[发明专利]一种CO2驱替实验系统及实验方法

权利要求书

1.一种CO₂驱替实验系统，其特征在于，包括气体制冷系统、气体注入系统、液体注入系统和岩心夹持系统；

所述气体制冷系统由装有CO₂的气瓶(1)、第一阀(2)、净化器(3)、第二阀(4)、制冷水浴(5)、第五阀(10)、第一CO₂泵(11)、第六阀(12)和储罐(14)依次连接组成；制冷水浴(5)经过第四阀(7)、过滤器(8)与储罐(14)的顶部相连接；

所述气体注入系统通过储罐(14)与第二CO₂泵(15)和缓冲罐(19)依次连接，此外，缓冲罐(19)的底部连接有由第八阀(20)控制的放空支路；

所述液体注入系统包括并联的两个支路，第一支路包括第一活塞容器(24)，第二支路由包扣第二活塞容器(25)；液体注入系统的入口分别经过第十二阀(26)、第十三阀(27)与注液泵(28)、第一容器(29)连接，出口分别经过第十阀(22)、第十一阀(23)与缓冲罐(19)出口相连接；

所述岩心夹持系统包括岩心夹持器(33)；岩心夹持器(33)连接气体注入系统和液体注入系统。

2.根据权利要求1所述的一种CO₂驱替实验系统，其特征在于，还包括回环压系统、计量系统和抽真空系统；

所述回环压系统包括依次连接的手摇泵(36)、第十六阀(38)、第六压力计(40)和回压阀(41)；岩心夹持器(33)侧面依次通过第四压力计(34)、第十五阀(35)与手摇泵(36)相连接；手摇泵(36)通过阀门能够控制输出回压和环压的大小；岩心夹持器(33)的出口依次通过第五压力计(37)、第十七阀(39)连接回压阀(41)的第一入口；

所述计量系统包括气液分离器(43)；回压阀(41)的出口连接气液分离器(43)的入口；气液分离器(43)的底部出口与第二容器(45)相连接，第二容器(45)的底部设置有天平(44)；气液分离器(43)的顶部设有气体流量计(42)；

所述抽真空系统包括真空泵(30)，通过管线连接在第九阀(21)和第十四阀(31)之间。

3.根据权利要求2所述的一种CO₂驱替实验系统，其特征在于，CO₂的气瓶(1)与净化器(3)之间设有第一阀(2)；净化器(3)与制冷水浴(5)之间设有第二阀(4)；制冷水浴(5)与第一CO₂泵(11)之间设有第五阀(10)；第一CO₂泵(11)与储罐(14)之间设有第六阀(12)；制冷水浴(5)依次经过第四阀(7)、过滤器(8)与储罐(14)的顶部相连接；在制冷水浴(5)的顶部还设置有通过第三阀(6)控制的第一放空支路；储罐(14)的顶部设置有第一压力计(13)和温度计(9)。

4.根据权利要求3所述的一种CO₂驱替实验系统，其特征在于，缓冲罐(19)与岩心夹持器(33)之间设有第九阀(21)和第十四阀(31)，缓冲罐(19)的底部连接有第八阀(20)控制的第二放空支路；缓冲罐(19)的顶部连接有第二压力计(17)、安全阀(18)和由第七阀(16)控制的第三放空支路；

液体注入系统的第一支路由第十阀(22)、第一活塞容器(24)、第十二阀(26)依次连接组成，第二支路由第十一阀(23)、第二活塞容器(25)、第十三阀(27)依次连接组成；液体注入系统的出口连接第九阀(21)和第十四阀(31)之间；

岩心夹持系统包括依次连接的第十四阀(31)、第三压力计(32)、岩心夹持器(33)、第五压力计(37)和第十七阀(39)；岩心夹持器(33)侧面设置有第四压力计(34)。

5.根据权利要求4所述的一种CO₂驱替实验系统，其特征在于，气体注入系统中第一CO₂泵(11)采用双杠恒速恒压泵，第一CO₂泵(11)的入口端经过第五阀(10)连接在制冷水浴(5)的底部，出口端经过第六阀(12)连接在储罐(14)的底部；第二CO₂泵(15)能够根据出口压力，控制CO₂输出的启动或者暂停，保证缓冲罐(19)中压力恒定。