[发明专利]蒸汽剥蚀泥质夹层岩石的实验装置及方法

权利要求书

1.一种蒸汽剥蚀泥质夹层岩石的实验装置，其特征在于：所述实验装置包括有CT扫描舱和移动地设置于CT扫描舱内的高压舱，所述高压舱内竖直固定设置一圆柱形夹持器；所述圆柱形夹持器由筒形夹持器主体、夹持器底盖、夹持器顶盖构成；所述夹持器主体内下部填充取芯砂岩，上部填充取芯泥质夹层；所述夹持器主体底部一侧设有夹持器入口，另一侧设有夹持器出口；所述高压舱舱壁上设有一围压入口。

2.如权利要求1所述的蒸汽剥蚀泥质夹层岩石的实验装置，其特征在于：所述夹持器入口由入口管道密封导出高压舱；所述夹持器出口由出口管道密封导出高压舱。

3.如权利要求1所述的蒸汽剥蚀泥质夹层岩石的实验装置，其特征在于：所述高压舱由一支架固定于CT移动实验平台上。

4.如权利要求1所述的蒸汽剥蚀泥质夹层岩石的实验装置，其特征在于：所述夹持器顶盖、夹持器底盖分别与夹持器主体之间为螺纹密封连接。

5.如权利要求1所述的蒸汽剥蚀泥质夹层岩石的实验装置，其特征在于：所述夹持器主体的高度为其直径的1/10～1/5。

6.如权利要求1所述的蒸汽剥蚀泥质夹层岩石的实验装置，其特征在于：所述圆柱形夹持器和高压舱的材料为供CT透射扫描的耐温耐压醚醚酮；所述夹持器最高耐温250℃，所述夹持器和高压舱最高耐压12～13MPa。

7.一种利用权利要求1～6任一项实验装置进行蒸汽剥蚀泥质夹层岩石实验的方法，所述方法包括以下步骤：

A、管线连接与夹持器封装；

将所述夹持器的筒形主体竖立放置，其底端采用内螺纹与夹持器底盖的外螺纹密封连接；在夹持器主体内下部放入一定厚度取芯砂岩，在所述取芯砂岩的上部放入一定厚度取芯泥质夹层，所述砂岩与所述泥质夹层的厚度比根据研究需要可灵活调整，所述取芯砂岩和取芯泥质夹层的外径与所述夹持器主体内径相同；所述夹持器顶端采用内螺纹与夹持器顶盖的外螺纹密封连接，通过旋转螺纹压实所述砂岩与泥质夹层；将所述连接好的夹持器利用螺栓固定在高压舱内部，并关闭高压舱；

B、注入蒸汽；

从所述夹持器入口向夹持器内注入蒸汽；

C、围压控制；

在注蒸汽同时，从所述围压入口向高压舱内注入氮气，以对高压舱内部的夹持器产生围压，并对所述夹持器隔热；所述围压注入压力比所述蒸汽注入压力高0.5Mpa以内；

D、采出流体；

在注蒸汽同时，从所述夹持器出口采出夹持器内流体，夹持器出口的压力控制在小于夹持器入口压力的0.5Mpa以内，采出流体的质量流速与注入流体的质量流速之比控制在1：1～1.4：1之间；

E、岩心孔隙结构变化扫描与分析；

利用所述CT对夹持器内的模型进行扫描与成像，适时分析高温蒸汽环境下，不同的温度与压力条件下的蒸汽对泥质夹层岩石的剥蚀特征。

8.如权利要求7所述的蒸汽剥蚀泥质夹层岩石的实验方法，其特征在于：在步骤E中，CT的扫描频率为0.5～1小时一次。