[发明专利]一种黑色页岩水岩化学反应淋滤试验装置及其试验方法

说明书

本发明提供一种黑色页岩水岩化学反应淋滤试验装置及其试验方法，包括内置反应样品的反应容器；反应容器上端连接氮气罐和氧气罐，下端连接密闭的第二储水箱；反应容器内反应样品的上部设置有喷头，喷头连接密闭的第一储水箱；喷头还连接密闭的反应溶液检测箱，反应溶液检测箱还连接第二储水箱；反应溶液检测箱内设置取样管、pH仪、电导率计、第一溶解氧仪和氧化还原电位计；喷头和第一储水箱通过第一蠕动泵连接，喷头和反应溶液检测箱通过第二蠕动泵连接；氮气罐和氧气罐同时还连接第一储水箱；第一储水箱设置有第一排气管，反应溶液检测箱设置有第二排气管；本发明可检测不同溶解氧含量、不同酸性条件下的水淋滤黑色页岩溶液所溶解矿物化学成分。

技术领域

本发明涉及一种淋滤试验装置，具体涉及一种黑色页岩水岩化学反应淋滤试验装置及其试验方法。

背景技术

黑色页岩富含有机质及分散黄铁矿、菱铁矿而显黑色，很少化石，常具极薄层理，外貌似炭质页岩，但不染手；厚度大时，可成为良好的生油岩系。一般是在温湿气候下的湖泊、沼泽的还原环境形成；黑色页岩中发现有铀、铜、钼、钒、镍等金属矿床；黑色页岩可以作为石油的指示地层；因此研究黑色页岩演化过程中地下水的离子、元素的累积情况具有重要的意义；但是现有的试验装置难以检测不同条件下的化学性质参数的变化，难以模拟野外条件下不同溶解氧含量以及不同酸性条件下的水渗滤黑色页岩所溶解矿物化学成分变化。

发明内容

本发明提供一种可检测不同溶解氧含量、不同酸性条件下的水淋滤黑色页岩溶液所溶解矿物化学成分的黑色页岩水岩化学反应淋滤试验装置。

本发明采用的技术方案是：一种黑色页岩水岩化学反应淋滤试验装置，包括内置反应样品的反应容器；反应容器上端连接氮气罐和氧气罐，下端连接密闭的第二储水箱；反应容器内反应样品的上部设置有喷头，喷头连接密闭的第一储水箱；喷头还连接密闭的反应溶液检测箱，反应溶液检测箱还连接第二储水箱；反应溶液检测箱内设置取样管、pH仪、电导率计、第一溶解氧仪和氧化还原电位计；喷头和第一储水箱通过第一蠕动泵连接，喷头和反应溶液检测箱通过第二蠕动泵连接；氮气罐和氧气罐同时还连接第一储水箱；第一储水箱设置有第一排气管，反应溶液检测箱设置有第二排气管。

进一步的，所述第一储水箱通过第一排气管连接密闭的第三储水箱，第三储水箱内设置有第二溶解氧仪，第三储水箱设置有第三排气管；反应溶液检测箱通过第二排气管连接密闭的第四储水箱，第四储水箱内设置有第三溶解氧仪，第四储水箱上设置有第四排气管。

进一步的，所述喷头和反应样品之间设置有第一透水层，反应样品下方设置有第二透水层。

进一步的，所述反应容器设置在支架台上。

进一步的，还包括第一四通接口；第一四通接口分别通过第一导气管连接氮气罐、通过第二导气管连接氧气罐、通过第一导管连接第一三通接口、通过第二导管连接第二四通接口；第一三通接口和第二四通接口通过第三导管连接；第二四通接口还连接喷头和第四导管的一端，第四导管的另一端连接第二三通接口；第二三通接口还通过第五导管连接第二储水箱，通过第六导管连接反应溶液检测箱；第一三通接口还通过第七导管连接第一储水箱；第一导气管上设置有第一阀门；第二排导气管上设置有第二阀门；第一导管上设置有第三阀门；第二导管上设置有第四阀门；第三导管上设置有第五阀门，同时第一蠕动泵设置在第三导管上；第四导管上设置有第六阀门；第五导管上设置有第七阀门；第二蠕动泵设置在第六导管上；第一排气管上设置有第八阀门；第二排气管上设置有第九阀门；第三排气管上设置有第十阀门；第四排气管上设置有第十一阀门。

一种黑色页岩水岩化学反应淋滤试验装置的试验方法，包括以下步骤：

步骤1：将反应样品置于反应容器内，在第一储水箱和第三储水箱内装入去离子水，关闭所有阀门；

步骤2：排除装置内氧气，打开第一阀门、第五阀门、第四阀门、第八阀门、第十阀门、第七阀门、第九阀门和第十一阀门；打开氮气罐，待第二溶解氧仪和第三溶解氧仪值稳定后，关闭氮气罐和上述阀门；