一种干热岩流动反应模拟系统的制作方法

本实用新型涉及干热岩热能回收领域，更具体地说，它涉及一种干热岩流动反应模拟系统。

背景技术：

干热岩是指一般温度大于200°C，埋深数千米，内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。储存于干热岩中的热量需要通过人工压裂形成增强型地热系统才能得以开采。岩心夹持器是开发试验中运用较广泛的基础组件，通过对目标地层取岩心，在岩心夹持器中完成与岩心相关的渗透率、孔隙度和其它地层损害等相关试验，从而获得岩心及流体各物性参数，进一步反映出地层的相关特性。

由于干热岩层各种岩性相互交杂，非均质性与各项异性影响突出，各层间物理特性差异较大。采用常规单岩心夹持来模拟干热岩层的注水、损害等相关试验不能很好地反应介质在层与层之间流动关系，可模拟性差，测量结果偏差大。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种干热岩流动反应模拟系统，解决了不同高度差的条件下，岩石试样的介质渗透试验。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种干热岩流动反应模拟系统，包括若干相互并联的夹持器、储液罐和底座，若干所述夹持器通过若干管道相连通，其中一所述夹持器固定于底座上，所述夹持器上套设有套环，所述套环之间设有连接杆；所述套环上活动连接有定位块，所述夹持器的外表面设置有多个呈圆周均匀分布的定位槽，所述定位块与所述定位槽插接配合；所述夹持器包括筒体、与筒体螺纹连接的端盖、与端盖螺纹连接的堵头和设于筒体中空结构内的胶筒，所述筒体上设置有注压孔，所述储液罐与所述胶筒通过注液管相连通。

通过采用上述技术方案，夹持器采用并联的组合方式，根据实际需求还可增加夹持器的数量；定位块与不同的定位槽相插接，可改变连接杆处于带底座的夹持器不同圆周位置上，从而改变两个夹持器之间的高度差，同时，实现了夹持器并联时的倾斜角变化，更方便地模拟层与层内部流体因相对重力方向改变而产生的结果；管道将两个夹持器连通，可让介质在两个夹持器之间流动；当岩心测定的时候，针对不同岩层之间的测试，改变夹持器之间的高度差，满足对夹持器中干热岩的研究。

优选的，所述定位块滑移连接于套环上，所述定位块上套接有弹簧，所述弹簧的两端分别固定于定位块和套环的外表面，且弹簧自然状态下，所述定位块的端部突出于套环的内表面。

通过采用上述技术方案，朝外拉动定位块将使定位块与筒体相分离，便于转动夹持器改变夹持器之间的倾角变化；当定位块与定位槽对齐时，定位块将在弹簧的作用下插入定位槽内，从而对夹持器的圆周方向进行限制。

优选的，所述定位块的一端设置有供手指容置的凹陷槽，另一端呈圆角设置。

通过采用上述技术方案，手指容置在凹陷槽内，可减小手指与定位块相互脱离的情况；定位块的端部为圆角，能够使定位块更好的插入定位槽内。

优选的，所述定位块螺纹连接于套环上，所述定位块的端部设有防滑纹。

通过采用上述技术方案，旋转定位块使其旋进或者旋出，当定位块旋进时，定位块的端部将插入定位槽内，从而对夹持器的圆周方向进行限制；当定位块旋出时，定位块的端部与筒体的表面相分离，方便转动夹持器。

优选的，还包括温控箱，若干所述夹持器位于温控箱内。

通过采用上述技术方案，将夹持器安装在温控箱中，保证岩心在测定时温度的恒定。

优选的，所述注液管与所述堵头的连接处均设有阀门。

通过采用上述技术方案，阀门可实现注液管的启闭，便于控制介质从不同的注液管进入不同的胶筒，胶筒之间的介质经过管道相连通。

优选的，所述筒体与所述端盖之间设有密封圈。

通过采用上述技术方案，密封圈可增加筒体与端盖之间的密封性，便于更好的经注压孔对胶筒进行施加压力。

优选的，所述筒体上设有与岩心位置相对应的玻璃观察窗，所述胶筒为透明状。

通过采用上述技术方案，玻璃观察窗具有清晰透明、耐高压的特点，显微镜可通过玻璃观察窗来实现记录图片变化情况；透明胶套具有很强的形变能力，且能够直观的观察到岩心的试验变化。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：夹持器采用并联的组合方式，根据实际需求还可增加夹持器的数量；定位块与不同的定位槽相插接，可改变连接杆处于带底座的夹持器不同圆周位置上，从而改变两个夹持器之间的高度差，同时，实现了夹持器并联时的倾斜角变化，更方便地模拟层与层内部流体因相对重力方向改变而产生的结果；管道将两个夹持器连通，可让介质在两个夹持器之间流动；当岩心测定的时候，针对不同岩层之间的测试，改变夹持器之间的高度差，满足对夹持器中干热岩的研究。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一中两个夹持器之间的连接示意图；

图3是本实用新型实施例一中夹持器的部分剖视图；

图4是本实用新型实施例二中夹持器的部分剖视图。

图中：1、夹持器；101、筒体；102、端盖；103、堵头；104、胶筒；105、注压孔；2、储液罐；3、底座；4、管道；5、套环；6、连接杆；7、定位块；8、定位槽；9、注液管；10、弹簧；11、凹陷槽；12、防滑纹；13、温控箱；14、阀门；15、密封圈；16、玻璃观察窗；17、箱门。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一：一种干热岩流动反应模拟系统，如图1所示，包括温控箱13和储液罐2，储液罐2通过注液管9与温控箱13内相连通；温控箱13的两侧开有两个相对的通孔，注液管9穿过通孔；温控箱13为上方开口的箱体，温控箱13的顶端安装有将其封闭的箱门17。

温控箱13内安装有底座3和两个夹持器1，其中，底座3固定在温控箱13的内地面，一个夹持器1固定在底座3上，另一个夹持器1固定在夹持器1上，将夹持器1安装在温控箱13中，保证安装于夹持器1内的岩心在测定时温度的恒定。注液管9分别通过软管与两个夹持器1的一端，且软管与注液管9的连接处均安装有阀门14，阀门14可实现注液管9的启闭，便于控制介质从不同的软管进入不同的夹持器1；两个夹持器1通过四条管道4相连通，两个夹持器1之间的介质经过管道4进行流动。

如图2和图3所示，夹持器1上套有套环5，套环5之间安装有连接杆6，套环5与连接杆6之间焊接固定，通过连接杆6将两个夹持器1连接在一起，且夹持器1采用并联的组合方式，根据实际需求还可增加夹持器1的数量；套环5上活动连接有定位块7，夹持器1的外表面开有多个呈圆周均匀分布的定位槽8，定位块7与定位槽8插接配合，可改变连接杆6处于带底座3的夹持器1不同圆周位置上，从而改变两个夹持器1之间的高度差，同时，实现了夹持器1并联时的倾斜角变化。

定位块7滑移连接于套环5上，定位块7上套接有弹簧10，弹簧10的两端分别固定于定位块7和套环5的外表面，且弹簧10自然状态下，定位块7的端部突出于套环5的内表面，朝外拉动定位块7将使定位块7与夹持器1相分离，便于转动夹持器1改变夹持器1之间的倾角变化；当定位块7与定位槽8对齐时，定位块7将在弹簧10的作用下插入定位槽8内，从而对夹持器1的圆周方向进行限制。定位块7的一端开有供手指容置的凹陷槽11，另一端呈圆角设置，手指容置在凹陷槽11内，可减小手指与定位块7相互脱离的情况；定位块7的端部为圆角，能够使定位块7更好的插入定位槽8内。

夹持器1包括筒体101、与筒体101螺纹连接的端盖102、与端盖102螺纹连接的堵头103和设于筒体101中空结构内的胶筒104，筒体101上开有注压孔105，通过注压孔105向筒体101内注压，从而改变胶筒104内岩心的压力；筒体101与端盖102之间安装固定有密封圈15，密封圈15可增加筒体101与端盖102之间的密封性，便于更好的经注压孔105对胶筒104进行施加压力；筒体101上开有与岩心位置相对应的玻璃观察窗16，胶筒104为透明状，玻璃观察窗16具有清晰透明、耐高压的特点，显微镜可通过玻璃观察窗16来实现记录图片变化情况；透明胶套具有很强的形变能力，且能够直观的观察到岩心的试验变化。

总的工作过程：向胶筒104内部插入岩心，旋入端盖102和堵头103；试验开始时先从注压孔105加入围压，使岩心夹紧，驱替介质由一端堵头103流入，经一段时间稳定后测量另一端堵头103出口驱替介质流量；朝外拉动定位块7将使定位块7与筒体101相分离，便于转动夹持器1改变夹持器1之间的倾角变化，更方便地模拟层与层内部流体因相对重力方向改变而产生的结果；试验结束后，旋下两端堵头103，将岩心从胶筒104内取出。

实施例二：一种干热岩流动反应模拟系统，如图4所示，本实施例与实施例一的区别在于：定位块7螺纹连接于套环5上，定位块7的端部开有防滑纹12，旋转定位块7使其旋进或者旋出，当定位块7旋进时，定位块7的端部将插入定位槽8内，从而对夹持器1的圆周方向进行限制；当定位块7旋出时，定位块7的端部与筒体101的表面相分离，方便转动夹持器1。

上述实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。