一种深部地热储层改造模拟实验装置的制作方法

1.本实用新型涉及水岩反应及流体渗透过程领域，具体来说，涉及一种深部地热储层改造模拟实验装置。


背景技术：

2.随着我过地热行业的不断发展，地热资源也越来越多元化，从浅层水热型地热资源到深层的干热岩的开发，而在地热发展过程中酸性流体对热储层围岩的改造作用是影响热能开采的重要因素。在深部地热储层中，流体和岩石在高温高压条件下相互作用机理及相互作用过程发生的物质变化和能量变化等问题尚不清楚，需要开展模拟实验进行论证。
3.其中，中国专利公开了一种深部地热储层改造模拟实验装置，包括数据采集装置、注入系统、真空系统、渗透系统、模拟系统、回压系统和气液分离系统，既可以模拟静止状态下流体和岩石的反应，还可以模拟岩石在高温高压条件下，循环的流动流体对岩石的反应，并实现溶蚀过程可视化，充分的对实验进行在线监控测定。
4.然而，目前的岩心渗透率一般通过相应的岩心渗透率测试设备实现，现有的岩心渗透率测试设备为岩心夹持器，在对岩心进行装载或者取出的时，需要将岩心夹持器的堵头进行拆掉，但是，由于岩心夹持器在对岩心进行的渗透时，岩石夹持器内部的压力较高，从而会使得工作人员在对堵头拆除和安装的过程中较为费力，会增加工作人员的劳动力，进而会影响工作人员的工作效率。
5.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

6.针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种深部地热储层改造模拟实验装置，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
7.为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：
8.一种深部地热储层改造模拟实验装置，包括数据采集系统，数据采集系统的一端设置有注入系统，注入系统的一端设置有真空系统，真空系统的一端设置有渗透系统；渗透系统的一端设置有回压系统，回压系统的一端设置有气液分离系统，且渗透系统的另一端设置有模拟系统；其中，渗透系统包括与回压系统连接的岩心夹持器机构。
9.进一步的，为了将岩石本体进行定位并夹持与空腔内，然后对岩石进行试验，岩心夹持器机构包括机架，机架的顶端设置有与回压系统连接的夹持器体，机架的顶端且位于夹持器体的一侧设置有稳定机构；夹持器体的一端设置有封闭外筒，封闭外筒的一端设置有活塞式输入筒，活塞式输入筒的圆周外侧设置有若干套筒，套筒的一端内部设置有延长杆；活塞式输入筒的活塞杆的圆周外侧设置有螺纹一，且套筒的内壁开设有与螺纹配合的螺纹槽。
10.进一步的，为了实现对夹持器体的稳定放置，从而能够保证岩心夹持器机构对岩心试验过程中的稳定性，进而能够提高试验装置的稳定性及准确性，稳定机构包括设置在
机架顶端的固定架，固定架的内部两侧设置有导杆，导杆的圆周外侧套设有滑块，滑块的一端设置有与夹持器体配合的弧形压板；固定架的顶端设置有稳定电机，固定架内的中部贯穿设置有螺纹杆，且螺纹杆的一端与稳定电机的输出轴连接；弧形压板的顶端中部开设有与螺纹杆相配合的螺纹孔一。
11.进一步的，为了实现套筒与延长杆的配合安装，套筒的内部设置有相对称的限位块，套筒的圆周外侧对称开设有若干插孔。
12.进一步的，为了实现对套筒的加长，从而能够为工作人员对活塞式输入筒的安装与拆卸提供便捷，进而提高工作效率，延长杆的圆周外侧对称设置有与限位块相配合的限位槽，延长杆的一端内部开设有腔室；腔室的一端贯穿设置有驱动轴，且驱动轴的一端设置有锥齿轮一，驱动轴的另一端设置有旋钮；腔室的两侧均贯穿设置有从动轴，且从动轴的底端套设有与锥齿轮一配合的锥齿轮二，从动轴的另一端设置有贯穿延长杆的插块；从动轴圆周外侧的一端设置有螺纹二；插块的横截面设置有方形结构，且插块与插孔相配合，插块的一端开设有与螺纹二相配合的螺纹孔二。
13.本实用新型的有益效果为：
14.1、本实用新型结构合理可靠，操作简单便捷，能够在高温高压的环境下对岩石进行模拟试验，能够模拟出流体与岩石的反应情况，从而能够使得试验数据更加接近真实的试验数据，反应出真实的环境。
15.2、通过设置稳定机构，从而实现了对夹持器体的稳定放置，能够保证岩心夹持器机构对岩心试验过程中的稳定性，进而能够提高试验装置的稳定性及准确性。
16.3、通过套筒及延长杆的配合设置，从而实现了对套筒的加长，能够在夹持器体内部压力较高时，可以为工作人员对活塞式输入筒的安装与拆卸提供便捷，使得安装与拆卸更加省时省力，进而能够提高工作人员的工作效率。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是根据本实用新型实施例的一种深部地热储层改造模拟实验装置的结构示意图；
19.图2是根据本实用新型实施例的一种深部地热储层改造模拟实验装置中岩心夹持器机构的结构示意图；
20.图3是图2中a处的局部放大图；
21.图4是图2中b处的局部放大图；
22.图5是根据本实用新型实施例的一种深部地热储层改造模拟实验装置中岩心夹持器机构另一角度的结构示意图；
23.图6是图5中c处的局部放大图；
24.图7是根据本实用新型实施例的一种深部地热储层改造模拟实验装置中延长杆的结构示意图；
25.图8是图7中d处的局部放大图。
26.图中：
27.1、数据采集系统；2、注入系统；3、真空系统；4、渗透系统；401、机架；402、夹持器体；403、稳定机构；4031、固定架；4032、导杆；4033、滑块；4034、弧形压板；4035、稳定电机；4036、螺纹杆；4037、螺纹孔一；404、封闭外筒；405、活塞式输入筒；406、套筒；4061、限位块；4062、插孔；407、延长杆；4071、限位槽；4072、腔室；4073、驱动轴；4074、锥齿轮一；4075、旋钮；4076、从动轴；4077、锥齿轮二；4078、插块；5、回压系统；6、气液分离系统；7、模拟系统。
具体实施方式
28.为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图，这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
29.根据本实用新型的实施例，提供了一种深部地热储层改造模拟实验装置。
30.现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明，如图1-图8所示，根据本实用新型实施例的深部地热储层改造模拟实验装置，包括数据采集系统1，数据采集系统1的一端设置有注入系统2，注入系统2的一端设置有真空系统3，真空系统3的一端设置有渗透系统4；渗透系统4的一端设置有回压系统5，回压系统5的一端设置有气液分离系统6，且渗透系统4的另一端设置有模拟系统7；其中，渗透系统4包括与回压系统5连接的岩心夹持器机构。
31.此外，在具体应用时，渗透系统4还包括岩心夹持器入口手动阀、低压传感器手动阀、低压传感器、高压传感器、岩心夹持器压力传感器、岩心夹持器测温传感器、岩心夹持器控温器、岩心夹持器出口低压传感器、岩心夹持器出口低压传感器手动阀、岩心夹持器出口高压传感器、岩心夹持器出口手动阀、环压跟踪泵、环压跟踪泵供液槽、岩心夹持器放空阀和岩心夹持器真空阀等，同时，对于上述数据采集系统1、注入系统2、真空系统3、渗透系统4、回压系统5、气液分离系统6和模拟系统7均为现有技术，在此就不详细阐述了。
32.借助于本实用新型的上述技术方案，本实用新型结构合理可靠，操作简单便捷，能够在高温高压的环境下对岩石进行模拟试验，能够模拟出流体与岩石的反应情况，从而能够使得试验数据更加接近真实的试验数据，反应出真实的环境。
33.在一个实施例中，对于上述岩心夹持器机构来说，岩心夹持器机构包括机架401，机架401的顶端设置有与回压系统5连接的夹持器体402，机架401的顶端且位于夹持器体402的一侧设置有稳定机构403；夹持器体402的一端设置有封闭外筒404，封闭外筒404的一端设置有活塞式输入筒405，活塞式输入筒405的圆周外侧设置有若干套筒406，套筒406的一端内部设置有延长杆407；活塞式输入筒405的活塞杆的圆周外侧设置有螺纹一，且套筒406的内壁开设有与螺纹配合的螺纹槽，从而能够将岩石本体进行定位并夹持与空腔内，然后对岩石进行试验。
34.在一个实施例中，对于上述稳定机构403来说，稳定机构403包括设置在机架401顶端的固定架4031，固定架4031的内部两侧设置有导杆4032，导杆4032的圆周外侧套设有滑块4033，滑块4033的一端设置有与夹持器体402配合的弧形压板4034；固定架4031的顶端设
置有稳定电机4035，固定架4031内的中部贯穿设置有螺纹杆4036，且螺纹杆4036的一端与稳定电机4035的输出轴连接；弧形压板4034的顶端中部开设有与螺纹杆4036相配合的螺纹孔一4037，从而实现了对夹持器体402的稳定放置，能够保证岩心夹持器机构对岩心试验过程中的稳定性，进而能够提高试验装置的稳定性及准确性。
35.此外，在具体应用时，上述螺纹杆4036的底端与固定架4031之间通过轴承连接，上述稳定电机4035的输出轴与固定架4031之间通过轴承连接，螺纹杆4036的顶端与稳定电机4035的输出轴固定连接。
36.在一个实施例中，对于上述套筒406及延长杆407来说，套筒406的内部设置有相对称的限位块4061，套筒406的圆周外侧对称开设有若干插孔4062；延长杆407的圆周外侧对称设置有与限位块4061相配合的限位槽4071，延长杆407的一端内部开设有腔室4072；腔室4072的一端贯穿设置有驱动轴4073，且驱动轴4073的一端设置有锥齿轮一4074，驱动轴4073的另一端设置有旋钮4075；腔室4072的两侧均贯穿设置有从动轴4076，且从动轴4076的底端套设有与锥齿轮一4074配合的锥齿轮二4077，从动轴4076的另一端设置有贯穿延长杆的插块4078；从动轴4076圆周外侧的一端设置有螺纹二；插块4078的横截面设置有方形结构，且插块4078与插孔4062相配合，插块4078的一端开设有与螺纹二相配合的螺纹孔二，从而实现了对套筒406的加长，能够在夹持器体402内部压力较高时，可以为工作人员对活塞式输入筒405的安装与拆卸提供便捷，使得安装与拆卸更加省时省力，进而能够提高工作人员的工作效率。
37.此外，在具体应用时，上述驱动轴4073及从动轴4076与延长杆407之间通过轴承连接。
38.为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下就本实用新型在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
39.在实际应用时，通过数据采集系统1、注入系统2、真空系统3、渗透系统4、回压系统5、气液分离系统6和模拟系统7之间的配合使用，能够模拟封闭或开放环境中流体和岩石的反应过程，真实的反映深部热储层改造过程中酸对岩石的改造情况，而能够使得试验数据更加接近真实的试验数据，反应处出真实的环境。
40.稳定机构403的工作原理如下：通过外预先设置的控制面板(此外，在具体应用时，控制面板内部含有plc控制器)启动稳定电机4035，使得稳定电机4035的输出轴带动螺纹杆4036转动，然后在螺纹杆4036与螺纹孔一4037的配合下以及导杆4032的作用下，带动滑块4033相向下移动，从而带动弧形压板4034向下移动，进而能够对放置在机架401顶端的夹持气体进行压紧稳固。
41.当夹持器体402内部压力较高，不方便对活塞式输入筒405时，工作人员可通过转动旋钮4075，然后带动驱动轴4073转动，从而带动锥齿轮一4074转动，然后在锥齿轮一4074与锥齿轮二4077的配合下，带动锥齿轮二4077转动，然后带动从动轴4076转动，在螺纹二与螺纹孔二的配合下，带动插块4078进行移动，从而使得插块4078离开插孔4062，然后在限位块4061与限位槽4071的配合下，将延长杆407从套筒406的内部拉出，当移动至合适位置时，反向转动旋钮4075，使得插块4078插入插孔4062的内部，然后便可以通过延长杆407转动活塞式输入筒405并进行拆除，此时，对活塞式输入筒405的拆除更加省力，能够提高工作效率。
42.综上，借助于本实用新型的上述技术方案，本实用新型结构合理可靠，操作简单便捷，能够在高温高压的环境下对岩石进行模拟试验，能够模拟出流体与岩石的反应情况，从而能够使得试验数据更加接近真实的试验数据，反应出真实的环境；通过设置稳定机构403，从而实现了对夹持器体402的稳定放置，能够保证岩心夹持器机构对岩心试验过程中的稳定性，进而能够提高试验装置的稳定性及准确性；通过套筒406及延长杆407的配合设置，从而实现了对套筒406的加长，能够在夹持器体402内部压力较高时，可以为工作人员对活塞式输入筒405的安装与拆卸提供便捷，使得安装与拆卸更加省时省力，进而能够提高工作人员的工作效率。
43.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
44.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。