[发明专利]天然气水合物岩心制备装置

说明书

本发明公开了一种天然气水合物岩心制备装置，包括岩心、外筒、底座、支架、堵头、接头、液压筒、液压容器、手动液压器、第一截止阀和第二截止阀；外筒、底座、液压筒固定在支架上，外筒安装于底座上，岩心充填在所述外筒内；堵头一端固定于外筒内部，其另一端与接头下端相连接，接头上端插入液压筒内；液压筒通过管线、第一截止阀与液压容器上端相连；液压容器的下端通过管线、第二截止阀与手动液压器相连。本装置可以制备不同介质特性、不同直径、不同高度、不同孔隙度、不同渗透率的人造岩心，用于研究与不同储层特性的水合物相关的测试实验，对水合物储层物性、形成分解过程进行评价。

技术领域

本发明涉及岩心制备装置技术领域，尤其涉及一种天然气水合物岩心制备装置。

背景技术

天然气水合物是指天然气与水在一定温度和压力下生成的一种笼状晶体物质，在海域与冻土区均有广泛的分布。由于其巨大的资源量，作为一种潜在的替代能源越来越受到国家的重视。天然气水合物可以以多种方式存在于自然界中，由于各地的地质条件和天然气水合物的成分不同，形成机制各异，所以天然气水合物藏具有不同的特性，比如孔隙度、渗透率、水合物饱和度等。这些性质进一步决定了水合物开采过程中的水合物分解条件、传热传质过程以及最终的产气产水速度。因此对水合物藏岩心的分析是进行实验室模拟的必要手段，通过对天然气水合物岩心的综合分析测试，获得孔隙度、渗透率、水合物相平衡条件等特征参数，是进行确定实验室模拟条件，进行研究，直接指导勘查开发。

由于实际的水合物实地取样成本巨大，目前实验室对天然气水合物的研究主要以实验室合成为主，通过利用高压反应容器填充不同特性的介质，如石英砂、粘土等，再经过注水充气、低温生成等过程模拟所需要的天然气水合物藏。天然气水合物储层中，通常由固体颗粒构成骨架，颗粒之间的间隙称为孔隙。水合物储层介质主要是由性质不同、形状各异、大小不等的沙粒或沉积物经胶结物胶结而形成的。储层性质主要受颗粒的大小、形状、排列方式，胶结物的成分、数量、性质以及胶结方式所控制。现有的实验方式难以实现对不同水合物储层特性，如储层介质、孔隙度、渗透率等参数的可靠模拟。人造岩心广泛应用于石油科学技术研究中，比如岩心流动实验，地震物理模型和室内超声波模拟实验等，已经成为储层岩石物理分析的一项重要技术。其中一项关键技术是制作具有特定孔隙度、密度和速度的岩石物理模型，用于模拟特定的油气储层。利用环氧树脂压制胶结是制作人造岩心的一种重要方法，可以制作孔隙结构与天然岩心的相近程度的人造岩心。

影响人造岩心物性参数如渗透率、孔隙度、孔道半径中值的因素主要有介质类型、胶结物含量、加压压力、加压时间等,制作不同物性参数的人造岩心通常是由改变上述因素的种类或水平来实现。在天然气水合物储层的模拟中，由于岩心需要安装在高压反应容器当中，岩心的大小需要符合高压反应容器的尺寸，因此需要有一种简单可靠的制备不同介质特性、不同孔隙度、不同孔隙特性的人造岩心的装置与方法。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种天然气水合物岩心制备装置。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种天然气水合物岩心制备装置，包括岩心、外筒、底座、支架、堵头、接头、液压筒、液压容器、手动液压器、第一截止阀和第二截止阀；所述外筒、底座、液压筒固定在所述支架上，所述外筒安装于所述底座上，所述岩心充填在所述外筒内；所述堵头一端固定于所述外筒内部，其另一端与所述接头下端相连接，所述接头上端插入所述液压筒内；所述液压筒与所述液压容器上端通过管线相连，所述第一截止阀接入所述液压筒与所述液压容器之间的管线上；所述液压容器的下端与所述手动液压器通过管线相连，所述第二截止阀接入所述液压容器与所述手动液压器之间的管线上。

液压容器、手动液压器、液压筒的配合设置，对本装置进行压力调节，控制其加压时间、加压压力。