详情

原文传递一种酸岩反应双岩板缝洞模拟装置及其工作方法

专利名称：	一种酸岩反应双岩板缝洞模拟装置及其工作方法
摘要：	一种酸岩反应双岩板缝洞模拟装置及其工作方法。酸岩反应双岩板缝洞模拟装置包括供压注入系统、前处理信息采集系统、双岩板缝洞模型CT成像系统、出口信息采集系统、冷凝回压系统、废液回收系统和数据处理系统；上述各系统依靠连接装置依次贯通。该装置结构紧凑，具有较强的承压能力，通过旋转装置可以实现模拟地层倾角0～90°的裂缝酸化、酸压情况，可实现动态观测三维状态下酸化的蚓孔延伸、竞争、缝洞间的沟通和穿洞过程以及酸压实验中三维裂缝酸蚀过程的动态观测。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国石油大学(华东)
发明人：	齐宁;潘林;何龙;杨潇;苏徐航;赵海洋;丁保东;韩子昭;王建海
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T17:00:00+0805
申请号：	CN201911403736.2
公开号：	CN111024584A
代理机构：	青岛申达知识产权代理有限公司
代理人：	蒋遥明
分类号：	G01N15/08;G;G01;G01N;G01N15;G01N15/08
申请人地址：	266580 山东省青岛市经济技术开发区长江西路66号
主权项：	1.一种酸岩反应双岩板缝洞模拟装置，其特征在于，包括供压注入系统、前处理信息采集系统、双岩板缝洞模型CT成像系统、出口信息采集系统、冷凝回压系统、废液回收系统和数据处理系统；上述各系统通过连接装置依次贯通；所述供压注入系统为所述双岩板缝洞模拟装置提供注入压力并调节注入酸液的量和速度；所述前处理信息检测系统用于调节酸液压力和温度同时和采集所述双岩板缝洞模型CT成像系统入口端流体的压力、温度、流量信息；所述双岩板缝洞模型CT成像系统用于通过CT成像技术动态观察双岩板间的酸液流动、缝洞在酸液作用下的沟通穿洞过程；所述出口信息采集系统用于采集所述双岩板缝洞模型CT成像系统出口端流体的压力、温度、流量信息；所述冷凝回压系统用于将双岩板模型出口端的高温流体降温同时控制出口端的回压稳定在实验要求之下；所述废液回收系统用于废液的回收；所述数据处理系统用于整理计算采集到的的入口端、出口端实验数据。 2.根据权利要求1所述的酸岩反应双岩板缝洞模拟装置，其特征在于，所述双岩板缝洞模型CT成像系统包括岩板腐蚀夹持器、CT扫描装置、旋转装置，所述岩板腐蚀夹持器设置在支架上，所述缝板腐蚀夹持器放置在所述CT扫描装置内。 3.根据权利要求2所述的酸岩反应双岩板缝洞模拟装置，其特征在于，所述岩板腐蚀夹持器包括箱体、粗线管接口，所述箱体的两侧面设有连通至所述箱体内的粗线管接口，所述箱体内设有CT腔、岩板固定夹持装置、注液管线；所述岩板固定夹持装置放置于CT腔体内；注液管线与岩板固定夹持装置相连接；所述岩板固定夹持装置具有一定的空间，其中包括该装置主体、亲水胶结剂胶结后的双岩板、橡胶托盘、液体腔，所述装置两边设有所述液体腔，所述液体腔中间设有所述橡胶托盘，所述橡胶托盘上固定所述双岩板，所述夹持装置双置于CT腔体内，所述CT腔体外接电脑可以直接呈现CT扫描结果，用于动态观测酸化时三维状态下的蚓孔延伸、竞争、缝洞间的沟通和穿洞过程，酸压时三维裂缝酸蚀过程；通过所述液体腔连通注液管线泵入实验所需的高温液体同时给所述装置空间附加围压。 4.根据权利要求3所述的一种酸岩反应双岩板缝洞模拟装置，其特征在于，所述岩板夹持装置内部有卡槽，通过卡槽可以调整岩板之间的距离，所述岩板固定夹持装置设有旋转装置，所述旋转装置包括两根旋转轴，所述旋转轴的一端连接所述箱体，另一端通过键槽嵌入所述岩板固定夹持装置，所述装置四周都设有旋转轴卡槽；所述旋转轴的旋转带动所述岩板固定夹持装置正向或侧向0-90°旋转。 5.根据权利要求4所述的一种酸岩反应双岩板缝洞模拟装置，其特征在于，所述箱体的长、宽、高的取值范围分别为300-500mm、200-400mm、50-100mm；所述岩板的长、宽、高的取值范围分别为200-300mm、50-200mm、5-15mm。 6.根据权利要求5所述的一种酸岩反应双岩板缝洞模拟装置，其特征在于，所述箱体的长、宽、高的取值分别为400mm、200mm、100mm；所述岩板的长、宽、高的取值分别为200mm、100mm、10mm。 7.根据权利要求6所述的一种酸岩反应双岩板缝洞模拟装置，其特征在于，所述供压注入系统通过粗管线连通中间容器，所注入液体先存放在中间容器，中间容器可以对液体进行保温，前部空间通过注液管线连通岩板固定夹持装置，由所述夹持装置内部带有隔热材料的所述液体腔注入双岩板缝洞模型，为所述空间岩板提供实验所需的温度与围压；所述粗管线连接所述粗管线接口，所述粗管线内径为4mm，外径为40mm，所述双岩板缝洞模型设有气体放空阀，用于调整压力为实验需求。 8.根据权利要求7所述的一种酸岩反应双岩板缝洞模拟装置，其特征在于，所述供压注入系统包括中间容器、耐酸增压泵，所述增压泵通过管线连接中间容器，可以用于中间容器增压泵出酸液；所述预热系统包括预热套、温度传感器，所述预热套包括加热套管及套在所述加热套管上的保温套，所述中间容器连接温度传感器；所述耐酸增压泵连通所述中间容器；所述入口检测系统包括入口流量计、入口压力传感器、入口温度传感器，所述在中间容器连通所述入口流量计，所述入口流量计通过阀门连通所述双岩板缝洞模型的入口端，所述入口压力传感器、所述入口温度检测仪连接所述双岩板缝洞模型的入口端；所述出口检测系统包括出口流量计、出口压力传感器、出口温度传感器，所述双岩板缝洞模型的出口端连接所述出口压力传感器、所述出口温度检测仪，所述出口流量计通过阀门连通所述气液分离器出口端；所述回压系统包括回压阀、回压容器、回压表以及回压泵，所述双岩板缝洞模型的出口端通过所述回压阀分别连通所述回压容器、所述回压泵、所述回压表；所述废液回收系统包括气液分离器、废液罐、冷凝器；所述回压阀、所述气液分离器、所述出口流量计、所述冷凝器、所述废液罐依次连通，所述气液分离器通过阀门连通所述出口流量计。所述废液回收系统包括气液分离器、废液罐；所述回压阀、所述气液分离器、所述出口流量计、所述冷凝器、所述废液罐依次连通，所述气液分离器通过阀门连通所述出口流量计。 9.权利要求8所述的一种酸岩反应双岩板缝洞模拟装置的工作方法，其特征在于，具体步骤包括： (1)选取地层岩石，即碳酸盐岩，将所述地层岩石加工成所述岩板，模拟酸化时，两个岩板均需雕刻缝洞，再将两个雕刻面相向叠放装入岩板腐蚀夹持器中的双岩板缝洞模型空间，用亲水胶结剂胶结，不留间隙，模拟酸压时，两个雕刻面相向叠放，由内部卡槽和夹持器调整岩板间距，岩板依据实验要求装入双岩板缝洞模型空间后，打开所述数据处理系统，进行实验数据的前处理； (2)打开气体放空阀，调整酸岩反应双岩板缝洞模拟装置内压力平衡，关闭气体放空阀； (3)配置质量浓度为0～37％的酸液，注入所述中间容器中；打开所述预热套，将温度调整为20～120℃；打开所述回压系统，设置0～8MPa的回压；打开所述入口流量计、所述入口压力传感器、所述入口温度传感器、所述出口流量计、所述出口压力传感器、所述出口温度检测仪、所述冷凝器、所述CT装置以及连通的电脑处理装置； (4)设置注入速度为0～3L/h，打开所述耐酸泵，通过所述耐酸泵将所述中间容器中的酸液泵入所述双岩板缝洞模型； (5)通过所述入口流量计、所述入口压力传感器、所述入口温度检测仪实时采集所述双岩板缝洞模型入口端流体的流量、压力、温度，通过所述出口流量计、所述出口压力传感器、所述出口温度检测仪实时采集所述双岩板缝洞模型出口端流体的流量、压力、温度，通过所述CT装置实时采集模拟酸化时三维状态下的蚓孔延伸、竞争、缝洞间的沟通和穿洞过程的图片信息；酸压时，三维酸压裂缝刻蚀动态过程的图片信息； (6)将步骤(5)采集的数据及图片信息传输至所述数据处理系统，得到蚓孔生长速率、岩板渗透率变化的实时数据并对三维蚓孔竞争情况，缝洞间的沟通和穿洞过程，以及三维裂缝动态酸蚀程度，酸蚀过程的分析。
所属类别：	发明专利