CN211426392U

CN211426392U - 一种高温高压混气实验装置

Info

Publication number: CN211426392U
Application number: CN202020048233.XU
Authority: CN
Inventors: 赖贵林; 陈军
Original assignee: Southwest Petroleum University
Current assignee: Southwest Petroleum University
Priority date: 2020-01-09
Filing date: 2020-01-09
Publication date: 2020-09-04
Anticipated expiration: 2030-01-09

Abstract

本实用新型公开了一种高温高压混气实验装置，包括气源供给系统、高温混气系统、信息采集及分析系统和尾气处理系统，各系统间用管道和阀门连接和控制；所述气源供给系统包括两个气源罐和压缩机并通过单向阀连接，同时通过多向阀与高温混气系统连接；所述高温混气系统由存放标准岩样和长岩心岩样的样品室和真空泵组成，并通过多向阀连接，混气系统与信息采集及分析系统和尾气处理系统相连；所述信息采集及分析系统由压力和流量测试仪、气相色谱仪及计算机组成并依次连接；所述尾气处理系统通过单向阀将废气回收罐与混气系统相连。本实用新型提高了实验数据精度，拓展了实验装置适用范围，为研究不同气体不同条件下的混气原理及产出规律提供依据。

Description

一种高温高压混气实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种研究气体在多孔介质中高温高压条件下的混气实验装置，属于储气库垫层气技术领域。

背景技术

利用枯竭气藏改建地下储气库是当今世界最主要的天然气储存方式和调峰手段，天然气地下储气库需要用垫层气来保持储层压力、防止水体侵入和保证储气库工作的稳定性，垫层气量一般占储气库总量的30％～70％。目前，世界上大多数国家的天然气地下储气库采用天然气作垫层气，当一个储气库废弃时，相当数量的垫层气不能被开采出来，这将导致大量“死资金”沉积。随着储气库相关技术的不断发展，研究者试图采用替代气体，如烟道气、N₂、CO₂、惰性气体等作为垫层气。但不同气体注入地下是否会与原始天然气会发生混气现象或注入气导致采出气品质大量下降等问题，并不能通过目前所用的相关实验装置解答，而且目前实验装置也没有对产出气的组分变化量化的仪器。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种高温高压混气实验装置，对常规的混气实验装置及实验条件进行改进，其目的在于克服常温常压下气体混气的不确定性以及不同岩心尺度下气体混气的不确定性，实现对高温高压环境下气体混气后组分变化测定，提高实验数据的准确性，为确定储层条件下混气机理和储气库垫层气选择的可行性提供依据。

本实用新型的技术方案是：

一种高温高压条混气实验装置，其特征包括气源供给系统、高温混气系统、信息采集及分析系统、尾气处理系统；

所述气源供给系统包括气源1、气源2、压缩机1和压缩机2，所述气源1与气源2分别通过单向阀与压缩机连接，压缩机另一端连接高温混气系统；

所述高温混气系统是在以往恒温箱的基础上改进而成，拥有高温恒温功能，包括一个真空泵和两个工作室：长岩心样品室和标准岩样室；

所述信息采集及分析系统由两个压力测试仪和两个流量测试仪、气相色谱仪以及计算机组成，压力测试仪连接流量测试仪，流量测试仪连接到气相色谱仪，气相色谱仪连接到计算机，用于完成整个实验数据的收集与分析工作；

所述尾气处理系统为一个尾气回收罐，用于收集实验过程产生中的尾气。

进一步的，气源供给系统通过多向阀与高温混气系统相连。

进一步的，高温混气系统分别与信息采集及分析系统和尾气处理系统相连。

本实用新型的有益效果为：

1、通过计算机即控制气源控制系统和高温混气系统，调节实验条件和实验路径，又连压力和流量测试仪，输出实验数据，使两部分数据同时记录，得到更精确的数据，为气体混气变化提供依据；

2、同时通过数据分析，能够更形象地反应气体在多孔介质中高温高压条件下混气的机理和规律。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1本实用新型的实验装置连接结构示意图。

图中所示：

1、气源1，2、单向阀，3、压缩机1，4、气源2，5、压缩机2，6、管线，7、多向阀，8、真空泵，9、长岩心样品室，10、标准岩样样品室，11、高温恒温箱，12、压力测试仪，13、流量测试仪，14、气相色谱仪，15、计算机、16、尾气回收罐。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，高温高混气实验装置，包括气源供给系统、高温混气系统、信息采集及分析系统、尾气处理系统；

信息采集及分析系统中启动计算机15中测试程序，先进行零点校正、系统自检；再取出样品室9和(或10)，单一岩样尺度测试取出样品室中需要的一个，同步测试不同尺度下的岩样时同时取出，确保清洁后将样品室装回系统，将干燥后的岩心样品装入样品室7，打开气源供给系统中的气源1，关闭真空泵8和气源2，气源1通过压缩机1、多向阀、管道进入样品室，此时可以通过计算机15标定样品室岩心样品的自由空间体积；在每次混气测试开始前，样品室需要除气抽真空，此时关闭气源供给系统中的气源1和气源2，打开真空泵8；在岩心样品除气完成之后，关闭真空泵1，打开气源1，气源1通过单向阀，压缩机、多向阀、管道流入样品室，当一定量的气源1进入样品室并经过样品室加热到指定温度后，关闭气源1，打开气源2，开始对岩心样品混气测试，高温混气系统中的恒温箱11可以保证整个过程热量不会散失；当一定量气源2进入样品室后，关闭气源2，密封静置样品室并观察压力测试仪，当压力显示稳定时，完成混气并打开多向阀通过信息采集及分析系统中的气相色谱仪得到流出气组分及含量变化，压力测试仪12和流量测试仪13可将记录下的压力和流量数据传递给计算机；在实验过程中，未进入样品室岩心的气体会沿着装有单向阀的管道流入尾气处理系统中的尾气回收罐16，避免散失到空气中污染环境；最后重复实验步骤，多次测量，并总结和分析实验结果，进而判断垫层气可行性情况。

以上所述，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已通过实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims

1.一种高温高压混气实验装置，其特征在于，包括气源供给系统、高温混气系统、信息采集及分析系统、尾气处理系统；

所述气源供给系统包括气源1、气源2以及压缩机1、压缩机2，所述气源1与气源2可存放两种不同气源，它们通过单向阀与压缩机连接，压缩机通过一个多向阀与高温恒温多孔介质混气系统连接；

所述高温混气系统包括一个真空泵和两个工作室：长岩心样品室和标准岩样室，高温混气系统与信息采集及分析系统和尾气处理系统相连；

所述信息采集及分析系统由二个压力测试仪和两个流量测试仪、气相色谱仪以及计算机组成，压力测试仪连接流量测试仪，流量测试仪连接到气相色谱仪，气相色谱仪连接到计算机，用于完成整个实验数据的收集与分析工作；

所述尾气处理系统为一个尾气回收罐，通过一个单向阀与高温恒温多孔介质混气系统连接，用于收集实验过程产生中的尾气。

2.根据权利要求1所述的一种高温高压混气实验装置，其特征在于，仪器中包括真空泵和两个气源，样品室中的岩心有自由空间体积，实验前可用气源1进行标定，并在每次混气测试之前，对样品室抽真空进行除气处理。

3.根据权利要求1所述的一种高温高压混气实验装置，其特征在于，高温恒温多孔介质混气系统中有两个不同尺度的样品室并通过多向阀控制，既可单独进行也可同时进行不同尺度岩心下的混气实验。

4.根据权利要求1所述的一种高温高压混气实验装置，其特征在于，样品室处于封闭的高温恒温箱中，保证实验过程中的温度保持不变，更符合地层条件。