[发明专利]成岩作用模拟实验装置及方法

权利要求书

1.一种成岩作用模拟实验装置，其特征在于：所述的装置包括岩心夹持机构(1)、加温机构(2)、气体孔隙度、渗透率测量流程(3)、液体注入及液体渗透率测试流程(4)、出口流体自动连续计量取样机构(5)，上覆压力加压控制机构(6)、流体物性检测机构以及数据采集计算及自动控制机构；岩心夹持机构(1)的入口(1-4)和出口(1-14)分别和气体孔隙度、渗透率测量流程(3)、液体注入及液体渗透率测试流程(4)相连；岩心夹持机构(1)的外围套有加温机构(2)，岩心夹持机构(1)的上覆压力注入口(1-2)连接上覆压力加压控制机构(6)，液体注入及液体渗透率测试流程(4)的出口(4-10)连在出口流体自动连续计量取样机构(5)，流体物性检测机构对出口流体自动连续计量取样机构(5)的流体样品进行检测；由数据采集计算及自动控制机构采集、记录、储存并计算处理实验中温度、压力、流量，同时根据实验状况控制相应的电磁阀动作以及出口流体自动连续计量取样机构(5)的动作。

2.如权利要求1所述的成岩作用模拟实验装置，其特征在于：所述的岩心夹持机构有一个圆柱形的夹持器筒体(1-10)，筒体内孔为锥形，该锥形与对开锥形套(1-11)的外壁吻合，筒体的一端有外螺纹，连接上覆压力缸(1-3)，另一端为内螺纹，连接端套(1-16)，对开锥形套(1-11)内孔为圆柱形，其内有薄壁哈氏合金筒(1-12)，薄壁哈氏合金筒(1-12)的外壁为圆柱形且与对开锥形套(1-11)内孔吻合，对开锥形套(1-11)的大头段有外螺纹，并用紧固螺母(1-1)紧固；薄壁哈氏合金筒(1-12)内装实验岩心(1-9)，岩心(1-9)的上游端面与上覆压力堵头(1-5)接触，上覆压力堵头(1-5)伸出上覆压力缸(1-3)，下游端面与下游堵头(1-15)接触，下游堵头(1-15)伸出端套(1-16)。

3.如权利要求2所述的成岩作用模拟实验装置，其特征在于：上覆压力堵头(1-5)由三段不同直径的圆柱体组成，右段与岩心(1-9)接触，直径等于岩心(1-9)的直径，中段与上覆压力堵头(1-5)内壁接触，直径最大，左段直径最小并从上覆压力缸(1-3)内伸出；上覆压力堵头(1-5)的中心有一通孔，外端为岩心夹持机构入口(1-4)，内端连接岩心(1-9)的上游端面；岩心(1-9)下游端面与下游堵头(1-15)接触，下游堵头(1-15)由两段不同直径的圆柱体组成，左段与岩心(1-9)接触，直径等于岩心(1-9)的直径，右段直径小于左段，并从挡块(1-13)和端套(1-16)内伸出，下游堵头(1-15)的中心有一通孔，外端为岩心夹持机构出口(1-14)；挡块(1-13)挡在对开锥形套(1-11)和端套(1-16)之间。

4.如权利要求3所述的成岩作用模拟实验装置，其特征在于：上覆压力堵头(1-5)和下游堵头(1-15)与薄壁哈氏合金筒(1-12)之间均有密封件(1-8)；上覆压力堵头(1-5)与上覆压力缸(1-3)内壁之间有有O型圈(1-7)；上覆压力堵头(1-5)的外壁与上覆压力缸(1-3)之间有O型圈(1-6)。

5.如权利要求1-4任意一项所述的成岩作用模拟实验装置，其特征在于：所述的气体孔隙度、渗透率测量流程(3)包括与岩心夹持机构(1)相接的入口气路和出口气路，入口气路上依次连接有氮气瓶(3-1)、电磁阀(3-2、3-4、3-6)、入口气路隔离阀(3-5)、电磁阀(3-2)与(3-4)之间设置有减压器(3-3)，电磁阀(3-4)与(3-6)之间设置有压力传感器(3-7)、气体给对比室(3-8)；出口气路上一次连接有出口气路隔离阀(3-13)、电磁阀(3-12)、压力传感器(3-10)以及气体流量计(3-11)；入口气路和出口气路之间连接有电磁阀(3-9)。

6.如权利要求1-4任意一项所述的成岩作用模拟实验装置，其特征在于：液体注入及液体渗透率测试流程(4)包括与岩心夹持机构(1)相接的入口液路和出口液路，入口液路依次连接有注液泵(4-1)、中间容器(4-2)、预热罐(4-3)、压力传感器(44)以及入口液路隔离法(4-5)；出口液路依次连接有出口液路隔离阀(4-6)、压力传感器(4-7)、冷凝器(4-8)、回压器(4-9)以及流体出口(4-10)；回压器(4-9)上连接有回压泵(4-11)、气瓶(4-12)、回压表(4-13)。