[发明专利]一种气体扩散运移的实验系统及其实验方法

说明书

本说明书提供了一种气体扩散运移的实验系统及其实验方法，该系统包括：基础环境模拟装置，用于模拟地质条件下岩心中吸附有相应气体的基础状态，基础环境模拟装置包括基础岩样室，以及抽气部和注气部，基础岩样室包括第一岩心夹持器，第一岩心夹持器外部管线上设置有第一气体浓度检测器和第一压力表；扩散运移模拟装置，其包括至少一个扩散运移岩样室，扩散运移岩样室包括第二岩心夹持器，第二岩心夹持器的外部管线上设置有第二气体浓度检测器和第二压力表；用于使基础环境模拟装置与扩散运移模拟装置处于连通或非连通状态的第一阀门。其是一种可靠性高的气体扩散运移的实验方案，尤其是对于页岩气扩散运移的研究。

技术领域

本说明书涉及一种气体扩散运移的实验系统及其实验方法。

背景技术

页岩气是一种典型的自生自储成藏的天然气聚集，其与常规天然气的一个不同之处是页岩气在源岩层内生成后就近聚集而未经历较长距离的运移。正是由于页岩气具有这种典型的原地成藏模式，前人在研究过程中通常忽视页岩气的扩散运移过程。然而实际上页岩气的扩散运移对于页岩气的成藏有重要影响，因此有必要深入系统的研究页岩气的扩散运移过程以便明确页岩气的成藏机理，提高页岩气的勘探效率。

目前已经有在流体力学的理论基础上运用数值模拟的方法来研究页岩气扩散运移的方法。但是，数值模拟的方法准确度较差，不能很好的反映页岩气扩散运移的过程。

发明内容

本说明书的目的在于提供一种可模拟气体扩散运移的实验系统及其实验方法。

为达到上述目的，一方面，本说明书提供了一种气体扩散运移的实验系统，该系统包括：

基础环境模拟装置；所述基础环境模拟装置用于模拟地质条件下岩心中吸附有相应气体的基础状态；所述基础环境模拟装置包括基础岩样室，以及分别与所述基础岩样室连通的抽气部和注气部；所述基础岩样室包括第一岩心夹持器，以及分别连接在第一岩心夹持器两端的第一入口管线和第一出口管线，所述第一出口管线上设置有第一气体浓度检测器和第一压力表；

扩散运移模拟装置；所述扩散运移模拟装置包括至少一个扩散运移岩样室，所述扩散运移岩样室包括第二岩心夹持器，以及分别连接在第二岩心夹持器两端的第二入口管线和第二出口管线，所述第二出口管线上设置有第二气体浓度检测器和第二压力表；

用于使所述基础环境模拟装置的第一岩心夹持器与扩散运移模拟装置的第二岩心夹持器处于连通或非连通状态的第一阀门。

本说明书提供的气体扩散运移的实验系统，通过设置基础环境模拟装置模拟岩心在地层环境下存储特定气体时的状态，并设置扩散运移模拟装置模拟岩心在地层环境下未存储特定气体时的状态；然后使二者进行连通，从而模拟特定气体在岩心之间进行扩散运移的过程。该装置可模拟气体的扩散运移的过程，并且可获得必要的研究数据，因此，是一种可靠性高的气体扩散运移的实验系统，尤其是对于页岩气扩散运移的研究。

在上述气体扩散运移的实验系统中，优选地，该系统还包括恒温装置，所述基础岩样室和扩散运移岩样室设置于恒温装置中。

在上述气体扩散运移的实验系统中，优选地，该系统还包括与所述扩散运移模拟装置连通的气体计量装置；所述气体计量装置用于计量实验中从扩散运移模拟装置排出的气体量。

在上述气体扩散运移的实验系统中，优选地，所述扩散运移模拟装置包括2-4个扩散运移岩样室，相邻的扩散运移岩样室以串联方式连通。

在上述气体扩散运移的实验系统中，优选地，所述第一岩心夹持器和第二岩心夹持器具有相同规格的容置腔，用于放置同规格的岩心。

在上述气体扩散运移的实验系统中，优选地，所述抽气部包括真空泵和真空压力表，所述真空泵与所述第一入口管线连通；在所述真空泵与所述第一入口管线连通的管线上设置有真空压力表。