[发明专利]一种高温高压条件下可控流体流动的成岩模拟实验装置

说明书

本发明涉及一种高温高压条件下可控流体流动的成岩模拟实验装置，属于石油天然气勘探技术领域。该装置包括样品室系统、注液系统、排液及采集系统、液体压力控制系统和传感器控制系统；所述样品室系统包括样品反应釜和循环恒温箱，样品反应釜中加入成岩样品用于成岩模拟实验；样品反应釜固定放置于循环恒温箱中，循环恒温箱用于对样品反应釜进行均匀稳定的加热从而调节样品反应釜中成岩模拟过程的温度。该成岩模拟实验装置在高温高压流体流动的情况下进行成岩模拟实验，在模拟实验过程中可随时添加用于成岩矿物沉淀所需离子，保证胶结作用的持续进行，更接近地下真实成岩环境，为储层成岩成因、成岩作用过程的研究提供了理论基础。

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探技术领域，尤其涉及一种高温高压条件下可控流体流动的成岩模拟实验装置。

背景技术

现阶段储层成岩作用的研究主要依靠钻井取芯的分析化验，难以从过程上定量地进行成岩作用研究和成岩过程模拟。

对于成岩过程模拟研究，目前国内外市场上成岩模拟实验的成套设备均难以实现成岩胶结作用的持续进行，最终会导致模拟实验失败。具体的，现有装置虽然可以提供温度和流体压力条件，但是在模拟过程中流体不能流动，无法在模拟过程中随时添加矿物沉淀所需的离子，难以开展接近实际地质条件的成岩模拟实验。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种成岩模拟过程中可以保证流体在高温高压条件下自由流动，随时可向其中添加矿物沉淀所需离子的成岩模拟实验装置。

本发明提供了一种高温高压条件下可控流体流动的成岩模拟实验装置，该装置包括样品室系统、注液系统、排液及采集系统、液体压力控制系统和传感器控制系统；

所述样品室系统包括样品反应釜和循环恒温箱，样品反应釜中加入成岩样品用于成岩模拟实验；样品反应釜固定放置于循环恒温箱中，循环恒温箱用于对样品反应釜进行均匀稳定的加热从而调节样品反应釜中成岩模拟过程的温度；

所述注液系统与样品反应釜的下端连接，注液系统用于向样品反应釜内注入成岩模拟所需流体并提供流体压力，同时补给成岩模拟过程中矿物沉淀所需的各种离子；

所述排液及采集系统与样品反应釜上端连接，用于在成岩模拟的状态下实现样品反应釜内流体流出从而保持流体流动，同时收集样品反应釜流出的液体；

所述液体压力控制系统与样品反应釜连接，用于控制样品反应釜内成岩模拟实验的液体压力和流动速度；

所述传感器控制系统分别与所述的样品室系统和液体压力控制系统相连，用于实时监测并设置成岩模拟实验过程中的温度和压力。

进一步的，所述注入系统包括恒速恒压泵和液体容器，恒速恒压泵通过流体管路直接连接到样品反应釜，或恒速恒压泵通过流体管路先连接到液体容器，液体容器再与样品反应釜连接；液体容器用于贮存成岩模拟实验过程中的流体和矿物沉淀所需的各种离子，恒速恒压泵用于为样品反应釜内液体流动提供动力。

进一步的，所述排液及采集系统包括冷凝器和液体取样器，冷凝器的一端连接到样品反应釜，冷凝器的另一端连接到液体取样器；样品反应釜排出的高温液体经冷凝器进行降温，降温后的液体排入到液体取样器中。

进一步的，所述液体压力控制系统包括回压阀、液体缓冲罐和回压泵，所述回压阀的一端连接到所述冷凝器的液体排出一端，回压阀的另一端依次连接液体缓冲罐和回压泵，回压阀用于控制并保持样品反应釜内压力，液体缓冲罐用来提高回压阀的控制精度，在回压阀打开时起到缓冲作用，回压泵用于给回压阀加载设定压力。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有的有益效果如下：本发明装置的注液系统中恒温恒压泵提供恒定压力，其与液体压力控制系统中的回压阀和回压泵相互配合，控制样品反应釜内的流体压力，确保流体流动；注液系统与样品反应釜的下部连接，排液及收集系统与样品反应釜的上部进行连接，保证注入样品反应釜的流体均匀的经过试验样品。