩吸水能力测试装置的剖面示意图，如图4所示，进一步地，箱体1下方设置有支撑底座18，可保证箱体的平稳，支撑底座18还可以是减震装置，箱体内还设置有温度计19，可以用于测试箱体内的环境温度。
具体地，在使用本实用新型的页岩吸水能力测试装置进行页岩吸水能力测试时，按照如下步骤进行：
1、首先将页岩样品制成标准柱样，例如直径2.5cm，长3cm，测试前将页岩样品先在85℃条件下烘干12小时，之后每小时检测样品质量，当质量不再变化则认为岩石已经烘干。
2、进行页岩样品称重，记录页岩样品初始质量，并将页岩样品固定在样品夹持器中，旋转加压螺栓使样品加压，观察压力表读数至地层压力，至此样品制备完毕。
3、将盛水器置于称重器上，并将称重器读数回零。向盛水器中注入蒸馏水，并实时监测蒸馏水质量，通过电电加热器对蒸馏水加热，观察水温计读数至地层温度。
4、利用金属丝将样品夹持器连接于支架上，调整金属丝长度至页岩样品浸入蒸馏水中，页岩吸水实验开始，称重器实时输出盛水器中蒸馏水的质量数据至计算机。
5、将计算机记录的数据进行分析，即可得到每小时的页岩吸水量，即为页岩吸水能力，至此完成该岩样吸水能力的评价研究。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种页岩吸水能力测试装置，其特征在于，包括：
箱体、称重器、盛水器、支架和样品夹持器；
所述称重器固定于所述箱体底部，所述盛水器设置于所述称重器上，所述支架将所述样品夹持器悬挂于所述盛水器内，所述支架底端固定于所述箱体底部；
所述称重器与计算机电连接，用于实时输出所述盛水器中的水的质量数据至计算机。
2.根据权利要求1所述的页岩吸水能力测试装置，其特征在于，所述样品夹持器包括：相互平行的底板和隔板、与所述底板和隔板分别垂直焊接且相互平行的两个支撑杆、滑设于两个支撑杆上且位于所述底板和隔板之间的顶板、穿过所述隔板且与所述顶板固定的加压螺栓以及与两个支撑杆连接、用于检测施加在两个支撑杆上的压力的压力表；
所述加压螺栓旋转时，带动所述顶板在所述支撑杆上滑动。
3.根据权利要求2所述的页岩吸水能力测试装置，其特征在于，所述支撑杆为可伸缩的液压杆。
4.根据权利要求1所述的页岩吸水能力测试装置，其特征在于，所述盛水器底部设置有电加热器，所述支架上悬挂有水温计，所述水温计的探测端位于所述盛水器内。
5.根据权利要求1所述的页岩吸水能力测试装置，其特征在于，所述箱体下方设置有支撑底座。
6.根据权利要求1所述的页岩吸水能力测试装置，其特征在于，所述箱体内设置温度计。
7.根据权利要求1所述的页岩吸水能力测试装置，其特征在于，所述箱体为长方体。
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