[实用新型]用于联合X-CT技术对水合物沉积物流固体产出测量的反应釜

说明书

本实用新型公开一种用于联合X‑CT技术对水合物沉积物流固体产出测量的反应釜，包括反应釜外腔体和反应釜内腔体，反应釜内腔体与反应釜外腔体之间为冷却水循环腔室；反应釜内腔体内设有一容纳沉积物样品的样品腔室，样品腔室的一端设置有一活塞柱体，所述活塞柱体与反应釜外腔体和反应釜内腔体之间密封连接形成轴压腔室；并且，在样品腔室的两侧还分别设置有烧结板和出砂口，烧结板的上端连接有压力流体接口，出砂口处设置有防砂管，防砂管外连接有一螺旋堵塞柱体。该方案突破水合物开采过程中水合物储层结构和物性演化与流固体产出机制这一理论瓶颈，对于深刻理解我国南海水合物降压开采规律并切实改善其产气效率以及完善降压开采技术体系具有重要的工程意义。

技术领域

本实用新型属于非常规油气藏工程与岩土工程基础物性测量技术领域，具体涉及一种用于联合X-CT技术对水合物沉积物流固体产出测量的反应釜。

背景技术

天然气水合物作为一种清洁高效的化石能源，成为了全球非常规油气藏工程的研究热点，其勘探开发逐渐受到各国政府和研究院校、机构的高度重视。我国祁连山冻土区域和南海神狐海域都蕴含有丰富的水合物资源，水合物研究已逐渐从勘探开发转入试开采阶段，但商业化开采仍存在很多关键技术问题需要解决。要实现水合物安全高效开采必须掌握水合物在多孔介质中的聚散特征、储层结构和物性，深入揭示水合物分解导致的流固耦合作用机制。

目前水合物储层流固耦合作用机制的研究主要有理论研究、数值模拟和实验研究，实验研究能为其它研究手段提供重要的参考价值。由于人工岩心具有材料广泛、成本低廉、操作简便等优点，是目前室内实验研究的主要对象。沉积物流固体产出特征很大程度上取决于骨架压缩与水合物分解共同作用下的微观孔隙结构演化及其与沉积物流固耦合行为之间的联系，如何准确刻画水合物聚散过程中孔隙结构演化规律及流固体产出响应机理显得十分重要。

近年来，国内外许多高校及研究机构开展了含水合物沉积物流固体产出的实验测量工作，并研制了一系列实验测量装置，能够在一定程度上模拟水合物开采过程，但目前已有的含水合物沉积物流固体产出测量反应釜及其试验装置都是基于宏观尺度的解耦实验，无法开展微观尺度含水合物沉积物流固产出实验，且实验变量单一，无法研究水合物开采过程中固体颗粒产出与产水产气的相互作用机制，为此，亟待提出一种可用于联合X-CT技术对水合物沉积物流固体产出测量的反应釜，以便于研究多因素协同作用下储层结构和物性时空演化与流固体产出之间的耦合关系。

实用新型内容

本实用新型提出了一种用于联合X-CT技术对水合物沉积物流固体产出测量的反应釜，为研究水合物分解过程中沉积物流固产出的变化规律及理论模型的研究工作提供基础。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：一种用于联合X-CT技术对水合物沉积物流固体产出测量的反应釜，包括由PEEK材料制作的反应釜外腔体和反应釜内腔体，反应釜内腔体外壁与反应釜外腔体内壁之间密封形成冷却水循环腔室；冷却循环腔室上设置有冷却循环介质入口和冷却循环介质出口，冷却循环介质入口和冷却循环介质出口呈180度对角布置；

反应釜内腔体内设有一容纳沉积物样品的样品腔室，沉积物样品的两端分别设置有上透水石和下透水石；样品腔室的一端设置有一活塞柱体，反应釜外腔体与活塞柱体之间通过上法兰盖螺纹锁紧，反应釜外腔体和反应釜内腔体之间通过一下法兰盖螺纹锁紧；

所述活塞柱体与反应釜外腔体和反应釜内腔体之间密封连接形成轴压腔室，轴压腔室上设置有轴压入口和轴压出口；反应釜内腔体上设置有与样品腔室连通的渗流入口，活塞柱体上设置有与样品腔室连通的渗流出口；