CN207976395U - 指示油包裹体成熟度的烃源岩生烃过程原位荧光观测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种指示油包裹体成熟度的烃源岩生烃过程原位荧光观测装置，包括水箱、手摇泵、反应釜、水冷容器、收集器和光纤检测装置，收集器位于水冷容器内，收集器与光纤检测装置连接，反应釜包括保温层和釜体，保温层和釜体之间设有加热器，釜体的顶端开设有排液孔，排液孔与收集器的进水口连通，釜体内放置泥岩，通过手摇泵将水箱内的水分别注入釜体和收集器，加热器加热釜体，釜体被加热后将温度传递给釜体内的水，釜体内的水升温后，泥岩产生原油，当收集器内的压力小于釜体内的压力时，原油通过排液孔、收集器的进水口进入收集器内，原油的荧光光谱通过光纤检测装置测得。本实用新型提供的装置结构简单、操作简便、测量结果准确。

Description

指示油包裹体成熟度的烃源岩生烃过程原位荧光观测装置

技术领域

本实用新型涉及生烃模拟装置技术领域，尤其涉及一种指示油包裹体成熟度的烃源岩生烃过程原位荧光观测装置。

背景技术

油包裹体荧光颜色和成熟度关系是利用油包裹体进行油气成藏研究的重要前提。一般认为黄色荧光油包裹体成熟度低于蓝色荧光油包裹体成熟度，随着油包裹体成熟度增加，油包裹体荧光颜色向短波方向偏移，即“蓝移”，反之为“红移”。然而，油包裹体荧光颜色与其成熟度关系一直存在争议，利用油包裹体荧光特征来指示包裹体油的成熟度是否可靠到目前为止还没有定论。

模拟烃源岩生油过程中原油的荧光演化可以间接验证生成油的荧光颜色变化与其热成熟度之间的关系。尽管常规的生烃模拟方法验证了随着成熟度增加，原油的荧光颜色发生蓝移。然而，目前的方法还存在明显的缺陷，例如，没有考虑生烃模拟过程中的压力变化，生成油轻组分散失，检测干酪根的荧光颜色，不能原位观测生成油的荧光颜色。这些缺陷导致通过常规生烃模拟方法依然不能有效获取生成油的荧光颜色，由于要取样测试荧光，取样时会损失组分，不能保证取出油与实际产生的油组分一致，造成常规生油模拟实验所获得的荧光特征与实际生成油的荧光特征具有较大差别。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了不需要取样的指示油包裹体成熟度的烃源岩生烃过程原位荧光观测装置。

本实用新型提供一种指示油包裹体成熟度的烃源岩生烃过程原位荧光观测装置，包括水箱、手摇泵、反应釜、水冷容器、收集器和光纤检测装置，所述水箱内盛放水，所述水冷容器为中空结构，所述水冷容器内注水，所述收集器位于水冷容器内，所述收集器与光纤检测装置连接，所述反应釜包括保温层和釜体，所述保温层和釜体之间设有加热器，所述手摇泵的入水管连接水箱的出水口，所述手摇泵的出水管分别连接收集器的进水口和釜体的进水口，所述釜体的顶端开设有排液孔，所述排液孔与收集器的进水口连通，所述釜体内放置泥岩，通过手摇泵将水箱内的水分别注入釜体和收集器，所述加热器加热釜体，所述釜体被加热后将温度传递给釜体内的水，所述釜体内的水升温后，所述泥岩产生原油，当收集器内的压力小于釜体内的压力时，所述原油通过排液孔、收集器的进水口进入收集器内，在水冷容器内的水的冷却降温作用和手摇泵的注水增压作用下，所述原油在温度降低的同时保持单一液相，所述原油的荧光光谱通过光纤检测装置测得。

进一步地，所述收集器的上端透明可视，所述光纤检测装置包括光纤荧光探头、紫外激发光源和荧光光谱仪，所述光纤荧光探头连接在收集器的上端，所述光纤荧光探头通过光纤与紫外激发光源和荧光光谱仪连接，所述紫外激发光源发出的紫外光透过收集器的上端被光纤荧光探头接收，所述光纤荧光探头接收所述紫外光后将紫外光照射到收集器内的原油上，同时所述光纤荧光探头接收原油激发的荧光，所述荧光光谱仪根据原油激发的荧光获取原油的荧光光谱。

进一步地，所述收集器为上窄下宽的椎体结构，所述水冷容器的上端开有第一通孔，所述第一通孔的形状与收集器的上端的形状相匹配，所述收集器的上端与水冷容器的上端连接。

进一步地，所述加热器上放置有温度传感器，所述温度传感器连接第一温度表，所述温度传感器测量加热器的温度，并将测量的温度发送到第一温度表，所述第一温度表指示加热器的温度。

进一步地，所述手摇泵的出水管连接第一支管和第二支管，所述第一支管的出水口连接收集器的进水口，所述收集器的进水口设置在收集器的底端，所述第二支管的出水口连接釜体的进水口。

进一步地，所述收集器的上端设有第四通孔，所述第四通孔连接第四管线，通过第四通孔和第四管线将收集器内的原油排出。

进一步地，所述水冷容器的下端开有第三通孔，所述第三通孔连接第二管线，所述水冷容器内的水通过第三通孔和第二管线排出。

进一步地，所述釜体内放置测温探头，所述测温探头连接第二温度表，所述测温探头测量釜体内的温度，并将测得的温度发送到第二温度表，所述第二温度表指示釜体内的温度。

进一步地，所述水冷容器的侧面开有第二通孔，所述第二通孔连接第一管线，所述第一管线的进水口连接储水槽，所述储水槽内盛放水，所述储水槽内的水经第一管线和第二通孔流入水冷容器内。

进一步地，所述第一支管上设有第一压力表，所述第一压力表用以测量并指示收集器内的压力，所述第二支管上设有第二压力表，所述第二压力表用以测量并指示釜体内的压力。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型提供的装置结构简单、操作简便；本实用新型通过将光纤检测装置与收集器直接连接，实现了不需要取样即可进行原油的荧光光谱测试过程，极大地保证了所测试的原油的荧光能够真正反映烃源岩最初生成油的荧光特征；本实用新型提供的装置利用水冷容器和手摇泵不仅能够降低原油的温度，而且能够提供较高的压力，有效避免原油发生气液分离；利用本实用新型提供的装置能够模拟原油生成、排出并聚集在油藏的过程。

附图说明

图1是本实用新型一种指示油包裹体成熟度的烃源岩生烃过程原位荧光观测装置的结构示意图。

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，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。

请参考图1，本实用新型的实施例提供了一种指示油包裹体成熟度的烃源岩生烃过程原位荧光观测装置，包括水箱1、手摇泵2、反应釜3、水冷容器4、收集器5、光纤检测装置6和储水槽7，水箱1和储水槽7内均盛放水，光纤检测装置6用以检测原油的荧光光谱，光纤检测装置6包括光纤荧光探头61、紫外激发光源62和荧光光谱仪63，光纤荧光探头61通过光纤64与紫外激发光源62、荧光光谱仪63连接，反应釜3包括保温层31和釜体32，水冷容器4为中空结构，水冷容器4位于储水槽7的下方，通过储水槽7向水冷容器4内注水，收集器5位于水冷容器4内，收集器5与光纤检测装置6连接。

手摇泵2的入水管21连接水箱1的出水口，手摇泵2的出水管22连接第一支管221和第二支管222，第一支管221的出水口连接收集器5的进水口，收集器5的进水口设置在收集器5的底端，第二支管222的出水口连接釜体32的进水口，通过手摇泵2可将水箱1内的水注入收集器5和釜体32。

保温层31和釜体32之间设有加热器33，加热器33用以加热釜体32，保温层31起保温作用，加热器33上放置有温度传感器34，温度传感器34连接第一温度表341，温度传感器34测量加热器33的温度，并将测量的温度发送到第一温度表341，第一温度表341上指示加热器33的温度，釜体32为上窄下宽的圆锥体结构，釜体32的顶端设有排液孔321，釜体32内放置有测温探头322，测温探头322连接第二温度表323，测温探头322用以测量釜体32内的温度，并将测量的温度发送到第二温度表323，第二温度表323指示釜体32内的温度；一实施例中，加热器33选用电阻式加热器，釜体32的下底面的直径为50cm,釜体32的高度为80cm。

水冷容器4的上端开有第一通孔41，水冷容器4的侧面开有第二通孔42，第二通孔42连接第一管线421，第一管线421的进水口连接储水槽7的出水口，在重力作用下，储水槽7内的水经过第一管线421和第二通孔42流入水冷容器4内，水冷容器4的下端开有第三通孔43，第三通孔43连接第二管线431，水冷容器4内的水通过第三通孔43和第二管线431排出，水冷容器4内的水上进下出，构成冷循环。

收集器5为上窄下宽的锥体结构，收集器5的进水口通过第三管线35与釜体32的顶端的排液孔321连通，收集器5的上端透明可视，收集器5的上端的形状与第一通孔41的形状相匹配，收集器5的上端与水冷容器4的上端固定连接，收集器5的上端还与光纤荧光探头61连接，收集器5的上端设有第四通孔51，第四通孔51连接第四管线52。

手摇泵2的入水管21上设有第一阀门211，第一支管221上设有第二阀门2211和第一压力表2212，第一压力表2212用以测量并指示收集器5内的压力，第二支管222上设有第三阀门2221和第二压力表2222，第二压力表2222用以测量并指示釜体32内的压力，第一管线421上设有第四阀门4211和第三压力表4212，第三压力表4212用以测量并指示水冷容器4内的压力，第三管线35上设有第五阀门351，第四管线52上设有第六阀门521。

利用本实用新型提供的装置模拟生烃过程时，将实验用的泥岩8放入釜体32内，打开第一阀门211和第三阀门2221，摇动手摇泵2将水箱1内的水注入釜体32内，并注满釜体32，同时打开第二阀门2211，摇动手摇泵2将水箱1内的水注入收集器5内，并注满收集器5，通过加热器33加热釜体32，釜体32将温度传递给釜体32内的水，釜体32内的水升温后，泥岩8生成原油，打开第四阀门4211，储水槽7内的水流入水冷容器4内，水冷容器4内的水形成冷循环，观察第一压力表2212和第二压力表2222的读数，控制第一压力表2212的读数小于第二压力表2222的读数，即保证收集器5内的压力低于釜体32内的压力，打开第五阀门351，在压差的作用下，原油依次通过排液孔321、第一管线35和收集器5的进水口进入收集器5内，且在浮力的作用下，原油上升汇聚到收集器5的上端，在水冷容器4内的水的冷却降温和手摇泵2注水增压的共同作用下，高温的原油在温度降低到常温原油的同时依然保持为单一液相的原油，紫外激发光源62发出的紫外光透过收集器5的上端被光纤荧光探头61接收，光纤荧光探头61接收紫外光后将紫外光照射到收集器5内的原油上，同时光纤荧光探头61接收原油激发的荧光，荧光光谱仪63根据原油激发的荧光获取原油的荧光光谱，测试完毕后，打开第六阀门521，通过第四通孔51和第四管线52将收集器5内的原油排出；改变加热器33对釜体32的加热温度，则可以获取不同温度点下实际排出油的荧光特征与加热温度之间的关系。

本实用新型提供的装置结构简单、操作简便；本实用新型通过将光纤检测装置6与收集器5直接连接，实现了不需要取样即可进行原油的荧光光谱测试过程，极大地保证了所测试的原油的荧光能够真正反映烃源岩最初生成油的荧光特征；本实用新型提供的装置利用水冷容器4和手摇泵2不仅能够降低原油的温度，而且能够提供较高的压力，有效避免原油发生气液分离；利用本实用新型提供的装置能够模拟原油生成、排出并聚集在油藏的过程。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.指示油包裹体成熟度的烃源岩生烃过程原位荧光观测装置，其特征在于，包括水箱、手摇泵、反应釜、水冷容器、收集器和光纤检测装置，所述水箱内盛放水，所述水冷容器为中空结构，所述水冷容器内注水，所述收集器位于水冷容器内，所述收集器与光纤检测装置连接，所述反应釜包括保温层和釜体，所述保温层和釜体之间设有加热器，所述手摇泵的入水管连接水箱的出水口，所述手摇泵的出水管分别连接收集器的进水口和釜体的进水口，所述釜体的顶端开设有排液孔，所述排液孔与收集器的进水口连通，所述釜体内放置泥岩，通过手摇泵将水箱内的水分别注入釜体和收集器，所述加热器加热釜体，所述釜体被加热后将温度传递给釜体内的水，所述釜体内的水升温后，所述泥岩产生原油，当收集器内的压力小于釜体内的压力时，所述原油通过排液孔、收集器的进水口进入收集器内，在水冷容器内的水的冷却降温作用和手摇泵的注水增压作用下，所述原油在温度降低的同时保持单一液相，所述原油的荧光光谱通过光纤检测装置测得。

2.如权利要求1所述的指示油包裹体成熟度的烃源岩生烃过程原位荧光观测装置，其特征在于，所述收集器的上端透明可视，所述光纤检测装置包括光纤荧光探头、紫外激发光源和荧光光谱仪，所述光纤荧光探头连接在收集器的上端，所述光纤荧光探头通过光纤与紫外激发光源和荧光光谱仪连接，所述紫外激发光源发出的紫外光透过收集器的上端被光纤荧光探头接收，所述光纤荧光探头接收所述紫外光后将紫外光照射到收集器内的原油上，同时所述光纤荧光探头接收原油激发的荧光，所述荧光光谱仪根据原油激发的荧光获取原油的荧光光谱。

3.如权利要求1所述的指示油包裹体成熟度的烃源岩生烃过程原位荧光观测装置，其特征在于，所述收集器为上窄下宽的椎体结构，所述水冷容器的上端开有第一通孔，所述第一通孔的形状与收集器的上端的形状相匹配，所述收集器的上端与水冷容器的上端连接。

4.如权利要求1所述的指示油包裹体成熟度的烃源岩生烃过程原位荧光观测装置，其特征在于，所述加热器上放置有温度传感器，所述温度传感器连接第一温度表，所述温度传感器测量加热器的温度，并将测量的温度发送到第一温度表，所述第一温度表指示加热器的温度。

5.如权利要求1所述的指示油包裹体成熟度的烃源岩生烃过程原位荧光观测装置，其特征在于，所述手摇泵的出水管连接第一支管和第二支管，所述第一支管的出水口连接收集器的进水口，所述收集器的进水口设置在收集器的底端，所述第二支管的出水口连接釜体的进水口。

6.如权利要求1所述的指示油包裹体成熟度的烃源岩生烃过程原位荧光观测装置，其特征在于，所述收集器的上端设有第四通孔，所述第四通孔连接第四管线，通过第四通孔和第四管线将收集器内的原油排出。

7.如权利要求1所述的指示油包裹体成熟度的烃源岩生烃过程原位荧光观测装置，其特征在于，所述水冷容器的下端开有第三通孔，所述第三通孔连接第二管线，所述水冷容器内的水通过第三通孔和第二管线排出。

8.如权利要求1所述的指示油包裹体成熟度的烃源岩生烃过程原位荧光观测装置，其特征在于，所述釜体内放置测温探头，所述测温探头连接第二温度表，所述测温探头测量釜体内的温度，并将测得的温度发送到第二温度表，所述第二温度表指示釜体内的温度。

9.如权利要求1所述的指示油包裹体成熟度的烃源岩生烃过程原位荧光观测装置，其特征在于，所述水冷容器的侧面开有第二通孔，所述第二通孔连接第一管线，所述第一管线的进水口连接储水槽，所述储水槽内盛放水，所述储水槽内的水经第一管线和第二通孔流入水冷容器内。

10.如权利要求5所述的指示油包裹体成熟度的烃源岩生烃过程原位荧光观测装置，其特征在于，所述第一支管上设有第一压力表，所述第一压力表用以测量并指示收集器内的压力，所述第二支管上设有第二压力表，所述第二压力表用以测量并指示釜体内的压力。