[发明专利]一种应用CT测量多孔介质内气液间舍伍德数的装置及方法

摘要

本发明涉及一种应用CT测量多孔介质内气液间舍伍德数的装置及方法，装置包括CT扫描系统和气液传质系统。该方法首先将反应容器控制为恒温恒压，利用CT扫描成像技术获得不同注液流量与不同注液方向下高压容器中多孔介质内的气泡体积随时间变化的CT图像，处理后得到液体中的气体浓度值和两相界面比表面积的值，进而计算出多孔介质内气液间传质的舍伍德数。通过对实验装置的控制，在实验过程中可以设置不同的注液方向，为分析重力对于气液界面形状和舍伍德数数值的影响带来便利。应用该方法及其测定装置可得到孔隙尺度下气液间舍伍德数，增进对气液两相物质质量传递规律的认识，为地层环境下多相多组分运移规律分析提供基础物性数据。

主权项

1.一种应用CT测量多孔介质内气液间舍伍德数的装置，该装置包括CT扫描系统和气液传质系统；所述的CT扫描系统包括CT扫描装置(12)与数据处理计算机；其特征在于：所述的气液传质系统包括气瓶(1)、液体罐(2)、水浴(3)、针阀A(4a)、针阀B(4b)、针阀C(4c)、针阀D(4d)、针阀E(4e)、针阀F(4f)、针阀G(4g)、针阀H(4h)、针阀I(4i)、针阀J(4j)、针阀K(4k)、针阀L(4l)、针阀M(4m)、注入泵A(5)、注入泵B(6)、背压泵(7)、压力传感器(8)、控温装置(9)、温度传感器(10)、高压容器(11)、真空泵(13)以及配套管路系统；其中注入泵A(5)、注入泵B(6)和背压泵(7)与高压容器(11)两端通过管路系统连接；所述的高压容器(11)内填充多孔介质，放置于CT扫描装置(12)中；压力传感器(8)连接于高压容器(11)两端的管路，用于测量容器内部压力，温度传感器(10)连接于高压容器(11)顶端测量容器内部温度；注入泵A(5)、注入泵B(6)分别用于向高压容器(11)内注入气体和液体，并控制注入流量；背压泵(7)用于控制高压容器(11)和管路系统内部压力；注入泵A(5)连接针阀D(4d)的一端，针阀D(4d)的另一端同时连接针阀G(4g)和针阀K(4k)；注入泵B(6)连接针阀E(4e)的一端，针阀E(4e)的另一端同时连接针阀H(4h)和针阀I(4i)；背压泵(7)连接针阀F(4f)的一端，针阀F(4f)的另一端同时连接针阀J(4j)和针阀L(4l)；针阀K(4k)、针阀H(4h)、针阀L(4l)分别通过管路与高压容器(11)的上端连接，针阀G(4g)、针阀I(4i)、针阀J(4j)分别通过管路与高压容器(11)的下端连接；通过管路系统中各个针阀的开闭控制高压容器(11)内部注入气体和液体的方向；真空泵(13)通过针阀M(4m)与管路系统的出口端连接。