[发明专利]可视化反应装置及变温变压动态反应的模拟方法在审

专利信息
申请号: 201811588541.5 申请日: 2018-12-25
公开(公告)号: CN109458164A 公开(公告)日: 2019-03-12
发明(设计)人: 贾敏;王泽洵;杨兆中;李小刚;刘蜀知;马薛丽;马高峰 申请(专利权)人: 西南石油大学
主分类号: E21B43/22 分类号: E21B43/22;E21B47/06;E21B47/07;E21B49/00
代理公司: 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 11371 代理人: 吴开磊
地址: 610000 四*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 反应装置 反应釜 可视化 动态反应 变温 变压 非常规天然气 加热器 加压模块 温度传感器 压力传感器 反应工艺 控制模块 下反应釜 现场施工 压力条件 压力要求 输送管 压力气 显示器 调控 检测 观察 优化
【说明书】:

发明提供了可视化反应装置及变温变压动态反应的模拟方法,涉及非常规天然气开采技术领域。该可视化反应装置包括加压模块、控制模块和带有加热器的反应釜;通过加压模块产生符合压力要求的气体,通过压力气输送管输送至反应釜中参与反应,通过反应釜上的加热器调控反应釜内的问题,并有温度传感器和压力传感器对釜内的压力和温度进行检测,使温度和压力的数值在显示器上显示;观察在指定温度和压力条件下反应釜内的反应过程,为后期不同原料的反应工艺优化提供依据,能够为非常规天然气井的现场施工提供指导。变温变压动态反应的模拟方法应用上述可视化反应装置,可以模拟一定温度和压力下物料的反应情况。

技术领域

本发明涉及非常规天然气开采技术领域,具体而言,涉及可视化反应装置及变温变压动态反应的模拟方法。

背景技术

近年来,随着国家能源结构的调整,我国非常规天然气的勘探和开发力度日益加大。因其巨大的储量和对环境保护、开采安全的重大影响,而愈发受到人们的重视。

我国非常规天然气资源丰富,主要包括煤层气、页岩气、致密气。其埋深从几百到几千米不等。不同埋深对应不同的温压环境,不同温压环境对应不同的二氧化碳相态,而不同相态的二氧化碳对非常规储层岩石的作用效果是不一样的。不同储层环境下,二氧化碳和不同岩石的物理、化学反应有不同的地方,这样会造成不同的结果,这些结果在一定程度上会引起非常规储层裂隙、微观结构、吸附解吸能力等的变化。为了减少工程施工的盲目性,急需研制出可以模拟各种非常规储层环境条件等的装置,用其进行二氧化碳与非常规储层岩石反应前后岩石物理、化学及力学等性质变化的研究,以便为不同储层不同条件的注二氧化碳工艺参数优化提供依据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可视化反应装置,旨在模拟不同反应温压下反应物的反应状态,以便于进一步优化工艺参数。

本发明的另一目的在于提供一种变温变压动态反应的模拟方法,旨在模拟不同反应条件下,不同相态二氧化碳或二氧化碳泡沫压裂液和岩石的反应过程,以针对不同储层条件的注二氧化碳工艺参数的优化提供依据。

本发明是这样实现的:

一种可视化反应装置,包括加压模块、控制模块和带有加热器的反应釜;

加压模块包括压力容器、进气管、压力气输送管和用于对压力容器中的气体加压的加压组件,进气管与压力容器的进气口相连,压力气输送管的一端与压力容器的出气口连通,压力气输送管的另一端与反应釜的进气口连通;

反应釜的侧壁上设置有用于观测釜内反应情况的可视窗,反应釜上设置有用于检测釜内温度的温度传感器,且反应釜还连接有用于检测釜内压力的压力传感器;

控制模块包括控制器和显示器,温度传感器和压力传感器与控制器通信连接,显示器与控制器电连接。

进一步地,在本发明较佳的实施例中,加压模块中的加压组件包括输液泵和活塞柱,活塞柱位于压力容器内,输液泵的出液口与压力容器的底部连通。

进一步地,在本发明较佳的实施例中,加压模块还包括储气罐,储气罐的出气口通过进气管与压力容器的进气口连通。

进一步地,在本发明较佳的实施例中,压力气输送管上设置有第一进口阀、单向阀和第二进口阀,第一进口阀位于压力气输送管靠近压力容器的一端,第二进口阀位于压力气输送管靠近反应釜的一端,单向阀位于第一进口阀和第二进口阀之间的管路上。

进一步地,在本发明较佳的实施例中,反应釜包括釜体和盖体,盖体与釜体的顶壁可拆卸连接,反应釜的进气口位于盖体的侧部,温度传感器位于釜体上。

进一步地,在本发明较佳的实施例中,反应釜的外壁上套设有隔热绝缘棉,且隔热绝缘棉上开设有与可视窗相适应的缺口。

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