CN207231972U - 一种干热岩流动反应模拟系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种干热岩流动反应模拟系统，其特征在于：包括恒温箱、真空装置、驱替动力装置、储液装置、活塞容器组、夹持器组、回压装置和收集装置；所述活塞容器组与夹持器组设置在恒温箱中；本实用新型中通过恒速恒压泵保证了夹持器中在岩心在测定的时候的恒定的压力，同时活塞容器组和夹持器组均设置在恒温箱中，保证了温度的恒定；本实用新型中针对强酸强碱的环境下的测试无需多套设备来满足测试需求，只需通过控制不同活塞容器的阀门，采用容纳不同酸碱度的溶液来通过活塞容器注入夹持其中满足强酸碱环境下对夹持器中地热、干热岩的研究。

Description

一种干热岩流动反应模拟系统

技术领域

本实用新型涉及耐酸碱驱替领域，尤其涉及一种干热岩流动反应模拟系统。

背景技术

驱替系统是地质研究中常规的研究技术，广泛应用于地热、干热岩的描述、岩心的非均质性测定、岩心样品选择、裂缝定量分析、在线饱和度的测量、流动实验研究等方面。通过对岩石物性进行定量分析，直观表征岩石的孔隙结构、非均质性、地质分布；

对驱替过程进行可视化研究，深刻了解干热岩机理、监测流体分散与窜流特性、认识聚合物驱对提高波及面积影响，揭示地层伤害机理等。利用驱替技术可以得到岩心内部流体的饱和度沿程分布信息，有利于岩心的研究，利用驱替技术更可直观的得到每个层内的流体饱和度分布信息，并可进一步研究层间窜流现象。

为了模拟自然条件下对地热、干热岩的研究，一般的需要模拟真实环境中地热、干热岩层所在的岩层压力与温度情况，因此需要对夹持器的温度与压力环境进行控制，同时还要保证夹持器在强酸强碱不同环境下地热、干热岩石的使用状态。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种干热岩流动反应模拟系统，能够解决一般的岩心驱替系统只能承受弱酸弱碱环境,难以腐蚀地热、干热岩导致岩石连通性差的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种干热岩流动反应模拟系统，其创新点在于：包括恒温箱、真空装置、驱替动力装置、储液装置、活塞容器组、夹持器组、回压装置和收集装置；所述活塞容器组与夹持器组设置在恒温箱中；

所述夹持器组包括若干互相并联的夹持器，以及连接夹持器的若干管道和若干阀门；

所述活塞容器组的一端与驱替动力装置相连，活塞容器组的另一端与若干夹持器的两端分别相连且该端并联有储液装置；所述储液装置包括储液罐和隔膜泵；所述储液罐通过隔膜泵向活塞容器组内泵入存储液；

所述真空装置并联在活塞容器组与夹持器组相连的管路上；

所述夹持器组的一端通过管道连接在收集装置上，所述夹持器组与收集装置相连的管道上并联有回压装置。

进一步的，所述驱替动力装置包括恒速恒压泵和第一油箱；活塞容器组包括一对并联的第一活塞容器和第二活塞容器，第一活塞容器的两端分别设置有阀门A、阀门C；第二活塞容器的两端设置有阀门B和阀门D；所述阀门A与阀门B并联连接在恒速恒压泵上通过恒速恒压泵将第一油箱的液压油泵入活塞容器组内；所述阀门C与阀门D并联连接在夹持器组上。

进一步的，所述阀门A与第一活塞容器之间的管路以及阀门B与第二活塞容器之间的管路之间连接有一串联有阀门a和阀门b的管路，阀门a与阀门b之间的管路通过管道连接在第一油箱内；所述阀门C与第一活塞容器之间的管路以及阀门D与第二活塞容器之间的管路之间连接有一串联有阀门c和阀门d的管路，阀门c与阀门d之间的管路连接在储液装置上。

进一步的，所述夹持器组包括一对并联的第一夹持器和第二夹持器，所述第一夹持器与第二夹持器均包括两端接口和中间接口；

所述第一夹持器的两端接口分别设置有阀门E和阀门F；所述阀门F与阀门F所在的第一夹持器的端口之间还并联有一阀门G；所述活塞容器组与阀门E和阀门G分别相连；所述阀门E与阀门E所在的第一夹持器的端口之间还并联有一阀门H，所述阀门H与阀门F并联连接在收集装置上；

所述第二夹持器的两端口分别设置有阀门J和阀门K；所述阀门K与阀门K所在的第二夹持器的端口之间还并联有一阀门L；所述活塞容器组分别与阀门J和阀门L相连；所述阀门J与阀门J所在的第二夹持器的端口之间还并联有一阀门M，所述阀门M与阀门K并联连接在收集装置上；

所述第一夹持器的中间接口与第二夹持器的中间接口之间连接有一串联有阀门I和阀门N的管路，阀门I与阀门N之间的管路连接在环压跟踪装置上。

进一步的，所述收集装置包括释压阀、冷凝管、收集罐和电子天平；所述释压阀与冷凝管串联，冷凝管的输出端伸入到收集罐内，所述收集罐放置在电子天平上。

进一步的，所述回压装置包括手摇泵和回压缓冲罐；所述手摇泵通过阀门P与回压缓冲罐的一端串联；所述回压缓冲罐的另一端通过阀门O与收集装置的释压阀并联。

进一步的，所述环压跟踪装置包括环压跟踪泵和第二油箱。

进一步的，所述储液装置中的存储液为酸性液体或碱性液体。

进一步的，所述真空装置包括真空泵、真空容器和阀门Q；所述真空泵、真空容器和阀门Q依次串联。

本实用新型的优点在于：

1）本实用新型中通过恒速恒压泵保证了夹持器中在岩心在测定的时候的恒定的压力，同时活塞容器组和夹持器组均设置在恒温箱中，保证了温度的恒定；本实用新型中针对强酸强碱的环境下的测试无需多套设备来满足测试需求，只需通过控制不同活塞容器的阀门，采用容纳不同酸碱度的溶液来通过活塞容器注入夹持其中满足强酸碱环境下对夹持器中地热、干热岩的研究。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的一种干热岩流动反应模拟系统原理图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

如图1所示的一种干热岩流动反应模拟系统，包括恒温箱、真空装置1、驱替动力装置2、储液装置3、活塞容器组4、夹持器组5、回压装置6和收集装置7；所述活塞容器组4与夹持器组5设置在恒温箱中。

夹持器组5包括若干互相并联的夹持器，以及连接夹持器的若干管道和若干阀门。

活塞容器组4的一端与驱替动力装置2相连，活塞容器组4的另一端与若干夹持器的两端分别相连且该端并联有储液装置3；所述储液装置3包括储液罐31和隔膜泵32；所述储液罐31通过隔膜泵32向活塞容器组4内泵入存储液。

真空装置1并联在活塞容器组4与夹持器组5相连的管路上。

夹持器组5的一端通过管道连接在收集装置7上，所述夹持器组5与收集装置7相连的管道上并联有回压装置6。

驱替动力装置2包括恒速恒压泵21和第一油箱22；活塞容器组4包括一对并联的第一活塞容器41和第二活塞容器42，第一活塞容器41的两端分别设置有阀门A411、阀门C412；第二活塞容器的两端设置有阀门B421和阀门D422；所述阀门A411与阀门B421并联连接在恒速恒压泵21上通过恒速恒压泵21将第一油箱22的液压油泵入活塞容器组4内；所述阀门C412与阀门D422并联连接在夹持器组5上。

阀门A411与第一活塞容器41之间的管路以及阀门B421与第二活塞容器42之间的管路之间连接有一串联有阀门a43和阀门b44的管路，阀门a43与阀门b44之间的管路通过管道连接在第一油箱22内；所述阀门C412与第一活塞容器41之间的管路以及阀门D422与第二活塞容器42之间的管路之间连接有一串联有阀门c45和阀门d46的管路，阀门c45与阀门d46之间的管路连接在储液装置3上。

夹持器组5包括一对并联的第一夹持器51和第二夹持器52，所述第一夹持器51与第二夹持器52均包括两端接口和中间接口；

第一夹持器51的两端接口分别设置有阀门E511和阀门F512；所述阀门F512与阀门F所在的第一夹持器51的端口之间还并联有一阀门G513；所述活塞容器组4与阀门E511和阀门G513分别相连；所述阀门E511与阀门E所在的第一夹持器51的端口之间还并联有一阀门H514，所述阀门H514与阀门F512并联连接在收集装置7上。

第二夹持器52的两端口分别设置有阀门J521和阀门K522；所述阀门K522与阀门K所在的第二夹持器52的端口之间还并联有一阀门L523；所述活塞容器组4分别与阀门J521和阀门L523相连；所述阀门J521与阀门J所在的第二夹持器52的端口之间还并联有一阀门M524，所述阀门M524与阀门K522并联连接在收集装置7上。

第一夹持器51的中间接口与第二夹持器52的中间接口之间连接有一串联有阀门I53和阀门N54的管路，阀门I53与阀门N54之间的管路连接在环压跟踪装置8上。

收集装置7包括释压阀71、冷凝管72、收集罐73和电子天平74；所述释压阀71与冷凝管72串联，冷凝管72的输出端伸入到收集罐73内，所述收集罐73放置在电子天平74上。

回压装置6包括手摇泵61和回压缓冲罐62；所述手摇泵61通过阀门P63与回压缓冲罐62的一端串联；所述回压缓冲罐62的另一端通过阀门O64与收集装置7的释压阀71并联。

环压跟踪装置8包括环压跟踪泵81和第二油箱82。

储液装置3中的存储液为酸性液体或碱性液体。

真空装置1包括真空泵11、真空容器12和阀门Q13；所述真空泵11、真空容器12和阀门Q13依次串联。

该系统的工作原理是：岩心夹持在设置在恒温箱的内的夹持器内，通过真空泵将整个回路中的空气抽去，然后关闭真空装置，通过隔膜泵将储液罐内的酸性或碱性溶液泵入到活塞容器组中，再通过恒速恒压泵提供稳定的高压将活塞泵中的酸性或碱性溶液注入到夹持器组中，夹持器可通过控制阀门实现正向或反向注入溶液，最后通过回压装置和冷凝管将高温高压的液体析出在收集罐中。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种干热岩流动反应模拟系统，其特征在于：包括恒温箱、真空装置、驱替动力装置、储液装置、活塞容器组、夹持器组、回压装置和收集装置；所述活塞容器组与夹持器组设置在恒温箱中；

所述夹持器组包括若干互相并联的夹持器，以及连接夹持器的若干管道和若干阀门；

所述活塞容器组的一端与驱替动力装置相连，活塞容器组的另一端与若干夹持器的两端分别相连且该端并联有储液装置；所述储液装置包括储液罐和隔膜泵；所述储液罐通过隔膜泵向活塞容器组内泵入存储液；

所述真空装置并联在活塞容器组与夹持器组相连的管路上；

所述夹持器组的一端通过管道连接在收集装置上，所述夹持器组与收集装置相连的管道上并联有回压装置。

2.根据权利要求1所述的一种干热岩流动反应模拟系统，其特征在于：所述驱替动力装置包括恒速恒压泵和第一油箱；活塞容器组包括一对并联的第一活塞容器和第二活塞容器，第一活塞容器的两端分别设置有阀门A、阀门C；第二活塞容器的两端设置有阀门B和阀门D；所述阀门A与阀门B并联连接在恒速恒压泵上通过恒速恒压泵将第一油箱的液压油泵入活塞容器组内；所述阀门C与阀门D并联连接在夹持器组上。

3.根据权利要求2所述的一种干热岩流动反应模拟系统，其特征在于：所述阀门A与第一活塞容器之间的管路以及阀门B与第二活塞容器之间的管路之间连接有一串联有阀门a和阀门b的管路，阀门a与阀门b之间的管路通过管道连接在第一油箱内；所述阀门C与第一活塞容器之间的管路以及阀门D与第二活塞容器之间的管路之间连接有一串联有阀门c和阀门d的管路，阀门c与阀门d之间的管路连接在储液装置上。

4.根据权利要求1所述的一种干热岩流动反应模拟系统，其特征在于：所述夹持器组包括一对并联的第一夹持器和第二夹持器，所述第一夹持器与第二夹持器均包括两端接口和中间接口；

所述第一夹持器的两端接口分别设置有阀门E和阀门F；所述阀门F与阀门F所在的第一夹持器的端口之间还并联有一阀门G；所述活塞容器组与阀门E和阀门G分别相连；所述阀门E与阀门E所在的第一夹持器的端口之间还并联有一阀门H，所述阀门H与阀门F并联连接在收集装置上；

所述第二夹持器的两端口分别设置有阀门J和阀门K；所述阀门K与阀门K所在的第二夹持器的端口之间还并联有一阀门L；所述活塞容器组分别与阀门J和阀门L相连；所述阀门J与阀门J所在的第二夹持器的端口之间还并联有一阀门M，所述阀门M与阀门K并联连接在收集装置上；

所述第一夹持器的中间接口与第二夹持器的中间接口之间连接有一串联有阀门I和阀门N的管路，阀门I与阀门N之间的管路连接在环压跟踪装置上。

5.根据权利要求1所述的一种干热岩流动反应模拟系统，其特征在于：所述收集装置包括释压阀、冷凝管、收集罐和电子天平；所述释压阀与冷凝管串联，冷凝管的输出端伸入到收集罐内，所述收集罐放置在电子天平上。

6.根据权利要求1或5所述的一种干热岩流动反应模拟系统，其特征在于：所述回压装置包括手摇泵和回压缓冲罐；所述手摇泵通过阀门P与回压缓冲罐的一端串联；所述回压缓冲罐的另一端通过阀门O与收集装置的释压阀并联。

7.根据权利要求4所述的一种干热岩流动反应模拟系统，其特征在于：所述环压跟踪装置包括环压跟踪泵和第二油箱。

8.根据权利要求1所述的一种干热岩流动反应模拟系统，其特征在于：所述储液装置中的存储液为酸性液体或碱性液体。

9.根据权利要求1所述的一种干热岩流动反应模拟系统，其特征在于：所述真空装置包括真空泵、真空容器和阀门Q；所述真空泵、真空容器和阀门Q依次串联。