一种方解石次生孔隙生成测试装置的制作方法

1.本实用新型属于地质勘探技术领域，特别是涉及一种方解石次生孔隙生成测试装置。


背景技术：

2.目前对方解石溶解的研究主要有2个方面。一方面是方解石晶面的溶蚀形貌特征。方解石的缺陷、位错、晶界等处优先发生溶蚀，晶面在无机盐、有机溶剂及含二氧化碳的咸水中溶蚀为溶蚀坑、溶蚀带和溶蚀锥体。然而随着溶解作用的进行，方解石晶面的溶蚀形貌变化模式还不够系统和完善。另一方面是方解石溶解的影响因素。前人通过水—岩实验和数值模拟发现，方解石的溶蚀受控于反应温度、二氧化碳分压和离子浓度。次生孔隙作为油气储层的重要储油结构，对石油地质勘探具有重要的指导意义。研究不同的次生孔隙结构，有利于正确划分不同孔隙的类型，准确预测有助于石油储存的孔隙分布区域。方解石作为储油岩石的一种，研发方解石次生孔隙生成测试装置对探究方解石结构形成机理和储油原理具有重要意义。
3.地下储层处于高压状态，不同地层深度压力等级也不同，现有的测试装置无法设置不同的溶液压力等级与方解石的压力环境等级，无法准确高效的模拟地层环境。通常，次生孔隙生成测试装置采用混合搅拌的方式制备测试溶液，当采用二氧化碳等酸性气体溶于溶剂制备酸性溶液时，混合搅拌方式耗时较长，测试效率较低，气体与溶剂无法充分混合，甚至出现溶液制备不合格的情况。同时，溶液制备方式单一，无法适用于超临界二氧化碳浸泡方解石等工况。地层中的温度也会随着地层深度变化，而部分测试装置无法有效控制测试温度。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种温度可控、压力可控、溶液制备方式可选、简便高效、适用范围广的方解石次生孔隙生成测试装置。
5.本实用新型设置两个高压柱塞泵，岩心夹持器出口处设置背压阀，高压柱塞泵加压至高压状态，背压阀精确控制压力，实现压力可控功能。岩心夹持器入口处设置加热器从而实现温度可控功能。设置气瓶、气体流量计、冷凝器、高压柱塞泵一和加热器，可实现超临界二氧化碳的制备与测试。设置在线混合器，储罐可充装溶剂，液化后气体通过加压与溶剂在线混合，提高制备效率。储罐设置电动搅拌器，可在储罐内制备溶液，通过高压柱塞泵二将溶液泵送至岩心夹持器内测试。
6.本实用新型具体的技术方案如下：
7.一种方解石次生孔隙生成测试装置，包括气瓶、减压阀、针阀、气体流量计、止回阀一、球阀一、冷凝器、球阀二、高压柱塞泵一、止回阀二、球阀三、在线混合器、储罐、球阀四、高压柱塞泵二、止回阀三、球阀五、加热器、岩心夹持器、方解石、压力表、背压阀、球阀六、回收罐；所述减压阀与气瓶相连；所述气体流量计通过针阀与减压阀相连；所述球阀一通过止
回阀一与气体流量计相连；所述冷凝器与球阀一相连；所述球阀二与冷凝器相连；所述高压柱塞泵一与球阀二相连；所述球阀三通过止回阀二与高压柱塞泵一相连；所述在线混合器与球阀三相连；所述高压柱塞泵二通过球阀四与储罐相连；所述球阀五通过止回阀三与高压柱塞泵二相连；所述在线混合器与球阀五相连；所述加热器与在线混合器相连；所述岩心夹持器与加热器相连；所述背压阀与岩心夹持器相连；所述球阀六与背压阀相连；所述回收罐与球阀六相连。
8.所述储罐顶部设置电动搅拌器。
9.所述方解石放置于岩心夹持器内。
10.所述压力表与岩心夹持器相连。
11.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
12.(1)设置两个高压柱塞泵，岩心夹持器出口处设置背压阀，高压柱塞泵加压至高压状态，背压阀精确控制压力，实现压力可控功能。
13.(2)岩心夹持器入口处设置加热器从而实现温度可控功能。
14.(3)设置气瓶、气体流量计、冷凝器、高压柱塞泵一和加热器，可实现超临界二氧化碳的制备与测试。
15.(4)设置在线混合器，储罐可充装溶剂，液化后气体通过加压与溶剂在线混合，提高制备效率。
16.(5)储罐设置搅拌器，可在储罐内制备溶液，通过高压柱塞泵二将溶液泵送至岩心夹持器内测试。
17.(6)装置具有温度可控、压力可控、溶液制备方式可选、简便高效、适用范围广等特点。
附图说明
18.图1为本实用新型的结构示意图。
19.图中：1
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气瓶；2
‑
减压阀；3
‑
针阀；4
‑
气体流量计；5
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止回阀一；6
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球阀一；7
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冷凝器；8
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球阀二；9
‑
高压柱塞泵一；10
‑
止回阀二；11
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球阀三；12
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在线混合器；13
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储罐；14
‑
球阀四；15
‑
高压柱塞泵二；16
‑
止回阀三；17
‑
球阀五；18
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加热器；19
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岩心夹持器；20
‑
方解石；21
‑
压力表；22
‑
背压阀；23
‑
球阀六；24
‑
回收罐。
具体实施方式
20.下面结合附图并通过具体实施例来详细说明本实用新型。以下内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定为本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替代，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
21.如图1所示，本实用新型包括气瓶1、减压阀2、针阀3、气体流量计4、止回阀一5、球阀一6、冷凝器7、球阀二8、高压柱塞泵一9、止回阀二10、球阀三11、在线混合器12、储罐13、球阀四14、高压柱塞泵二15、止回阀三16、球阀五17、加热器18、岩心夹持器19、方解石20、压力表21、背压阀22、球阀六23、回收罐24。所述减压阀2与气瓶1相连，气瓶1用于提供气源，减压阀2用于控制压力。所述针阀3与减压阀2相连，用于控制气体流量。所述气体流量计4与针
阀3相连，用于计量气体注入量。所述止回阀一5与气体流量计4相连，用于防止气体倒流。所述球阀一6与止回阀一5相连。所述冷凝器7与球阀一6相连，用于控制气体温度使其液化，便于高压柱塞泵一9的加压。所述球阀二8与冷凝器7相连。所述高压柱塞泵一9与球阀二8相连，用于对液化后的气体进行加压。所述止回阀二10与高压柱塞泵一9相连，用于防止液化后的气体倒流。所述球阀三11与止回阀二10相连。所述在线混合器12与球阀三11相连。所述储罐13顶部设置电动搅拌器，用于搅拌储罐13内的液体。所述球阀四14与储罐13相连，用于控制溶剂的流动状态。所述高压柱塞泵二15与球阀四14相连，用于对溶剂的加压。所述止回阀三16与高压柱塞泵二15相连，用于防止溶剂倒流。所述球阀五17与止回阀三16相连。所述在线混合器12与球阀五17相连，用于在线混合溶剂与液化后的气体。所述加热器18与在线混合器12相连，用于控制溶液的温度。所述岩心夹持器19与加热器18相连。所述方解石20放置于岩心夹持器19内。所述岩心夹持器19用于夹持方解石20。所述压力表21与岩心夹持器19相连，用于显示岩心夹持器19内的压力变化。所述背压阀22与岩心夹持器19相连，用于控制岩心夹持器19内的压力。所述球阀六23与背压阀22相连。所述回收罐24与球阀六23相连，用于回收测试后的溶液。
22.本实用新型具体操作过程说明如下：
23.超临界二氧化碳测试：关闭所有阀门。打开针阀3、球阀一6、球阀二8、球阀三11、球阀六23。调节减压阀2和背压阀22的压力设定值。二氧化碳通过减压阀2调压后进入气体流量计4进行气体计量。启动高压柱塞泵一9。冷凝器7对气体进行降温液化，液化后的二氧化碳经过高压柱塞泵一9加压并泵送至加热器18内调节温度。背压阀22控制岩心夹持器19内的压力。经过加压和控温后的二氧化碳变为超临界状态，超临界二氧化碳进入岩心夹持器19浸泡方解石20，测试完毕后的超临界二氧化碳进入回收罐24。完成测试后取出方解石20对其结构进行分析。
24.溶液提前制备测试：关闭所有阀门。在储罐13放入溶质与溶剂，打开电动搅拌器对其进行搅拌制备溶液，打开球阀四14、球阀五17、球阀六23，调节背压阀22的压力设定值。启动高压柱塞泵二15，将制备好的溶液加压泵送至加热器18，加热器18对其进行控温。背压阀22控制岩心夹持器19内的压力。溶液进入岩心夹持器19内浸泡方解石20，测试完毕后的溶液进入回收罐24。完成测试后取出方解石20对其结构进行分析。
25.溶液在线制备测试：关闭所有阀门。打开针阀3、球阀一6、球阀二8、球阀三11、球阀六23、球阀四14、球阀五17。调节减压阀2和背压阀22的压力设定值。气体通过减压阀2调压后进入气体流量计4进行气体计量。启动高压柱塞泵一9。冷凝器7对气体进行降温液化，液化后的气体经过高压柱塞泵一9加压并泵送至在线混合器12内。在储罐13放入溶剂，启动高压柱塞泵二15，将制备好的溶液加压泵送至在线混合器12内。在线混合器12将液化后的气体和溶剂进行在线混合从而制备溶液。制备好的溶液进入加热器18内调节温度。背压阀22控制岩心夹持器19内的压力。制备好的溶液进入岩心夹持器19浸泡方解石20，测试完毕后的溶液进入回收罐24。完成测试后取出方解石20对其结构进行分析。
26.综上，装置设置两个高压柱塞泵，岩心夹持器出口处设置背压阀，高压柱塞泵加压至高压状态，背压阀精确控制压力，实现压力可控功能。岩心夹持器入口处设置加热器从而实现温度可控功能。设置气瓶、气体流量计、冷凝器、高压柱塞泵一和加热器，可实现超临界二氧化碳的制备与测试。设置在线混合器，储罐可充装溶剂，液化后气体通过加压与溶剂在
线混合，提高制备效率。储罐设置电动搅拌器，可在储罐内制备溶液，通过高压柱塞泵二将溶液泵送至岩心夹持器内测试。装置具有温度可控、压力可控、溶液制备方式可选、简便高效、适用范围广的特点。