CN206540809U

CN206540809U - 流动体系的岩石溶蚀模拟实验装置

Info

Publication number: CN206540809U
Application number: CN201720105159.9U
Authority: CN
Inventors: 张永旺
Original assignee: China University of Petroleum Beijing
Current assignee: China University of Petroleum Beijing
Priority date: 2017-01-25
Filing date: 2017-01-25
Publication date: 2017-10-03
Anticipated expiration: 2027-01-25

Abstract

本实用新型涉及岩石溶蚀模拟试验技术领域，提供了一种流动体系的岩石溶蚀模拟实验装置，该装置包括对照室、模拟室、供气单元、加热单元、加料单元以及检测单元，供气单元分别与对照室和模拟室连通、用于调节对照室和模拟室内的压力；加热单元用于调节对照室和模拟室内的温度；加料单元分别与对照室和模拟室连通、用于调节对照室和模拟室内的酸碱度；检测单元用于检测对照室和模拟室中的压力、温度和酸碱度中的至少一项。本实用新型结构简单、便于安装，通过设置对照室和模拟室，使对照室和模拟室在不同的试验条件下运行，不仅实现了实时对比试验参数对试验结果的影响，而且还提高了试验效率。

Description

流动体系的岩石溶蚀模拟实验装置

技术领域

本实用新型涉及岩石溶蚀模拟试验技术领域，尤其涉及一种流动体系的岩石溶蚀模拟实验装置。

背景技术

岩石溶蚀是指在地质作用的过程中，深部流体与破碎的岩石之间通过化学反应进行物质和能量的交换，使岩石发生溶蚀的部分，由表及里易溶性矿物成分和易迁移元素氧化物的含量逐渐增加、黏土矿物含量和烧失率逐渐减少，另外岩石的微观结构也会发生变化。因此，研究岩石溶蚀现象对于研究储层中次生孔隙发育规律、油层保护、矿物成岩演化序列等具有至关重要的作用。而现有的岩石溶蚀模拟实验装置往往采用单反应室，不能有效实时的对比试验参数对实验结果的影响，进而导致试验进度很慢、效率低下。

发明内容

本实用新型要解决的是现有技术中无法实时对比试验参数对试验结果的影响、效率低下的技术问题。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种流动体系的岩石溶蚀模拟实验装置，该装置包括对照室、模拟室、供气单元、加热单元、加料单元以及检测单元，所述供气单元分别与所述对照室和所述模拟室连通、用于调节所述对照室和所述模拟室内的压力；所述加热单元用于调节所述对照室和所述模拟室内的温度；所述加料单元分别与所述对照室和所述模拟室连通、用于调节所述对照室和所述模拟室内的酸碱度；所述检测单元用于检测所述对照室和所述模拟室中的压力、温度和酸碱度中的至少一项。

其中，还包括控制单元，所述检测单元、所述供气单元、所述加热单元均与所述控制单元电连接。

其中，所述供气单元包括储气瓶以及均与所述控制单元电连接的第一阀门和第二阀门，所述储气瓶通过所述第一阀门与所述对照室连通，所述储气瓶通过所述第二阀门与所述模拟室连通。

其中，所述检测单元包括均与所述控制单元电连接的第一压力表和第二压力表，所述第一压力表设置在所述第一阀门和所述对照室之间的连接管道上，所述第二压力表设置在所述第二阀门和所述模拟室之间的连接管道上。

其中，所述加热单元包括均与所述控制单元电连接的第一电阻丝和第二电阻丝，所述第一电阻丝设置在所述对照室的内，所述第二电阻丝设置在所述模拟室的内。

其中，所述检测单元包括均与所述控制单元电连接的第一热电偶和第二热电偶，所述第一热电偶设置在所述对照室的内，所述第二热电偶设置在所述模拟室的内。

其中，所述检测单元包括均与所述控制单元电连接的第一酸碱度传感器和第二酸碱度传感器，所述第一酸碱度传感器插设在所述对照室的底部，所述第二酸碱度传感器插设在所述模拟室的底部。

其中，所述加料单元包括第一加料管和第二加料管，所述第一加料管的一端插设在所述对照室内、另一端探出于所述对照室，所述第二加料管的一端插设在所述模拟室内、另一端探出于所述模拟室。

其中，还包括第一储液瓶、第一水泵、第三阀门以及第四阀门，所述第一储液瓶的出口通过所述第三阀门与所述模拟室的上部连通，所述模拟室的下部通过所述第四阀门与所述第一储液瓶的进口连通，所述第一储液瓶与所述第三阀门之间的连接管道以及所述第一储液瓶和所述第四阀门之间的连接管道上，且两个所述第一水泵均与控制单元电连接。

其中，还包括第二储液瓶、第二水泵、第五阀门以及第六阀门，所述第二储液瓶的出口通过所述第五阀门与所述对照室的上部连通，所述对照室的下部通过所述第六阀门与所述第二储液瓶的进口连通，所述第二储液瓶与所述第五阀门之间的连接管道以及所述第二储液瓶和所述第六阀门之间的连接管道上，且两个所述第二水泵均与控制单元电连接。

本实用新型结构简单、便于安装，通过设置对照室和模拟室，使对照室和模拟室在不同的试验条件下运行，不仅实现了实时对比试验参数对试验结果的影响，而且还提高了试验效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例的一种流动体系的岩石溶蚀模拟实验装置的结构示意图。

附图标记：

1、对照室；2、模拟室；3-1、第一阀门；3-2、第二阀门；

4-1、第一电阻丝；4-2、第二电阻丝；5-1、第一加料管；

5-2、第二加料管；6-1、第一压力表；6-2、第二压力表；

6-3、第一热电偶；6-4、第二热电偶；6-5、第一酸碱度传感器；

6-6、第二酸碱度传感器；7-1、第一储液瓶；7-2、第一水泵；

7-3、第三阀门；7-4、第四阀门；8-1、第二储液瓶；

8-2、第二水泵；8-3、第五阀门；8-4；第六阀门；

9-1、第一样品座；9-2、第二样品座。

具体实施方式

为使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实用新型中的附图，对实用新型中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于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，都属于实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型提供了一种流动体系的岩石溶蚀模拟实验装置，该装置包括对照室1、模拟室2、供气单元、加热单元、加料单元以及检测单元，供气单元分别与对照室1和模拟室2连通、用于调节对照室1和模拟室2内的压力；加热单元用于调节对照室1和模拟室2内的温度；加料单元分别与对照室1和模拟室2连通、用于调节对照室1和模拟室2内的酸碱度；检测单元用于检测对照室1和模拟室2中的压力、温度和酸碱度中的至少一项。

由此，在进行岩石溶蚀试验时，可将两块完全相同的岩石样品通过细绳分别悬挂在对照室1和模拟室2内，或者也可设置第一样品座9-1和第二样品座9-2，第一样品座9-1和第二样品座9-2的顶面均设有用于放置岩石样品的凹槽，第一样品座9-1的底部可与对照室1的底部通过螺纹连接，第二样品座9-2的底部可与模拟室2的底部通过螺纹连接。试验时，拧下第一样品座9-1和第二样品座9-2，将两块岩石样品分别放入第一样品座9-1和第二样品座9-2的凹槽内，接下来将第一样品座9-1和第二样品座9-2的顶部分别插设在对照室1和模拟室2内并将其旋紧。然后，向对照室1和模拟室2内分别通入完全相同的反应溶液，当需要确定压力对岩石溶蚀现象的影响时，可通过供气单元向模拟室2内通入氮气，使模拟室2内的溶蚀反应在一定压力下进行。与此同时，对照室1的试验条件除压力不同以外，其他均与模拟室2相同；当需要确定温度对岩石溶蚀现象的影响时，可通过加热单元对模拟室2进行加热，使模拟室2内的溶蚀反应在一定温度下进行。与此同时对照室1的试验条件除温度不同以外，其他均与模拟室2相同；当需要确定酸碱度对岩石溶蚀现象的影响时，可通过加料单元往模拟室2内加入酸性溶液或碱性溶液，使模拟室2内的溶蚀反应在一定的酸碱度下进行。与此同时，对照室1的试验条件除酸碱度不同以外，其他均与模拟室2相同。由此，试验结束后，通过对比对照室1和模拟室2中岩石样品的变化就可实时对比处试验参数对试验结果的影响。

另外，对照室1和模拟室2的底部均可设置排水管，每个排水管上均设有排水阀。当试验结束以后，可以直接打开排水阀排出反应溶液，而无需将对照室1和模拟室2拆卸下来进行清理。

另外，还包括控制单元，检测单元、供气单元、加热单元均与控制单元电连接。

其中，供气单元包括储气瓶以及均与控制单元电连接的第一阀门3-1和第二阀门3-2，储气瓶通过第一阀门3-1与对照室1连通，储气瓶通过第二阀门3-2与模拟室2连通。

其中，检测单元包括均与控制单元电连接的第一压力表6-1和第二压力表6-2，第一压力表6-1设置在第一阀门3-1和对照室1之间的连接管道上，第二压力表6-2设置在第二阀门3-2和模拟室2之间的连接管道上。

其中，加热单元包括均与控制单元电连接的第一电阻丝4-1和第二电阻丝4-2，第一电阻丝4-1设置在对照室1的内，第二电阻丝4-2设置在模拟室2的内。

其中，检测单元包括均与控制单元电连接的第一热电偶6-3和第二热电偶6-4，第一热电偶6-3设置在对照室1的内，第二热电偶6-4设置在模拟室2的内。

其中，检测单元包括均与控制单元电连接的第一酸碱度传感器6-5和第二酸碱度传感器6-6，第一酸碱度传感器6-5插设在对照室1的底部，第二酸碱度传感器6-6插设在模拟室2的底部。

其中，加料单元包括第一加料管5-1和第二加料管5-2，第一加料管5-1的一端插设在对照室1内、另一端探出于对照室1，第二加料管5-2的一端插设在模拟室2内、另一端探出于模拟室2。

其中，还包括第一储液瓶7-1、第一水泵7-2、第三阀门7-3以及第四阀门7-4，第一储液瓶7-1的出口通过第三阀门7-3与模拟室2的上部连通，模拟室2的下部通过第四阀门7-4与第一储液瓶7-1的进口连通，第一储液瓶7-1与第三阀门7-3之间的连接管道以及第一储液瓶7-1和第四阀门7-4之间的连接管道上均串接有第一水泵7-2，且两个第一水泵7-2均与控制单元电连接。另外，模拟室2与第一储液瓶7-1的进口和出口之间的连接管道上，或模拟室2与该连接管道的连接处可设有过滤网，以避免模拟室2中的岩石颗粒进入第一储液瓶7-1，而导致第一储液瓶7-1损坏。当需要确定流动环境对岩石溶蚀现象的影响时，可打开第三阀门7-3和第四阀门7-4并同时启动所有的第一水泵7-2，使反应溶液在模拟室2和第一储液瓶7-1之间来回循环，以使模拟室2内的反应溶液不间断的流动。与此同时，对照室1的试验条件除反应溶液的流动速度不同以外，其他均与模拟室2相同。

其中，还包括第二储液瓶8-1、第二水泵8-2、第五阀门8-3以及第六阀门8-4，第二储液瓶8-1的出口通过第五阀门8-3与对照室1的上部连通，对照室1的下部通过第六阀门8-4与第二储液瓶8-1的进口连通，第二储液瓶8-1与第五阀门8-3之间的连接管道以及第二储液瓶8-1和第六阀门8-4之间的连接管道上均串接有第二水泵8-2，且两个第二水泵8-2均与控制单元电连接。另外，对照室1与第二储液瓶8-1的进口和出口之间的连接管道上，或对照室1与该连接管道的连接处可设有过滤网，以避免对照室1中的岩石颗粒进入第二储液瓶8-1，而导致第二储液瓶8-1损坏。当需要确定压力、温度或酸碱度在流动环境下对岩石溶蚀现象的影响时，可先同时打开第三阀门7-3、第四阀门7-4、第五阀门8-3和第六阀门8-4，并同时启动所有的第一水泵7-2和第二水泵8-2，以使对照室1和模拟室2内的反应溶液都处于流动状态，然后再调节模拟室2内的压力、温度或酸碱度。

使用时：

当需要确定压力对岩石溶蚀现象的影响时，控制单元发出指令打开第一阀门3-1和第二阀门3-2，使储气瓶中的氮气分别进入对照室1和模拟室2，与此同时，第一压力表6-1和第二压力表6-2将实时检测的结果发送给控制单元。当对照室1内的压力达到第一指定压力后，控制单元控制第一阀门3-1关闭；当模拟室2内的压力达到第二指定压力后，控制单元控制第二阀门3-2关闭。另外，也可只开启第二阀门3-2，只向模拟室2内通入氮气。

当需要确定温度对岩石溶蚀现象的影响时，控制单元发出指令分别给第一电阻丝4-1和第二电阻丝4-2通电，使对照室1和模拟室2内的温度升高，与此同时第一热电偶6-3和第二热电偶6-4将实时检测的结果发送给控制单元。控制单元根据第一热电偶6-3和第二热电偶6-4反馈的结果实时调整第一电阻丝4-1和第二电阻丝4-2上施加的电流大小，使对照室1内的温度维持在预设的第一指定温度，使模拟室2内的温度维持在预设的第二指定温度。另外，也可只向第二电阻丝4-2通电，只改变模拟室2内的温度。

当需要确定酸碱度对岩石溶蚀现象的影响时，可通过第一加料管5-1向对照室1内加入酸溶液或碱溶液，通过第二加料管5-2向模拟室2加入酸溶液或碱溶液，与此同时第一酸碱度传感器6-5和第二酸碱度传感器6-6将实时检测的结果发送给控制单元。当对照室1内的酸碱度达到第一指定酸碱度后，实验员可根据控制单元收到的数据停止加料；当模拟室2内的酸碱度达到第二指定酸碱度后，实验员可根据控制单元收到的数据停止加料。另外，也可只向第二加料管5-2内加入酸性溶液或碱性溶液，只改变模拟室2内的酸碱度。

当需要确定流动环境对岩石溶蚀现象的影响时，控制单元发出指令打开第三阀门7-3、第四阀门7-4、第五阀门8-3和第六阀门8-4，并同时启动所有的第一水泵7-2和第二水泵8-2，且第一水泵7-2按照控制单元上预设的第一流量或转速运行、第二水泵8-2按照控制单元上预设的第二流量或转速运行，以使模拟室2内的反应溶液以第一指定流速持续流动、对照室1内的反应溶液以第一指定流速持续流动。另外，也可只打开第三阀门7-3和第四阀门7-4，并只启动第一水泵7-2，即只改变模拟室2内的反应溶液的流速。

试验结束后，可打开设置在对照室1和模拟室2底部的排水阀，通过排水管将对照室1和模拟室2内的反应溶液排出去。然后可将对照室1和模拟室2内的岩石样品取出进行称重、切片分析等，通过直接对比在不同试验条件下两个岩石样品的区别就可知道各个试验条件对岩石溶蚀现象的影响。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种流动体系的岩石溶蚀模拟实验装置，其特征在于，包括对照室、模拟室、供气单元、加热单元、加料单元以及检测单元，所述供气单元分别与所述对照室和所述模拟室连通、用于调节所述对照室和所述模拟室内的压力；所述加热单元用于调节所述对照室和所述模拟室内的温度；所述加料单元分别与所述对照室和所述模拟室连通、用于调节所述对照室和所述模拟室内的酸碱度；所述检测单元用于检测所述对照室和所述模拟室中的压力、温度和酸碱度中的至少一项。

2.根据权利要求1所述的流动体系的岩石溶蚀模拟实验装置，其特征在于，还包括控制单元，所述检测单元、所述供气单元、所述加热单元均与所述控制单元电连接。

3.根据权利要求2所述的流动体系的岩石溶蚀模拟实验装置，其特征在于，所述供气单元包括储气瓶以及均与所述控制单元电连接的第一阀门和第二阀门，所述储气瓶通过所述第一阀门与所述对照室连通，所述储气瓶通过所述第二阀门与所述模拟室连通。

4.根据权利要求3所述的流动体系的岩石溶蚀模拟实验装置，其特征在于，所述检测单元包括均与所述控制单元电连接的第一压力表和第二压力表，所述第一压力表设置在所述第一阀门和所述对照室之间的连接管道上，所述第二压力表设置在所述第二阀门和所述模拟室之间的连接管道上。

5.根据权利要求2所述的流动体系的岩石溶蚀模拟实验装置，其特征在于，所述加热单元包括均与所述控制单元电连接的第一电阻丝和第二电阻丝，所述第一电阻丝设置在所述对照室的内，所述第二电阻丝设置在所述模拟室的内。

6.根据权利要求2所述的流动体系的岩石溶蚀模拟实验装置，其特征在于，所述检测单元包括均与所述控制单元电连接的第一热电偶和第二热电偶，所述第一热电偶设置在所述对照室的内，所述第二热电偶设置在所述模拟室的内。

7.根据权利要求2所述的流动体系的岩石溶蚀模拟实验装置，其特征在于，所述检测单元包括均与所述控制单元电连接的第一酸碱度传感器和第二酸碱度传感器，所述第一酸碱度传感器插设在所述对照室的底部，所述第二酸碱度传感器插设在所述模拟室的底部。

8.根据权利要求1所述的流动体系的岩石溶蚀模拟实验装置，其特征在于，所述加料单元包括第一加料管和第二加料管，所述第一加料管的一端插设在所述对照室内、另一端探出于所述对照室，所述第二加料管的一端插设在所述模拟室内、另一端探出于所述模拟室。

9.根据权利要求2至8任一项所述的流动体系的岩石溶蚀模拟实验装置，其特征在于，还包括第一储液瓶、第一水泵、第三阀门以及第四阀门，所述第一储液瓶的出口通过所述第三阀门与所述模拟室的上部连通，所述模拟室的下部通过所述第四阀门与所述第一储液瓶的进口连通，所述第一储液瓶与所述第三阀门之间的连接管道以及所述第一储液瓶和所述第四阀门之间的连接管道上，且两个所述第一水泵均与控制单元电连接。

10.根据权利要求9所述的流动体系的岩石溶蚀模拟实验装置，其特征在于，还包括第二储液瓶、第二水泵、第五阀门以及第六阀门，所述第二储液瓶的出口通过所述第五阀门与所述对照室的上部连通，所述对照室的下部通过所述第六阀门与所述第二储液瓶的进口连通，所述第二储液瓶与所述第五阀门之间的连接管道以及所述第二储液瓶和所述第六阀门之间的连接管道上，且两个所述第二水泵均与控制单元电连接。