聚能混相流体与岩体裂解反应流动实验装置及其方法与流程

文档序号:12784804阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种聚能混相流体与岩体裂解反应流动实验装置,其特征在于:

由CO2基纳米聚能混相流体生成单元(DY1)、矿物存储流体模拟生成单元(DY2)、常规三轴应力加载单元(DY3)、气固液分离单元(DY4)、温度-渗流测量单元(DY5)和电火花点火控制单元(DY6)组成;

CO2基纳米聚能混相流体生成单元(DY1)、矿物存储流体模拟生成单元(DY2)、气固液分离单元(DY4)、温度-渗流测量单元(DY5)和电火花点火控制单元(DY6)分别与常规三轴应力加载单元(DY3)连接,进行CO2基纳米聚能混相流体与储层岩体高温裂解反应-流动-应力耦合实验。

2.按权利要求1所述的聚能混相流体与岩体裂解反应流动实验装置,其特征在于:

所述的CO2基纳米聚能混相流体生成单元(DY1)包括依次连接的CO2罐体(1)、第1流量泵(A1)、CO2纳米聚能混相流体生成器(2)和第1阀门(F1)组成。

3.按权利要求1所述的聚能混相流体与岩体裂解反应流动实验装置,其特征在于:

所述的矿物存储流体模拟生成单元(DY2)包括依次连接第2流量泵(A2)、矿物流体模拟生成器(4)、第2压力传感器(B2)和第4阀门(F4)。

4.按权利要求1所述的聚能混相流体与岩体裂解反应流动实验装置,其特征在于:

所述的常规三轴应力加载子单元(DY3)包括围压室(5)、轴向压轴(6)、岩心密封胶套(7)、岩心(8)、端部带孔隔板(9)、位移传感器(10)、密封接线板(11)和第1计算机(C1);

岩心(8)置于围压室(5)内部中心,岩心(8)的垂直向两端分别连接有端部带孔隔板(9),轴向压轴(6)压紧端部带孔隔板(9)和岩心(8),岩心密封胶套(7)完全包裹岩心(8)及轴向压轴(6)的端部,位移传感器(10)沿岩心(8)径向直接抵住岩心(8),温度传感器(18)穿过岩心密封胶套(7)和岩心(8)直接接触,围压室(5)通过管路与第3流量泵(A3)连接,位移传感器(10)通过密封接线板(11)和第1计算机(C1)连接。

5.按权利要求1所述的聚能混相流体与岩体裂解反应流动实验装置,其特征在于:

所述的气固液分离单元(DY4)包括第7阀门(F7)、过滤器(12)、固体收集器(13)、气液分离装置(14)、气体收集器(15)、第8阀门(F8)和液体收集器(16);

其连接关系是:

第7阀门(F7)、过滤器(12)和气液分离装置(14)通过管路依次连接,固体收集器(13)与过滤器(12)单独连接,气体收集器(15)连接到气液分离装置(14)的上端,液体收集器(16)通过阀门(F8)连接到气液分离装置(14)的下端。

6.按权利要求1所述的聚能混相流体与岩体裂解反应流动实验装置,其特征在于:

所述的温度-渗流测量单元(DY5)包括温度计(19)、第1压力传感器(B1)、第2压力传感器(B2)、压差计(17)、第2阀门(F2)、第5阀门(F5)、第6阀门(F6)、第2计算机(C2);

其连接关系是:

压差计(17)上端通过第2阀门(F2)与第1阀门(F1)连接,压差计(17)下端通过第6阀门(F6)与第7阀门(F7)连接,第1压力传感器(B1)与第1阀门(F1)相连,第2压力传感器(B2)与第4阀门(F4)相连,第3压力传感器(B3)与第6阀门(F6)相连,第1阀门(F1)通过第5阀门(F5)与第7阀门(F7)相连,第1压力传感器(B1)、第2压力传感器(B2)、第3压力传感器(B3)、压差计(17)均与第2计算机(C2)连接,温度计(19)通过密封接线板(11)与第1计算机(C1)连接。

7.按权利要求1所述的聚能混相流体与岩体裂解反应流动实验装置,其特征在于:

所述的电火花点火控制单元(DY6)包括电火花起爆针(19)、密封接线板(11)和控制器(20);

电火花起爆针(19)通过密封接线板(11)与控制器(20)连接。

8.基于权利要求1-7所述聚能混相流体与岩体裂解反应流动实验装置的实验方法,其特征在于:

①岩心(8)安装

根据试验条件准备标准岩心(8),并将温度传感器(18)、位移传感器(10)在预定位置安装好,并使用岩心密封胶套(17)将岩心(8)包裹密封安装好,关闭第1、4、7阀门(F1、F4、F7),并打开第3阀门(F3)和真空泵(3)预抽真空;

②预应力加载

初始预应力加载,经过常规三轴加载单元DY3的加载,施加围压和轴向应力至预定初始值,并记录应力、变形数据;

③矿物流体注入

将配制好的矿物流体置入矿物流体模拟生成器(4),打开第4阀门(F4),经过第2流量泵(A2)加压注入岩心(8),直至平衡;

④CO2基纳米聚能混相流体注入

CO2基纳米聚能混相流体调配:关闭第7阀门(F7),经过第1流量泵(A1),将CO2气体、镁基纳米颗粒、铝基纳米颗粒和纳米过氧化物按照预定级配注入CO2基纳米聚能混相流体生成器(2),形成CO2基纳米聚能混相流体;

⑤气固液分离

打开第7阀门(F7),开启气固液分离单元(DY4),分离渗流出气、固、液混合物,并收集,保存,分析;

⑥温度、渗透率测量

开启温度-渗流测量单元(DY5),关闭第2、4、5、6阀门(F2、F4、F5、F6),打开第1、3、7阀门(F1、F3、F7),CO2基纳米聚能混相流体沿着高压管路进入岩心(8),并驱替矿物流体,待驱替稳定后,打开第2、6阀门(F2、F6),待第1压力传感器(B1)和第3压力传感器(B3)数值稳定时,通过温度-渗流量测单元(DY5)进行渗透率测量;

⑦点燃CO2基纳米聚能混相流体

待步骤⑤⑥稳定,并结束测量后,关闭所有阀门,启动控制器(20),进入岩心(8)渗流通道的CO2基纳米聚能混相流体在电火花起爆针(19)作用下燃烧,产生瞬时高温高压的矿物流体,在高温高压作用下发生裂解反应;

⑧数据采集

重新打开第1、3、7阀门(F1、F3、F7),二氧化碳基纳米聚能混相流体重新注入岩心(8),并驱替反应后裂解的矿物流体,开启气固液分离单元(DY4),分离渗流出气、固、液混合物,并收集、保存和分析;

⑨重复试验

重复步骤⑧,直至实验达到预期实验效果。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1