JP3221044U - Measurement device of pelitic silt reservoir structure change of sea area by CT technique - Google Patents
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Abstract
【課題】実験時の観察要求を満たすとともに、ＣＴ装置に載置して走査できることで、異なる圧力でのサンプルの移動状況の画像を取得し、地層下における天然ガスハイドレートを採掘するためにどのようなパラメータを採用するかに有力なサポートを得ることができるＣＴ技術による海域の泥質シルト貯留層構造変化の測定装置を提供する。
【解決手段】測定装置は、非磁性材料で製造された中空透明反応管１１と両端開口をシールするチョックプラグ１２とからなるホルダー１０と、テストサンプルの置換媒体を収容するための供給装置３０と、供給装置と一端におけるチョックプラグとを接続するコネクタ４０と、他端におけるチョックプラグに接続された測定装置５０と、ホルダーを走査するための検出空間を有するＣＴ装置６０と、測定過程におけるデータを取得して測定データをリアルタイムに分析すると同時に対応測定結果を出力する制御システム２０とを備える。
【選択図】図１An object of the present invention is to obtain an image of the movement of a sample at different pressures and to mine natural gas hydrate under the formation by satisfying the observation requirement at the time of experiment and being able to be mounted and scanned in a CT apparatus. The present invention provides an apparatus for measuring the change of sediment structure in a muddy silt reservoir by means of CT technology, which can obtain strong support for adopting such parameters.
A measuring device includes a holder (10) comprising a hollow transparent reaction tube (11) made of nonmagnetic material and a chock plug (12) for sealing both end openings, and a feeding device (30) for containing a replacement medium of a test sample. A connector 40 for connecting the feeding device and the chock plug at one end, a measuring device 50 connected to the chock plug at the other end, a CT device 60 having a detection space for scanning the holder, and data in the measurement process A control system 20 is provided which acquires and analyzes measurement data in real time and simultaneously outputs corresponding measurement results.
[Selected figure] Figure 1
Description
本考案は、地質分野に関し、特に天然ガスハイドレートを貯留する海域の泥質シルト多孔質媒体微粒が置換媒体により移動する過程をＣＴにより測定できる装置に関する。 The present invention relates to the field of geology, and in particular, to an apparatus capable of measuring, by means of CT, a process in which pelitic silt porous medium fine particles in a sea area storing natural gas hydrate are moved by replacement medium.
天然ガスハイドレートを貯留する海域の泥質シルト貯留層は、固結しておらず、浸透率が低く、ポア・スロート（Ｐｏｒｅ ｔｈｒｏａｔ）の構造空間の迂回率が大きく、配位数が少ないなどの複数の特徴を有する。一般的な天然ガスハイドレート貯留層における海底泥質シルト堆積物はメディアン径が２．６０−２８．９６μｍ、メディアン径平均値が１２μｍであり、主に珪長質（５３％）、炭酸塩鉱物（１６％）及び粘土鉱物（２６％−３０％）の鉱物からなり、モンモリロナイト、イライトを主にする粘土鉱物は含有量が高く、不動水飽和率が６５％より大きい。程度が異なるが、該貯留層には非常に微細な微粒がバラバラした粒子として孔壁又は粒子の内表面に存在して、流体の多孔質媒体における移動に連れて孔隙が狭くなる箇所（スロート）で堆集して、目詰りを引き起こし、貯留層の浸透性を大幅に低下させ、ただし、浸透率の大きさがシングルウェルの１日の産出量レベルを直接決める。 The muddy silt reservoir in the sea area where natural gas hydrate is stored is not consolidated, its permeability is low, the bypass rate of the Pore throat structural space is large, the coordination number is small, etc. Have multiple features. Submarine pelvic silt deposits in common natural gas hydrate reservoirs have a median diameter of 2.60-28.96 μm, an average median diameter of 12 μm, and are mainly felsic (53%), carbonate minerals Clay minerals consisting of (16%) and clay minerals (26% -30%) and mainly composed of montmorillonite and illite are high in content and have an immobile water saturation ratio of more than 65%. To varying degrees, very small fine particles in the reservoir are present as discrete particles on the pore wall or on the inner surface of the particle, where the pores become narrower as the fluid moves in the porous medium (throat) To collect and cause clogging and greatly reduce the permeability of the reservoir, however, the magnitude of the permeability directly determines the daily output level of a single well.
ところが、該泥質シルト貯留層にはフレームワークがないという特性を有するため、業界の実験室で使用されている従来のコアホルダーはそのようなサンプルを充填することができず、そして、該貯留層の多孔質媒体粒子の粒子径が極めて小さいため、従来の実験方法では、泥質シルト微粒の移動後の粒子分布を効果的に観察することができず、多孔質媒体の流速感度に関する実験を効果的に行い、貯留層中の多相流体の浸透特性および浸透率の変化法則を理解して把握することは大きな課題となっている。 However, the conventional core holder used in industry laboratories can not be filled with such samples because of the lack of a framework in the mud silt reservoir, and the storage Since the particle diameter of the porous medium particles of the layer is extremely small, the conventional experimental method can not effectively observe the particle distribution after the movement of the mud silt fine particles, and the experiment on the flow velocity sensitivity of the porous medium is It is a big challenge to do it effectively and to understand and grasp the permeation characteristics of the multiphase fluid in the reservoir and the change rule of the permeability.
従って、泥質シルトの貯留層における移動過程を観察できる測定装置の研究開発により、海域の水和物多孔質媒体の微粒の移動量測定実験を試行して、異なる置換圧力と流体の流量条件下での多孔質媒体微粒の移動法則、微細構造の変化過程、浸透性変化特性の情報を把握することができる。 Therefore, by conducting research on measurement of moving amount of fine particles of hydrate porous medium in the sea area by research and development of measurement equipment capable of observing the moving process in the sediment of silt silt, different displacement pressure and fluid flow rate conditions It is possible to grasp information on the movement rule of fine particles of porous media, the change process of the fine structure, and the change characteristic of permeability.
本考案の目的は、海域の泥質シルト多孔質媒体微粒の置換媒体下での移動過程をＣＴにより測定できる装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an apparatus capable of measuring the movement process of pelitic silt porous medium fine particles in a sea area under displacement medium by CT.
特に、本考案は、ＣＴ技術による海域の泥質シルト貯留層構造変化の測定装置を提供し、
非磁性材料で製造される中空透明反応管と、反応管の両端開口をシールするチョックプラグとを含み、チョックプラグに反応管の内部に連通している貫通孔が設置され、前記反応管の体積が少なくともＣＴ装置の検出空間内に収納でき、前記反応管の内部にサンプルの収納量を調整するための非磁性材料で製造される調整管が配置され、調整管の外径が前記反応管の内径以下であり、調整管の内部に置換媒体が通過するためのチャンネルが設けられ、調整管とサンプルとの接触端面に置換媒体を分流するための導流溝が設置されるホルダーと、
テストサンプルの置換媒体を収容するための供給装置と、
前記供給装置と一端におけるチョックプラグとを接続して、反応管に入るように置換媒体を制御するコネクタと、
他端におけるチョックプラグに接続されて、反応管から排出された置換媒体量を測定する測定装置と、
前記ホルダーを走査するための検出空間を有し、前記反応管内で置換媒体がサンプルを通過するときのサンプルの変化状態図を取得するＣＴ装置と、
測定過程におけるデータを取得して測定データをリアルタイムに分析すると同時に対応測定結果を出力する制御システムとを備える。
In particular, the present invention provides an apparatus for measuring the change in the structure of sediment silt reservoir in the sea area by CT technology,
A hollow transparent reaction tube made of a nonmagnetic material and a chock plug for sealing the openings at both ends of the reaction tube, the chock plug being provided with a through hole communicating with the inside of the reaction tube, the volume of the reaction tube Is arranged at least in the detection space of the CT apparatus, and a control pipe made of nonmagnetic material for controlling the storage amount of the sample is disposed inside the reaction pipe, and the outer diameter of the control pipe is equal to that of the reaction pipe. A holder having a diameter equal to or less than the inner diameter, a channel for passing the replacement medium inside the adjusting tube, and a guiding groove for diverting the replacement medium at the contact end face between the adjusting tube and the sample;
A feeding device for containing the replacement medium of the test sample;
A connector for connecting the supply device and a chock plug at one end to control a replacement medium to enter the reaction tube;
A measuring device connected to the chock plug at the other end to measure the amount of displacement medium discharged from the reaction tube;
A CT apparatus having a detection space for scanning the holder and acquiring a change state diagram of the sample as the displacement medium passes through the sample in the reaction tube;
A control system is provided which acquires data in the measurement process and analyzes the measurement data in real time and simultaneously outputs a corresponding measurement result.
本考案の一実施形態において、前記チョックプラグは中空媒体ジョイントと金属シール管を含み、前記媒体ジョイントは非磁性材料で一体形成された制限部分と導入部分とを含み、前記制限部分の外径が前記反応管の内径以下であり、前記導入部分の直径が前記反応管の外径より大きく、前記制限部分は前記反応管の内部に挿入された後に前記導入部分により遮断され、前記金属シール管は前記反応管と前記導入部分との接続部にシールするように取り付けられ、前記貫通孔は前記導入部分に設置され、２つの前記制限部分の間の間隔距離が測定サンプルを収容する空間となる。 In one embodiment of the present invention, the chock plug includes a hollow media joint and a metal seal tube, the media joint includes a limiting portion and an introducing portion integrally formed of a nonmagnetic material, and the outer diameter of the limiting portion is The diameter of the introduction portion is smaller than the inner diameter of the reaction tube, the diameter of the introduction portion is larger than the outer diameter of the reaction tube, and the restriction portion is blocked by the introduction portion after being inserted into the inside of the reaction tube. It is attached in a sealing manner to the connection portion between the reaction tube and the introduction portion, the through hole is provided in the introduction portion, and the distance between the two restriction portions is a space for accommodating the measurement sample.
本考案の一実施形態において、前記反応管の両端にそれぞれ雄ネジとシールリングを取り付ける環形凹状リングが設置され、前記金属シール管は、前記制限部分に向いている一端に前記反応管に螺合される雌ネジが設置され、他端が直径が雌ネジ部分の直径より小さい摺動チャンネルであり、前記導入部分の前記制限部分に近い端部に外側に突出した制限リングが設置され、前記媒体ジョイントに套設された前記金属シール管は前記制限リングで制限されて制限部分の方向へ摺動することができず、同時に前記導入部分には前記金属シール管の後退を制限するＣ形リテーナが設置される。 In one embodiment of the present invention, an annular concave ring for attaching an external thread and a seal ring is installed at both ends of the reaction tube, and the metal seal tube is screwed to the reaction tube at one end facing the restriction portion. A mediating screw is installed, the other end is a sliding channel whose diameter is smaller than the diameter of the female screw part, and an outwardly projecting limiting ring is installed at the end of the introducing part near the limiting part, the medium The metal seal tube mounted at the joint is restricted by the restriction ring so that it can not slide in the direction of the restriction part, and at the same time the C-shaped retainer restricts the retraction of the metal seal pipe at the introduction part Will be installed.
本考案の一実施形態において、前記制限部分の収納されたサンプルに近い一端の外円周に、直径方向シールリングが設置される。 In one embodiment of the present invention, a diametrical seal ring is installed on the outer circumference of one end close to the stored sample of the restriction.
本考案の一実施形態において、２つの前記制限部分のサンプルに近い一端にそれぞれサンプルの通過を抑制する金属網とろ紙が設置され、前記金属網とろ紙のメッシュが少なくともサンプルの粒度より小さい。 In one embodiment of the present invention, a metal mesh and a filter are disposed at one end close to the samples of the two restricted portions, respectively, to inhibit the passage of the sample, and the mesh of the metal mesh and the filter is at least smaller than the particle size of the sample.
本考案の一実施形態において、前記反応管、媒体ジョイント及び調整管は、非磁性ポリイミド材料で製造される。 In one embodiment of the present invention, the reaction tube, the media joint and the adjusting tube are made of nonmagnetic polyimide material.
本考案の一実施形態において、前記測定装置は、電子天秤、及び排出された置換媒体を収納する容器を含み、前記チョックプラグはパイピングを介して前記容器に接続される。 In one embodiment of the present invention, the measuring device includes an electronic balance and a container for containing the displaced replacement medium, and the chock plug is connected to the container via piping.
本考案の一実施形態において、前記供給装置は気体又は液体を提供する材料貯蔵タンクと、前記材料貯蔵タンクの供給圧力を調整する調整器と、置換媒体を収納する液体タンクとを含み、液体タンクは供給端が調整器に接続されて、吐出端が前記コネクタに接続され、前記調整器は測定要求圧力に基づいて前記供給装置が吐出した気体又は液体を前記液体タンクに入るように調整して、前記液体タンク内の置換媒体が前記コネクタを経た後に前記反応管に入るように促進し、前記コネクタにはそれぞれ気体源と液体源に接続される２つの供給インターフェース、１つの共用吐出インターフェースが設置され、同時に回路を介して前記制御システムに現在の置換媒体の供給量と圧力値を出力する。 In one embodiment of the present invention, the supply device includes a material storage tank for providing gas or liquid, a regulator for adjusting the supply pressure of the material storage tank, and a liquid tank for containing a replacement medium, and the liquid tank The supply end is connected to the regulator, the discharge end is connected to the connector, and the regulator adjusts the gas or liquid discharged by the supply device to enter the liquid tank based on the measurement required pressure Promoting replacement medium in the liquid tank to enter the reaction tube after passing through the connector, and the connector is provided with two supply interfaces, one common discharge interface connected to the gas source and the liquid source respectively At the same time output the current supply amount and pressure value of the replacement medium to the control system via the circuit.
本考案の一実施形態において、前記媒体ジョイントの導入部分の制限部分から離れた一端に固定ベースが取り付けられ、前記固定ベースの底面に前記ＣＴ装置の載置シートを収納する収納溝が設置され、前記固定ベースの径方向周辺に軸心線方向へ捩じられる調節ネジが設置されて、前記固定ベースと前記載置シートを固定する。 In one embodiment of the present invention, a fixed base is attached to one end of the introduction portion of the media joint apart from the restricted portion, and a storage groove for storing a placement sheet of the CT apparatus is installed on the bottom surface of the fixed base. An adjustment screw which is twisted in the axial direction is installed around the fixed base in the radial direction to fix the fixed base and the placing sheet.
本考案は、ホルダーを小型化させ、且つ非磁性材料で反応管を製造することにより、実験時の観察要求を満たすとともに、ＣＴ装置に載置して走査できることで、異なる圧力でのサンプルの移動状況の画像を取得し、地層下における天然ガスハイドレートを採掘するためにどのようなパラメータを採用するかに有力なサポートを提供し、理論だけに基づいて採掘結果を推定する従来技術の方式よりも明瞭且つ確実である。 In the present invention, the holder can be miniaturized, and the reaction tube can be made of nonmagnetic material, so that the observation requirement at the time of experiment can be satisfied, and the sample can be moved at different pressures by being able to be placed and scanned on a CT device. It provides powerful support for acquiring an image of the situation and what parameters are adopted to mine natural gas hydrates under the formation, and the prior art method of estimating the mining result based on the theory alone Is also clear and sure.
図１に示されるように、本考案の一実施形態によるＣＴ技術による海域の泥質シルト貯留層構造変化の測定装置は、一般的に、ホルダー１０、供給装置３０、コネクタ４０、測定装置５０、ＣＴ装置６０及び制御システム２０を備える。 As shown in FIG. 1, according to an embodiment of the present invention, the apparatus for measuring the change in pelvic silt reservoir structure according to the CT technique generally comprises a holder 10, a feeder 30, a connector 40, a measuring device 50, The CT apparatus 60 and the control system 20 are provided.
該ホルダー１０は、非磁性材料で製造される中空透明反応管１１と、反応管１１の両端開口をシールするチョックプラグ１２とを含み、チョックプラグ１２には反応管１１の内部に連通している貫通孔が設置される。反応管１１の透明性により内部のサンプルの載置位置及び調整走査点の観察が容易になり、非磁性材料を用いることによりＣＴ装置６０の検出放射線を通過させて、最終的に明瞭な画像を形成できる。本方案の１つの目的は、サンプルの移動状況を観察することであり、このような目的を達成させるために、低解像度ＣＴマシンではなく、高精度ＣＴマシン（例えば、０．５μｍ精度を満たす解像度）が必要であり、従来の高精度ＣＴマシンにはサンプルを収納するための検出空間を有し、該空間により反応管１１の体積が制限されてしまい、従って、本形態では、反応管１１の体積が少なくともＣＴ装置の検出空間による要求を満たす。具体的には、非磁性材料としてポリイミドが使用可能である。また、反応管１１の内部にサンプルの収納空間の大きさを調整するための調整管が設置でき、調整管（未図示）は軸心線にチャンネルが設置された管状構造であり、外径が反応管１１の内径以下であり、調整管の内部には置換媒体が通過するためのチャンネルが設置され、必要なサンプル量が２つの制限部分１２２２の間の空間１５より小さい場合、空間１５の一端又は両端に対応した長さの調整管を設置して、空間１５の体積を減少させることができる。置換媒体が空間１５に流れるとき、調整管におけるチャンネルを経てサンプルに入る。調整管は空間１５の大きさを調整するとともに、そのチャンネルの直径を調整することで流量を制御することができる。 The holder 10 includes a hollow transparent reaction tube 11 made of a nonmagnetic material and a chock plug 12 for sealing the openings at both ends of the reaction tube 11, and the chock plug 12 communicates with the inside of the reaction tube 11. A through hole is installed. The transparency of the reaction tube 11 facilitates observation of the placement position of the sample inside and the adjustment scanning point, and the detection radiation of the CT apparatus 60 is passed by using a nonmagnetic material, and a clear image is finally obtained. It can be formed. One purpose of this scheme is to observe the movement of the sample, and in order to achieve such purpose, a high precision CT machine (for example, a resolution satisfying 0.5 μm precision, not a low resolution CT machine) The conventional high-precision CT machine has a detection space for storing a sample, and the space limits the volume of the reaction tube 11 by the space. The volume at least meets the requirements of the detection space of the CT apparatus. Specifically, polyimide can be used as the nonmagnetic material. In addition, an adjustment tube for adjusting the size of the storage space of the sample can be installed inside the reaction tube 11, and the adjustment tube (not shown) is a tubular structure in which a channel is installed in the axial center line and the outer diameter is One end of the space 15 if it is less than the inner diameter of the reaction tube 11 and a channel for the displacement medium to pass through is installed inside the adjustment tube and the required sample volume is smaller than the space 15 between the two restricted portions 1222 Alternatively, adjusting tubes of corresponding lengths can be installed at both ends to reduce the volume of the space 15. As the displacement medium flows into space 15, it enters the sample via the channel in the conditioning tube. The adjusting pipe adjusts the size of the space 15 and can control the flow rate by adjusting the diameter of the channel.
供給装置３０はテストサンプルの置換媒体を収容するためものであり、たとえば気体を収容する気体タンク３１及び／又は液体を収容する液体タンク３２であり、実験を行うとき、具体的な実験要求に対応して対応する気体タンク３１又は液体タンク３２を使用できる。 The supply device 30 is for containing a replacement medium of a test sample, and is, for example, a gas tank 31 for containing a gas and / or a liquid tank 32 for containing a liquid, which correspond to specific experimental requirements when conducting experiments. The corresponding gas tank 31 or liquid tank 32 can be used.
コネクタ４０はアダプタであり、供給圧力と供給デジタル情報を調整する役割を果たし、対応した接続ジョイントによりそれぞれ供給装置３０の気体タンク３１と液体タンク３２に接続されると同時に吐出ジョイントにより反応管１１において置換媒体が入る一端におけるチョックプラグ１２に接続される。置換媒体として気体か液体かを使用することを決定した後、切替スイッチによりその接続ジョイントを吐出ジョイントに連通するように切り替える。 The connector 40 is an adapter and serves to adjust the supply pressure and the supply digital information, and is connected to the gas tank 31 and the liquid tank 32 of the supply device 30 respectively by corresponding connection joints and at the same time in the reaction tube 11 by the discharge joint. Connected to the chock plug 12 at one end where the replacement medium enters. After it is decided to use gas or liquid as the replacement medium, the connection joint is switched to communicate with the discharge joint by the changeover switch.
測定装置５０は、反応管１１におけるサンプルを経た後に排出された置換媒体量を測定することに用いられ、現在圧力での置換媒体の流速を計算する。測定装置５０は、単位時間の通過量を計算する計量器であってもよく、排出量の重量を測る重量計量器であってもよい。本実施形態における測定装置として電子天秤５１が使用され、電子天秤５１に、排出された置換媒体を収納できる容器５２と、一端が反応管１１の排出された置換媒体に連通して他端が容器５２内に延びる接続管とを置く。 The measuring device 50 is used to measure the amount of displacement medium discharged after passing through the sample in the reaction tube 11, and calculates the flow rate of the displacement medium at the current pressure. The measuring device 50 may be a meter that calculates the passing amount per unit time, or may be a weight meter that measures the weight of the discharged amount. An electronic balance 51 is used as a measuring device in the present embodiment, and the electronic balance 51 communicates with a container 52 capable of containing the discharged replacement medium, and one end communicates with the discharged replacement medium of the reaction tube 11 and the other end is a container Place the connecting tube extending into 52.
ＣＴ装置６０は、実験過程に関与しなく、実験過程においてのステップで独立して操作し、内部に放射線が設置されてホルダー１０を収納する検出空間を備え、置かれたホルダー１０を３６０度で走査することにより反応管１１内の置換媒体がサンプルを通過するときの状態図を生成できる。具体的には、ＣＴ装置６０として従来の高精度ＣＴ、たとえばＳａｎｙｉｎｇ Ｍｉｃｒｏ−ＣＴが使用され得る。 The CT apparatus 60 operates independently in the steps of the experimental process without being involved in the experimental process, and has a detection space in which the radiation is installed and the holder 10 is accommodated, and the placed holder 10 is 360 degrees By scanning, it is possible to generate a phase diagram when the displacement medium in the reaction tube 11 passes through the sample. Specifically, a conventional high-precision CT, such as Sanying Micro-CT, may be used as the CT apparatus 60.
該制御システム２０は実験コアとなり、測定前の実験データと実験過程中の各データを受信する機能を有するとともに、データを取得した基礎にリアルタイムに分析して、対応した分析フォーム、曲線図などの結果を提供できる。産業用コンピュータ又はＰＣコンピュータを使用できる。 The control system 20 serves as an experimental core and has a function to receive experimental data before measurement and each data in the experimental process, and analyze data in real time based on the acquired data, corresponding analysis forms, curve diagrams, etc. Can provide results. Industrial computers or PC computers can be used.
本実施形態では、実験を行うときに、まずホルダー１０、チョックプラグ１２及び各管路システムのシール性を検出し、次に
一、ホルダー１０を取り付ける。すなわち、まず反応管１１の一端のチョックプラグ１２を取り付け、次に、サンプルが反応管１１における所定長さのサンプル収容領域を完全に充填するまで泥質シルト地層サンプルを複数回に分けて１回ずつ少量で連続的に充填して、同時に後続の置換媒体が接触面を介して流れてサンプルでの通過効果に影響を与えることを避けるようにサンプルと反応管１１の内側壁面とを密着させ、最後に、反応管１１の他端におけるチョックプラグ１２を取り付ける。
In this embodiment, at the time of conducting an experiment, first, the sealability of the holder 10, the chock plug 12 and each pipeline system is detected, and then the holder 10 is attached. That is, first attach the chock plug 12 at one end of the reaction tube 11, and then divide the muddy silt formation sample into multiple times until the sample completely fills the sample storage area of the predetermined length in the reaction tube 11. Successively filling in small quantities at the same time, bringing the sample and the inner wall of the reaction tube 11 in intimate contact so as to avoid the subsequent displacement medium flowing through the contact surface and affecting the passing effect on the sample, Finally, the chock plug 12 at the other end of the reaction tube 11 is attached.
二、本実施形態では蒸留水を置換媒体として使用するため、液体タンク３２とコネクタ４０、コネクタ４０と反応管１１、反応管１１と測定装置５０を順次接続し、同時に各装置情報を収集するデータ回線と制御システム２０を接続する。 2. In the present embodiment, since distilled water is used as a replacement medium, the liquid tank 32 and the connector 40, the connector 40 and the reaction tube 11, the reaction tube 11 and the measuring device 50 are sequentially connected, and data of collecting each device information simultaneously The line and the control system 20 are connected.
三、コネクタ４０を閉じて、液体ポンプ３２を開いて、液体ポンプ３２の供給圧力を調整して実験に求められる圧力まで安定化させる。 Third, the connector 40 is closed, the liquid pump 32 is opened, and the supply pressure of the liquid pump 32 is adjusted to be stabilized to the pressure required for the experiment.
四、制御システム２０により電子天秤５１における容器５２の初期重量を記録して、システムのサンプリング間隔を設定し、コネクタ４０の吐出ジョイントのスイッチを開いて、蒸留水がチョックプラグ１２を経て反応管１１に入り、蒸留水がサンプルを経て他端におけるチョックプラグ１２から測定装置５０の容器５２に排出されるようにする。該過程において、制御システム２０で容器５２における増加した流体の体積を記録して、サンプリング間隔時間で容器における増加した流量の体積を計算して、該間隔時間でサンプルを通過した蒸留水の流率を取得する。 Fourth, the control system 20 records the initial weight of the container 52 in the electronic balance 51, sets the sampling interval of the system, opens the switch of the discharge joint of the connector 40, and passes distilled water through the chock plug 12 to the reaction tube 11 , And distilled water is discharged from the chock plug 12 at the other end into the container 52 of the measuring device 50 through the sample. In the process, the control system 20 records the volume of increased fluid in the vessel 52, calculates the volume of the increased flow rate in the vessel at the sampling interval time, and the flow rate of distilled water passed through the sample at the interval time To get
五、ＣＴは２種の走査方式がある。１．接続後の反応管がＣＴ装置６０の検出空間に直接位置し、次に正常に実験を行い、且つ実験過程において走査しようとするときに直接走査を行う。２．反応管がＣＴ装置６０の検出空間に位置しないため、走査しようとするときに、反応管の両端におけるパイピングを密閉させて取り外し、反応管の基本的な状態を保持したまま、ＣＴ装置６０の検出空間に入れて走査を行い、走査終了後、反応管にパイピングを再び接続して、実験を行い続ける。 Five, CT has two types of scanning methods. 1. The connected reaction tube is directly located in the detection space of the CT apparatus 60, and then the experiment is normally performed, and the direct scan is performed when it is intended to scan in the experimental process. 2. Since the reaction tube is not located in the detection space of the CT device 60, the piping at both ends of the reaction tube is sealed and removed when scanning is attempted, and the detection of the CT device 60 is performed while maintaining the basic state of the reaction tube. Perform a scan in space and after the end of the scan, reconnect the piping to the reaction tube and continue the experiment.
いずれの取り付け方式でも走査前に以下を満たす必要がある。設定圧力を一定に保持する場合に蒸留水の流速が変わらなくなるときにしか走査できない。反応管を取り外して独立して走査を行う場合を例にすれば、まず、反応管１１の両端におけるチョックプラグ１２を密閉させて接続管路を取り外し、反応管１１の内部状態を保持したままで反応管１１を取り外してＣＴ装置６０における三次元運動検出プラットフォームに移し、放射線源を調整して、データ収集ソフトウェアを起動させ、各走査パラメータを調整して、反応管１１におけるサンプル構造の定常状態が変化しなくなると、反応管に対する３６０度の走査を開始させる。 Both mounting methods need to meet the following before scanning. It can scan only when the flow rate of distilled water does not change when the set pressure is kept constant. Taking the case where the reaction tube is removed and scanning is performed by way of example, first, the chock plug 12 at both ends of the reaction tube 11 is sealed to remove the connecting conduit, and the internal state of the reaction tube 11 is maintained. Remove the reaction tube 11 and transfer it to the three-dimensional motion detection platform in the CT system 60, adjust the radiation source, activate the data acquisition software, adjust each scan parameter, and adjust the steady state of the sample structure in the reaction tube 11 When it does not change, a 360 degree scan on the reaction tube is started.
六、走査完了後、反応管１１をＣＴ装置の内部から取り出して測定システムに再び接続し、テスト圧力及び／又は流量を調整して、所定の異なるテスト圧力での実験過程を完成するまで、ステップ４、ステップ５を繰り返して実験を行う。 6. After completion of the scan, the reaction tube 11 is removed from the inside of the CT apparatus and reconnected to the measurement system, and the test pressure and / or flow rate are adjusted to complete the experimental process at predetermined different test pressure, step 4. Repeat step 5 to perform the experiment.
七、各テスト圧力ごとにＣＴ走査を行い、実験開始前のコアの原始状態も走査し、毎回の走査データごとに再構成を行って、それぞれ毎回のサンプルの三次元再構成画像を取得する。すべての三次元再構成画像を整理して、実験データに基づいて分析図、テーブル、レポートを作成して、最終的に、現在トサンプルが所在する地層を実際に採掘するときに異なる採掘条件で取得できる採掘結果データを取得する。 7. CT scan is performed for each test pressure, the primitive state of the core before the start of the experiment is also scanned, reconstruction is performed for each scan data, and a three-dimensional reconstruction image of each sample is acquired. Organize all three-dimensional reconstructed images, create analysis diagrams, tables and reports based on experimental data, and finally, when actually mining the stratum where the current sample is located, under different mining conditions Acquisition of mining result data that can be acquired.
１つのテスト圧力で安定的な流動過程が得られるが、異なるテスト圧力では、微粒移動への影響が異なる。具体的なテスト圧力は圧力勾配の変化に応じて選択でき、本実施形態では、初期テスト圧力は１０ｋｐａ、以降の毎回の実験のテスト圧力は順次３０ｋＰａ、５０ｋＰａ、７５ｋＰａ、１００ｋＰａである。すべてのテスト圧力でのテストが完了すると、テスト過程全体が終わる。 A stable flow process can be obtained with one test pressure, but at different test pressures, the impact on particulate transfer is different. The specific test pressure can be selected according to the change of the pressure gradient, and in the present embodiment, the initial test pressure is 10 kpa, and the test pressure of each subsequent experiment is 30 kPa, 50 kPa, 75 kPa, 100 kPa. When testing at all test pressures is complete, the entire test process is over.
分析するときに、各テスト圧力で取得したサンプルのＣＴ三次元画像に基づいて統合的分析を行い、最終的に視認し易いフォームやグラフで表示させる。 At the time of analysis, integrated analysis is performed on the basis of the CT three-dimensional image of the sample acquired at each test pressure, and finally displayed in a form or graph that is easy to view.
図３は、選択されたサンプルの異なるテスト圧力での内部貯留層構造の原始状態から一連の圧力を経るまでのそれぞれの過程におけるＣＴ走査画像の比較模式図であり、一行目は実際に実験を行うときの３Ｄ状態模式図、二行目は一行目が対応した貯留層構造の同一位置の直径方向断面模式図であり、三行目は一行目が対応した貯留層構造の同一位置の軸方向断面模式図である。 Figure 3 is a comparative schematic of CT scan images in each process from the primordial state of the internal reservoir structure at different test pressures of selected samples to passing through a series of pressures, the first row actually experiments 3D state schematic diagram when performing, the second line is a diametrical cross-sectional view of the same position of the reservoir structure corresponding to the first line, the third line is the axial direction of the same position of the reservoir structure corresponding to the first line It is a cross-sectional schematic diagram.
本実施形態では、上記装置を用いて実験を行った結果、泥質シルト貯留層のサンプルそのものにフレームワークがないため、フレームワークのあるコアに比べて変形が激しく、置換時間の増加に伴って、各置換時点にサンプル浸透率が悪くなり、最終的にケーキとなり、且つケーキが厚くなりつつあり、内部の隙間構造が徐々になくなり、ケーキの形成によりウェル周囲の浸透抵抗が大きくなり、低圧区間での産量安定化に必要な時間が長くなり、好ましくない場合は、流量を向上させるために生産圧力差を連続的に増加するしかなく、圧力差を向上させるごとに生産高が急激に低下するリスクを招く。貯留層の変形が激しく、地層エネルギーが高圧領域で著しく減少する傾向があるため、圧力を増加しても産量を増加できないという場合がある。 In this embodiment, as a result of conducting experiments using the above-mentioned apparatus, the sample of the muddy silt reservoir itself has no framework, so the deformation is more severe compared to the core with the framework, and along with the increase of the replacement time. At each replacement time point, the sample penetration rate worsens, and finally it becomes a cake, and the cake is becoming thick, the internal gap structure gradually disappears, the permeation resistance around the well increases due to the formation of the cake, and the low pressure section The time required for the stabilization of production in Japan will be long, and if this is not preferable, the production pressure difference can only be continuously increased to improve the flow rate, and the production yield drops sharply as the pressure difference is improved. Cause a risk. Reservoir deformation is severe and formation energy tends to decrease significantly in the high pressure region, so increasing pressure may not increase production.
前記のとおり、天然ガスハイドレートの海底泥質シルト貯留層では、水和物を開発するための圧力勾配が３−５ＭＰａ／ｍより大きいと（対応した実験パラメータは３０−５０ｋｐａ／ｃｍである）、泥質シルト貯留層の多孔質媒体の隙間構造が大きく変形して、貯留層の速度感度現象が深刻になり、この結果、貯留層の浸透率が急激に低下し、ガスの産出量に悪影響を与えるとともに、貯留層微粒の移動によりウェル領域においてガスの生産に悪影響を与える「ケーキ」構造が形成される。 As mentioned above, in natural gas hydrate submarine sediment silt reservoirs, if the pressure gradient to develop the hydrate is greater than 3-5 MPa / m (the corresponding experimental parameter is 30-50 kpa / cm) The pore structure of the porous medium in the pelitic silt reservoir is largely deformed, and the velocity sensitivity phenomenon of the reservoir becomes severe, and as a result, the permeability of the reservoir is sharply reduced, which adversely affects the gas output The movement of the reservoir granules forms a "cake" structure which adversely affects gas production in the well region.
本実施形態では、ホルダーを小型化させ、且つ非磁性材料で反応管を製造することにより、実験時の観察要求を満たすとともに、ＣＴ装置に載置して走査できることで、異なる圧力でのサンプルの移動状況の画像を取得し、地層下における天然ガスハイドレートを採掘するためにどのようなパラメータを使用するかに有力なサポートを提供し、理論だけに基づいて採掘結果を推定する従来技術の方式よりも明瞭且つ確実である。 In this embodiment, by miniaturizing the holder and manufacturing the reaction tube with a nonmagnetic material, the observation requirement at the time of experiment can be satisfied and the sample can be mounted on a CT apparatus and scanned. A prior art method of acquiring images of migration conditions, providing powerful support for what parameters to use to mine natural gas hydrates beneath the formation, and estimating mining results based on theory only More clear and sure.
図２に示されるように、本考案の一実施形態において、該チョックプラグ１２は、套設された中空媒体ジョイント１２２と金属シール管１２１とを含み、媒体ジョイント１２２は、密閉反応管１１のポートをシールするものであり、反応管１１の内部に挿入された制限部分１２２２と、置換媒体に接続して導入するための導入部分１２２１とを含み、該制限部分１２２２の外径が反応管１１の内径以下であり、導入部分１２２１の直径が反応管１１の外径より大きく、制限部分１２２２は反応管１１の内部に挿入された後に導入部分１２２１により遮断される。金属シール管１２１は、反応管１１と導入部分１２２２の接続部に套設され、反応管１１と媒体ジョイント１２２の接続強度を高めて、高圧下で両方の離脱又は漏れを避ける。金属シール管１２１と媒体ジョイント１２２との間には対応したシールリングが設置できる。制限部分１２２２が反応管１１の内部に挿入された後に両方の接触面での漏れをさらに防止するために、制限部分１２２２の外円周にも同様に対応したシールリング１２５が設置できる。 As shown in FIG. 2, in one embodiment of the present invention, the chock plug 12 includes a hollowed hollow media joint 122 and a metal seal tube 121, and the media joint 122 is a port of the closed reaction tube 11. , And includes a restricted portion 1222 inserted inside the reaction tube 11 and an introduction portion 1221 for connecting and introducing to a replacement medium, and the outer diameter of the restricted portion 1222 is the same as that of the reaction tube 11. The diameter is equal to or less than the inner diameter, the diameter of the introduction portion 1221 is larger than the outer diameter of the reaction tube 11, and the restriction portion 1222 is blocked by the introduction portion 1221 after being inserted into the reaction tube 11. A metal seal tube 121 is installed at the connection between the reaction tube 11 and the introduction portion 1222 to increase the connection strength of the reaction tube 11 and the media joint 122 to avoid both detachment or leakage under high pressure. A corresponding seal ring can be installed between the metal seal tube 121 and the media joint 122. Corresponding sealing rings 125 can also be provided on the outer circumference of the limiting portion 1222 in order to further prevent leakage at both contact surfaces after the limiting portion 1222 has been inserted inside the reaction tube 11.
置換媒体の供給管路に接続された貫通孔１２４は、導入部分１２２１に設置され、導入部分１２２１の円周に設置されてもよく、導入部分１２２１の端部に設置されてもよく、導入部分に安定的に螺合されるために供給管路のジョイントは雄ネジジョイントであってもよい。２つのチョックプラグ１２における限制部分１２２２の長さがサンプルの収納量に応じて決定でき、すなわち２つの制限部分１２２２の間の間隔距離が測定サンプルを収納する空間１５となり、従って、制限部分１２２２の長さを調整することによりサンプルの収納量を調整できる。 The through hole 124 connected to the supply medium supply line of the replacement medium may be installed in the introducing portion 1221 and may be installed on the circumference of the introducing portion 1221 or at the end of the introducing portion 1221. The joint of the supply line may be a male screw joint in order to be stably screwed into the. The length of the limiting portion 1222 of the two chock plugs 12 can be determined according to the storage volume of the sample, ie the spacing distance between the two limiting portions 1222 becomes the space 15 for storing the measurement sample, and thus the limiting portion 1222 By adjusting the length, the storage amount of the sample can be adjusted.
反応管１１の内部に挿入された制限部分１２２２によるＣＴ走査効果への影響を防止するために、該制限部分１２２２は導入部分１２２１と一体構造になり且つ同様に非磁性材料で製造され、具体的には、非磁性材料はポリイミドであってもよい。 In order to prevent the influence on the CT scanning effect by the restriction part 1222 inserted inside the reaction tube 11, the restriction part 1222 is integrally formed with the introduction part 1221 and is similarly manufactured of a nonmagnetic material, specifically Alternatively, the nonmagnetic material may be polyimide.
さらに、反応管１１と金属シール管１２との間の接続強度を向上させるために、該反応管１１の両端にそれぞれ雄ネジ１１１とシールリングを取り付ける環形凹状リングとが設置される。金属シール管１２１の制限部分１２２２に向いている一端に反応管１１に螺合される雌ネジ部分が設置され、金属シール管１２１の他端は直径が雌ネジ部分の直径より小さい摺動チャンネルであり、媒体ジョイント１２２の導入部分１２２１の制限部分１２２２に近い端部に外側に突出した制限リング１２２３が設置され、金属シール管１２１は、媒体ジョイント１２２に套設されると、雌ネジ部分を用いて反応管１１の端部に螺合され、制限リング１２２３は金属シール管１２１の制限部分１２２２の方向への摺動が不能になるように制限し、それにより、金属シール管１２１は反応管１１により大きな螺合力を印加できる。差し込まれた金属シール管１２１の套設方向における離脱を防止するために、導入部分１２２には金属シール管の後退を制限するＣ形リテーナを取り付けてもよい。 Furthermore, in order to improve the connection strength between the reaction tube 11 and the metal seal tube 12, an annular concave ring to which an external thread 111 and a seal ring are attached is installed at each end of the reaction tube 11. The female screw portion screwed to the reaction tube 11 is installed at one end facing the restricted portion 1222 of the metal seal tube 121, and the other end of the metal seal tube 121 is a sliding channel whose diameter is smaller than the diameter of the female screw portion And an outwardly projecting limiting ring 1223 is installed at the end of the introduction portion 1221 of the media joint 122 close to the limiting portion 1222, and the metal seal tube 121 uses an internal thread when it is crimped to the media joint 122. Screwed onto the end of the reaction tube 11 and the restriction ring 1223 restricts sliding in the direction of the limiting portion 1222 of the metal seal tube 121 so that the metal seal tube 121 can be A larger screwing force can be applied. In order to prevent detachment of the inserted metal seal tube 121 in the installation direction, the introduction portion 122 may be attached with a C-shaped retainer that limits the retraction of the metal seal tube.
さらに、置換媒体が調整管から排出された後に直接サンプルとの接触点に入ることを防止するために、調整管のサンプルに接触する一端の端面に置換媒体を分流する導流溝が設置されてもよい。置換媒体は、調整管のチャンネルから排出されたとき、まず導流溝に沿って流れて、次に接触したサンプルに入り、このような構造によれば、サンプルに入った置換媒体をより均一にして、それによりさらに正確な移動結果は得られ得る。具体的には、導流溝は、チャンネルを中心とした環形凹溝であってもよく、各環形凹溝同士は直径方向におけるチャンネルを介して連通しており、このようにして、置換媒体は迅速且つ均一に端面全体へ流れる。 Furthermore, in order to prevent the replacement medium from entering the contact point with the sample directly after being discharged from the adjustment tube, a guiding groove is provided at the end face of one end of the adjustment tube in contact with the sample. It is also good. When the displacement medium is discharged from the channel of the adjustment tube, it first flows along the guiding groove and then enters the contacted sample, and according to such a structure, it makes the displacement medium which entered the sample more uniform. Thus, more accurate movement results can be obtained. Specifically, the guiding groove may be an annular groove centered on the channel, and the annular grooves communicate with each other via the channel in the diametrical direction, and in this way, the replacement medium is It flows to the whole end face quickly and uniformly.
同様に、調整管もポリイミド非磁性材料で製造される。 Similarly, the tuning tube is also made of polyimide nonmagnetic material.
本考案の一実施形態において、サンプルが媒体ジョイント１２２に入ることを防止するために、２つの制限部分１２２２のサンプルに近い一端にそれぞれサンプルの通過を遮断するためのろ紙（未図示）が設置されてもよく、該ろ紙のメッシュが少なくともサンプルの粒度より小さいが、置換媒体の通過に影響しない。配置するときに、一端がまず挿入された制限部分１２２２の端面にろ紙を置き、次にサンプルを充填し、サンプル充填が終了した後、再びこの一端のろ紙を置き、次にこの一端の制限部分１２２２を取り付ける。また、調整管を取り付ける時にも、同様に調整管とサンプルとの間に対応したろ紙を置く。 In one embodiment of the present invention, in order to prevent the sample from entering the media joint 122, filter paper (not shown) for blocking the passage of the sample is provided at one end near the sample of the two limiting portions 1222, respectively. The mesh of the filter paper is at least smaller than the particle size of the sample but does not affect the passage of the displacement medium. When placing, place the filter paper on the end face of the restriction part 1222 into which one end was inserted first, then fill the sample, and after the sample filling is finished, put the filter paper on one end again, and then the restriction part of this one end Attach the 1222 Also, when attaching the adjustment tube, similarly place a corresponding filter paper between the adjustment tube and the sample.
本考案の一実施形態において、供給装置３０はさらにそれぞれ、気体と液体の駆動動力を提供する貯蔵タンク３１、３２と、２つの貯蔵タンク３１、３２を接続して貯蔵タンク３１、３２の供給圧力を調整する調整器３４と、置換媒体を収容した媒体タンク３３とを設置してもよく、媒体タンク３３は、供給端が調整器３４に接続されて吐出端がコネクタ４０に接続される。 In one embodiment of the present invention, the supply device 30 further connects the two storage tanks 31, 32 and the supply pressure of the storage tanks 31, 32, respectively, to provide the driving power of gas and liquid. And a media tank 33 containing a replacement medium. The media tank 33 has a supply end connected to the regulator 34 and a discharge end connected to the connector 40.
本形態においては、貯蔵タンク３１、３２における媒体を置換媒体を駆動する動力源とし、すなわち、置換媒体自体の圧力を駆動源とするのではなく、専用駆動源を用いて置換媒体を駆動する。貯蔵タンク３１、３２は、開くと圧力を出力し、媒体タンク３３自体にはいかなる供給圧力も有しないため、貯蔵タンク３１、３２の印加圧力の大きさが媒体タンク３３の供給圧力の大きさに相当する。調整器３４は、測定圧力に応じて、調整貯蔵タンク３１、３２について、媒体タンク３３に指定圧力での気体又は液体を供給するように要求でき、更に媒体タンク３３における置換媒体がコネクタ４０を経て反応管１１に入ることを促進する。 In this embodiment, the medium in the storage tanks 31 and 32 is used as a power source for driving the replacement medium, that is, the pressure of the replacement medium itself is not used as a driving source, but the replacement medium is driven using a dedicated drive source. Since the storage tanks 31, 32 output pressure when opened and the media tank 33 itself does not have any supply pressure, the magnitude of the applied pressure of the storage tanks 31, 32 is equal to the magnitude of the supply pressure of the media tank 33. Equivalent to. Depending on the measured pressure, the regulator 34 can request the regulated storage tanks 31, 32 to supply the medium tank 33 with gas or liquid at a specified pressure, and furthermore the replacement medium in the medium tank 33 passes through the connector 40. Promote entry into reaction tube 11.
該過程では、調整器３４は、供給圧力を視認可能に制御でき、コネクタ４０は供給圧力を正確に調整でき、同時に現在アナログ圧力信号を電子信号に変換して制御システム２０に出力して、制御システム２０に直接処理を行わせる。 In the process, the regulator 34 can visibly control the supply pressure, and the connector 40 can accurately adjust the supply pressure, while at the same time converting the current analog pressure signal into an electronic signal and outputting it to the control system 20 for control The system 20 directly performs processing.
本考案の一実施形態において、ホルダー１０をＣＴ装置６０の内部に容易に取り付けるために、媒体ジョイント１２２の導入部分の制限部分１２２２から離れた一端に固定ベース１４が取り付けられ、該固定ベース１４の底面にＣＴ装置６０の載置シートを収納する収納溝が設置され、同時に固定ベース１４の径方向周辺に軸心線方向へ捩じられる調節ネジが設置されてもよい。ホルダー１１をＣＴ装置６０の収納空間に収納すると、固定ベース１４を収納空間の載置シートに係止でき、次に調節ネジにより固定ベース１４を安定的に載置シートに固定し、このように、ホルダー１１全体は載置シートとともに３６０度で回転して、ＣＴ走査による完全な走査画像の取得を支援する。 In one embodiment of the present invention, a fixed base 14 is attached to one end of the introduction portion of the media joint 122 remote from the limiting portion 1222 in order to easily attach the holder 10 to the inside of the CT device 60; A storage groove for storing the placement sheet of the CT apparatus 60 may be provided on the bottom surface, and an adjustment screw that may be twisted in the axial direction may be provided around the fixed base 14 at the same time. When the holder 11 is stored in the storage space of the CT apparatus 60, the fixed base 14 can be locked to the mounting sheet of the storage space, and then the fixing base 14 is stably fixed to the mounting sheet by the adjustment screw. The entire holder 11 rotates with the mounting sheet by 360 degrees to support acquisition of a complete scan image by CT scan.
図４は、あるパラメータのサンプルの、増加していく圧力勾配での浸透率変化模式図である。 FIG. 4 is a schematic diagram of permeability change with increasing pressure gradient of a sample of a certain parameter.
図５は、あるパラメータのサンプルの、増加していく圧力勾配での浸透率変化模式図である。 FIG. 5 is a schematic diagram of permeability change with increasing pressure gradient of a sample of a certain parameter.
図４と図５に示される実験において、サンプル量は６．６ｇ、ホルダーに挿入する長さは１０ｍｍ、サンプル直径は８ｍｍ、孔隙率は１８．６％、実験温度は２５℃である。 In the experiments shown in FIGS. 4 and 5, the sample amount is 6.6 g, the length to be inserted into the holder is 10 mm, the sample diameter is 8 mm, the porosity is 18.6%, and the experiment temperature is 25.degree.
クラシックなＤａｒｃｙ法則によれば、浸透速度と圧力勾配とは原点を通った直線の関係を有し、図６に示されるようにこのようなリニア関係からずれた浸透過程である限り、「非Ｄａｒｃｙ浸透」と呼ばれる。本装置の段階的増圧法により流速感度実験を行って明らかなように、図７に示されるように、南海北部の水和物泥質シルト貯留層は上記クラシックな「非Ｄａｒｃｙ」型浸透曲線と異なり、原点から逸脱して開始圧力を有するとともに、且つ浸透速度が顕著に低すぎる下限「非Ｄａｒｃｙ」浸透の傾向がある。 According to the classic Darcy law, the permeation rate and pressure gradient have a linear relationship through the origin, and as shown in FIG. 6, as long as the permeation process deviates from such a linear relationship, “non-Darcy It is called penetration. As shown in FIG. 7, the hydrate pelitic silt reservoir in the northern part of the South Sea has a classical “non-Darcy” penetration curve and the above, as shown in FIG. Differently, it has a starting pressure that deviates from the origin, and there is a tendency for the lower limit "non-Darcy" penetration where the penetration rate is significantly lower.
本実施形態では、計算流速は置換圧力差の式により得られ、置換圧力差の式は以下のとおりである。 In the present embodiment, the calculated flow rate is obtained by the equation of displacement pressure difference, and the equation of displacement pressure difference is as follows.
流体の相が「固体−気体＋液体」のように連続的に変化すると同時に、泥質シルト貯留層の多孔質媒体自体も塑性変形を行い、その結果として、孔隙構造全体は再構成する傾向を有する。多孔質媒体の孔隙圧力の低下により、気体と岩石の弾性膨張、孔隙率が低下して、気体が膨張エネルギーの作用で孔隙から排出されてウェルの底部に入り、多孔質媒体の孔隙率や浸透率などは以下のような圧力の関数となる。
At the same time as the fluid phase changes continuously as "solid-gas + liquid", the porous medium of the muddy silt reservoir itself also undergoes plastic deformation, as a result, the whole pore structure tends to be reconstructed Have. The decrease in pore pressure of the porous medium reduces the elastic expansion of the gas and the rock, the porosity decreases, and the gas is expelled from the pores by the action of expansion energy and enters the bottom of the well, and the porosity and penetration of the porous medium The rate is a function of pressure as follows.
目的層の浸透率感度と流速及び圧力勾配との間の関係の２つの方面の情報を理解し把握した上、目的層を試掘するための多孔質媒体には開始圧力勾配が存在するだけでなく、深刻な下限「非Ｄｒａｃｙ」浸透現象−すなわち流量（流速）と圧力勾配がリニア関係ではないことが存在することが見出された。 Understanding and understanding the two aspects of the relationship between the permeability sensitivity of the target layer and the relationship between the flow velocity and the pressure gradient, the porous medium for drilling the target layer not only has an onset pressure gradient but also It has been found that there is a serious lower limit "non-Dracy" osmosis-ie the flow rate (flow rate) and the pressure gradient are not in a linear relationship.
機械的分析によれば、圧力勾配および時間の変化に伴って多孔質媒体の孔隙構造が変形して、貯留層の流速感度がより深刻になり、貯留層の浸透率が急激に低下し、流量が明らかに減少する傾向を有することが確認されており、それは「非典型」な「非Ｄｒａｃｙ非定常流動」に属する。 According to mechanical analysis, the pore structure of the porous medium is deformed with the change of pressure gradient and time, the flow velocity sensitivity of the reservoir becomes more serious, the permeability of the reservoir sharply decreases, and the flow rate It has been confirmed that has a clear tendency to decrease, which belongs to the "atypical" "non-Dracy unsteady flow".
これまで、当業者であれば、本明細書には本考案の複数の例示的な実施例が詳細に記載されたが、本考案の精神と範囲を逸脱しない限り、本考案に開示されている内容に基づいて、本考案の原理と合致する複数の変形又は修正を直接想到又は推定し得る。従って、本考案の範囲は、そのような他の全ての変形または修正を包含するものと理解し認定されるべきである。 To date, one of ordinary skill in the art has described in detail several exemplary embodiments of the present invention herein, but is disclosed in the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention. Based on the content, multiple variations or modifications consistent with the principles of the present invention can be directly conceived or estimated. Accordingly, the scope of the present invention should be understood and defined as encompassing all such other variations or modifications.
ＣＴ技術による海域の泥質シルト貯留層構造変化の測定装置であって、
非磁性材料で製造される中空透明の反応管と、前記反応管の両端開口をシールするチョックプラグとを含み、前記チョックプラグに前記反応管の内部に連通している貫通孔が設置され、前記反応管の体積が少なくともＣＴ装置の検出空間内に収納でき、前記反応管の内部にサンプルの収納量を調整するための非磁性材料で製造される収納量調整管が配置され、前記収納量調整管の外径が前記反応管の内径以下であり、前記収納量調整管の内部に置換媒体が通過するためのチャンネルが設けられ、前記収納量調整管とサンプルとの接触端面に置換媒体を分流するための導流溝が設置されるホルダーと、
テストサンプルの置換媒体を収容するための供給装置と、
前記供給装置と一端における前記チョックプラグとを接続して、前記反応管に入るように置換媒体を制御するコネクタと、
他端における前記チョックプラグに接続されて、前記反応管から排出された置換媒体量を測定する測定装置と、
前記ホルダーを走査するための検出空間を有し、前記反応管内で置換媒体がサンプルを通過するときのサンプルの変化状態図を取得するＣＴ装置と、
測定過程におけるデータを取得して測定データをリアルタイムに分析すると同時に対応測定結果を出力する制御システムとを備える。
It is a measuring device of the pelvic silt reservoir structure change of the sea area by CT technology,
A reaction tube of hollow transparent produced in a non-magnetic material, and a chock plug for sealing the openings at both ends of the reaction tube, the through-holes in communication with the interior of the reaction tube is installed in the chocks plug, the the volume of the reaction tube can be accommodated in the detection space of the at least CT apparatus, storage amount adjusting tube manufactured of a non-magnetic material for adjusting the amount of storage of the sample inside the reaction tube is disposed, the housing amount adjustment the outer diameter of the tube is equal to or less than the inner diameter of the reaction tube, the internal substitution medium storage volume adjusting tube is provided with a channel for passing, shunt replacement medium in contact end surface between the amount of storage adjusting tube and the sample A holder in which a guiding groove for
A feeding device for containing the replacement medium of the test sample;
And connecting the chocks plug in the feeder and the one end, and a connector for controlling the substitution medium to enter the reaction tube,
Is connected to the chock plug at the other end, a measuring device for measuring the displacement amount of media discharged from the reaction tube,
A CT apparatus having a detection space for scanning the holder and acquiring a change state diagram of the sample as the displacement medium passes through the sample in the reaction tube;
A control system is provided which acquires data in the measurement process and analyzes the measurement data in real time and simultaneously outputs a corresponding measurement result.
本考案の一実施形態において、前記チョックプラグは中空媒体ジョイントと金属シール管を含み、前記中空媒体ジョイントは非磁性材料で一体形成された制限部分と導入部分とを含み、前記制限部分の外径が前記反応管の内径以下であり、前記導入部分の直径が前記反応管の外径より大きく、前記制限部分は前記反応管の内部に挿入された後に前記導入部分により遮断され、前記金属シール管は前記反応管と前記導入部分との接続部にシールするように取り付けられ、前記貫通孔は前記導入部分に設置され、２つの前記制限部分の間の間隔距離が測定サンプルを収容する空間となる。 In one embodiment of the present invention, the chock plug includes a hollow media joint and a metal seal tube, the hollow media joint includes a limiting portion and an introducing portion integrally formed of a nonmagnetic material, and the outer diameter of the limiting portion Is equal to or less than the inner diameter of the reaction tube, the diameter of the introduction portion is larger than the outer diameter of the reaction tube, and the restricted portion is blocked by the introduction portion after being inserted into the reaction tube, the metal seal tube Is sealingly attached to the connection portion between the reaction tube and the introduction portion, the through hole is disposed in the introduction portion, and the distance between the two restriction portions is a space for containing the measurement sample. .
本考案の一実施形態において、前記反応管の両端にそれぞれ雄ネジとシールリングを取り付ける環形凹状リングが設置され、前記金属シール管は、前記制限部分に向いている一端に前記反応管に螺合される雌ネジが設置され、他端が直径が雌ネジ部分の直径より小さい摺動チャンネルであり、前記導入部分の前記制限部分に近い端部に外側に突出した制限リングが設置され、前記中空媒体ジョイントに套設された前記金属シール管は前記制限リングで制限されて前記制限部分の方向へ摺動することができず、同時に前記導入部分には前記金属シール管の後退を制限するＣ形リテーナが設置される。 In one embodiment of the present invention, an annular concave ring for attaching an external thread and a seal ring is installed at both ends of the reaction tube, and the metal seal tube is screwed to the reaction tube at one end facing the restriction portion. And the other end is a sliding channel whose diameter is smaller than the diameter of the female screw portion, and an outwardly projecting limiting ring is installed at the end of the introducing portion near the limiting portion, the hollow It said metal seal tube that is套設the media joint can not be slid in the direction of the restricted section is limited by the limiting ring, C-shaped to limit the retraction of the metal seal tube for the introduction at the same time A retainer is installed.
本考案の一実施形態において、前記反応管、前記中空媒体ジョイント及び前記収納量調整管は、非磁性ポリイミド材料で製造される。 In one embodiment of the present invention, the reaction tube, the hollow medium joint and the storage volume adjusting tube are made of nonmagnetic polyimide material.
本考案の一実施形態において、前記供給装置は気体又は液体を提供する材料貯蔵タンクと、前記材料貯蔵タンクの供給圧力を調整する圧力調整器と、置換媒体を収納する液体タンクとを含み、前記液体タンクは供給端が前記圧力調整器に接続されて、吐出端が前記コネクタに接続され、前記圧力調整器は測定要求圧力に基づいて前記供給装置が吐出した気体又は液体を前記液体タンクに入るように調整して、前記液体タンク内の置換媒体が前記コネクタを経た後に前記反応管に入るように促進し、前記コネクタにはそれぞれ気体源と液体源に接続される２つの供給インターフェース、１つの共用吐出インターフェースが設置され、同時に回路を介して前記制御システムに現在の置換媒体の供給量と圧力値を出力する。 In one embodiment of the present invention, the supply device comprises a material storage tank to provide a gas or liquid, and a pressure regulator for regulating the supply pressure of the material storage tank, and a liquid tank for accommodating a replacement medium; The liquid tank has a supply end connected to the pressure regulator and a discharge end connected to the connector, and the pressure regulator allows the gas or liquid discharged by the supply device to enter the liquid tank based on the pressure required for measurement. Adjusting so as to facilitate the displacement medium in the liquid tank to enter the reaction tube after passing through the connector, the connector having two supply interfaces, one connected to the gas source and the liquid source, respectively A shared dispensing interface is provided, which simultaneously outputs the current displacement medium supply and pressure values to the control system via a circuit.
本考案の一実施形態において、前記中空媒体ジョイントの導入部分の制限部分から離れた一端に固定ベースが取り付けられ、前記固定ベースの底面に前記ＣＴ装置の載置シートを収納する収納溝が設置され、前記固定ベースの径方向周辺に軸心線方向へ捩じられる調節ネジが設置されて、前記固定ベースと前記載置シートを固定する。 In one embodiment of the present invention, a fixed base is attached to one end of the introduction portion of the hollow medium joint apart from the restricted portion, and a storage groove for storing a mounting sheet of the CT apparatus is installed on the bottom surface of the fixed base. An adjustment screw which is twisted in an axial direction around the radial direction of the fixed base is installed to fix the fixed base and the placing sheet.
Claims (9)
非磁性材料で製造される中空透明反応管と、反応管の両端開口をシールするチョックプラグとを含み、チョックプラグに反応管の内部に連通している貫通孔が設置され、前記反応管の体積が少なくともＣＴ装置の検出空間内に収納でき、前記反応管の内部にサンプルの収納量を調整するための非磁性材料で製造される調整管が配置され、調整管の外径が前記反応管の内径以下であり、調整管の内部に置換媒体が通過するためのチャンネルが設けられ、調整管とサンプルとの接触端面に置換媒体を分流するための導流溝が設置されるホルダーと、
テストサンプルの置換媒体を収容するための供給装置と、
前記供給装置と一端におけるチョックプラグとを接続して、反応管に入るように置換媒体を制御するコネクタと、
他端におけるチョックプラグに接続されて、反応管から排出された置換媒体量を測定する測定装置と、
前記ホルダーを走査するための検出空間を有し、前記反応管内で置換媒体がサンプルを通過するときのサンプルの変化状態図を取得するＣＴ装置と、
測定過程におけるデータを取得して測定データをリアルタイムに分析すると同時に対応測定結果を出力する制御システムとを備える、ことを特徴とするＣＴ技術による海域の泥質シルト貯留層構造変化の測定装置。 It is a measuring device of the pelvic silt reservoir structure change of the sea area by CT technology,
A hollow transparent reaction tube made of a nonmagnetic material and a chock plug for sealing the openings at both ends of the reaction tube, the chock plug being provided with a through hole communicating with the inside of the reaction tube, the volume of the reaction tube Is arranged at least in the detection space of the CT apparatus, and a control pipe made of nonmagnetic material for controlling the storage amount of the sample is disposed inside the reaction pipe, and the outer diameter of the control pipe is equal to that of the reaction pipe. A holder having a diameter equal to or less than the inner diameter, a channel for passing the replacement medium inside the adjusting tube, and a guiding groove for diverting the replacement medium at the contact end face between the adjusting tube and the sample;
A feeding device for containing the replacement medium of the test sample;
A connector for connecting the supply device and a chock plug at one end to control a replacement medium to enter the reaction tube;
A measuring device connected to the chock plug at the other end to measure the amount of displacement medium discharged from the reaction tube;
A CT apparatus having a detection space for scanning the holder and acquiring a change state diagram of the sample as the displacement medium passes through the sample in the reaction tube;
A control system for acquiring data in a measurement process and analyzing the measurement data in real time and simultaneously outputting a corresponding measurement result, the apparatus for measuring the change in muddy silt reservoir structure change of the ocean area by the CT technique.
A fixed base is attached to one end away from the restricted portion of the introduction portion of the medium joint, and a storage groove for storing a placement sheet of the CT apparatus is installed on the bottom surface of the fixed base. 3. An apparatus according to claim 2, characterized in that an adjusting screw which is twisted in the axial direction is installed to fix the fixed base and the placing sheet.
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