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原文传递联合X-CT技术的水合物渗透率测量装置

专利名称：	联合X-CT技术的水合物渗透率测量装置
摘要：	本实用新型公开一种联合X‑CT技术的水合物渗透率测量装置，包括X‑CT扫描分析系统、X射线穿透式反应釜、抽真空系统、温压控制系统、水合物样品制备系统以及渗透率测量系统。通过X‑CT扫描分析系统与渗透率测量系统的整合应用，选择不同的水合物生成方式，可直观观测不同水合物生成方式下(过量气法、过量水法、饱和气水法)水合物与沉积物骨架颗粒之间的接触关系，并可用于探究水合物聚散过程中沉积物微观结构参数演化规律及其对渗流特性的影响，对于深刻理解我国南海水合物降压开采规律并切实改善其产气效率以及完善降压开采技术体系具有重要的工程意义，为研究我国南海水合物开采过程中产水、产气规律提供了可靠的实验平台。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	青岛海洋地质研究所
发明人：	张准;刘昌岭;刘乐乐;宁伏龙;李承峰;孟庆国;李彦龙
专利状态：	有效
申请日期：	2018-09-21T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201821547381.5
公开号：	CN209215179U
代理机构：	青岛中天汇智知识产权代理有限公司
代理人：	万桂斌
分类号：	G01N15/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	266000 山东省青岛市市南区福州南路62号
主权项：	1.一种联合X-CT技术的水合物渗透率测量装置，其特征在于，包括X射线穿透式反应釜(25)以及与X射线穿透式反应釜(25)相连的X-CT扫描分析系统(A)、抽真空系统(B)、温压控制系统(C)、水合物样品制备系统(D)以及渗透率测量系统；X射线穿透式反应釜(25)用于水合物的合成和分解，X-CT扫描分析系统(A)用于实时扫描沉积物微观结构，温压控制系统(C)用以模拟水合物储层真实温度和地层应力环境，为水合物生成和分解提供合适的温度与压力；水合物样品制备系统(D)提供水合物生成所需的反应物，渗透率测量系统为渗流实验提供相应的流体，采集并存储样品温度、压差和流体流量实验数据，根据达西定律计算渗透率；所述X射线穿透式反应釜(25)设置在X-CT扫描分析系统内，包括由PEEK材料制作的反应釜腔体，反应釜腔体的一端设置有土字型活塞柱体(28)、另一端设置有下底座(19)，并对应的通过上法兰盖(27)和下法兰盖(20)锁紧固定，下底座(19)、土字型活塞柱体(28)与反应釜腔体内壁之间密闭形成围压腔室(N)，土字型活塞柱体(28)与反应釜腔体内壁之间密闭形成轴压腔室(M)；围压腔室(N)上设置有围压循环介质入口(23)和围压循环介质出口(32)，轴压腔室(M)上设置有轴压入口(29)和轴压出口(31)，样品(1)通过乳胶膜(24)包裹设置在土字型活塞柱体(28)与下底座(19)之间，且乳胶膜(24)通过橡皮筋(26)绑扎在土字型活塞柱体(28)与下底座(19)之间，且在样品(1)的两端分别设置有上透水石(22-2)和下透水石(22-1)，下底座(19)上设置有渗流入口(18)，土字型活塞柱体(28)上设置有渗流出口(30)，所述渗流入口(18)端与水合物样品制备系统(D)相连，渗流出口(30)端与一回压控制模块相连，所述回压控制模块包括回压泵、回压阀(9)，回压阀(9)与渗流出口(30)端还设置有第二阀门(17-2)；所述的水合物样品制备系统(D)与X射线穿透式反应釜(25)的渗流入口(18)相连，包括高压气瓶(11)、蒸馏水罐(12)、冷却气水容器(13)、第二平流泵(7-2)以及设置在冷却气水容器(13)内的磁力搅拌器，高压气瓶(11)与冷却气水容器(13)相连，蒸馏水罐(12)通过第二平流泵(7-2)与冷却气水容器(13)相连，磁力搅拌器用以促进高压气体溶解于水，高压气瓶(11)内的高压气根据实验要求选择CH4或CO2气瓶；冷却气水容器(13)包括气水容器和冷却循环机，气水容器设置于冷却循环机中，高压气瓶(11)与冷却气水容器(13)之间设置有第六阀门(17-6)，高压气瓶(11)与渗流入口(18)之间还设置有第五阀门(17-5)，第二平流泵(7-2)与冷却气水容器(13)之间设置有第七阀门(17-7)；所述渗透率测量系统包括自动压力追踪泵(14)、第一压力表(2-1)、第二压力表(2-2)、压差计(4)以及流量计(8)，自动压力追踪泵(14)的一端通过第八阀门(17-8)与冷却气水容器(13)相连，另一端通过第九阀门(17-9)与渗流入口(18)相连，第一压力表(2-1)和第二压力表(2-2)分别设置在渗流入口(18)端和渗流出口(30)端，压差计(4)设置在渗流入口(18)和渗流出口(30)之间，用以实时监测样品(1)两端压差变化；自动压力追踪泵(14)用以实现孔隙流体压力控制，并实现自动追踪；流量计(8)、回压阀(9)和第二阀门(17-2)设置在渗流出口(30)与冷却气水容器(13)之间，流量计(8)用以对出渗流出口(30)端出液管流出的液体流量进行监测。 2.根据权利要求1所述的联合X-CT技术的水合物渗透率测量装置，其特征在于：所述抽真空系统(B)包括真空泵(5)，真空泵(5)与X射线穿透式反应釜(25)的渗流出口(30)相连，真空泵(5)与渗流出口(30)之间还设置有第三阀门(17-3)。 3.根据权利要求1所述的联合X-CT技术的水合物渗透率测量装置，其特征在于：所述温压控制系统(C)包括温度控制系统及压力控制系统，所述温度控制系统包括水箱(6)、冷却循环压力泵(10)以及设置在围压腔室(N)内的温度传感器(3)，冷却循环压力泵(10)与水箱(6)相连并与围压循环介质出口(32)和围压循环介质入口(23)形成循环回路，且在冷却循环压力泵(10)与反应釜之间还设置有第四阀门(17-4)，围压循环介质出口(32)和围压循环介质入口(23)呈180度对角设置，温度传感器(3)用以实时测量样品(1)的温度；所述压力控制系统与轴压入口(29)和轴压出口(31)相连并形成循环回路，包括第一平流泵(7-1)以及第一压力表和第二压力表，第一平流泵(7-1)与水箱(6)相连，第一平流泵(7-1)与反应釜之间还设置有第一阀门(17-1)，以通过第一平流泵(7-1)给样品(1)施加轴压。 4.根据权利要求1所述的联合X-CT技术的水合物渗透率测量装置，其特征在于：所述下底座(19)与反应釜腔体内壁之间、土字型活塞柱体(28)与反应釜腔体内壁之间均设置有密封圈。
所属类别：	实用新型