CN110376042A - 一种co2岩石浸泡装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及岩石浸泡装置技术领域，尤其涉及一种CO2岩石浸泡装置，包括支架、设于支架上的电器控制柜、以及设于支架一侧的升降支座，升降支座上设有一油浴箱，油浴箱内设有依次间隔设置的第一浸泡室、第二浸泡室和第三浸泡室，第一浸泡室、第二浸泡室和第三浸泡室均与开关阀组连接；第一浸泡室包括浸泡室筒体、与浸泡室筒体匹配连接的堵头，堵头通过压帽与浸泡室筒体连接；本发明能够实现双项满足，在高温高压环境真实模拟地层温度压力环境下，将岩石浸泡在CO2中，观测岩石的应变、位移状况及浸泡结果，操作方便，从而满足了实验所需条件。
Description
技术领域
本发明涉及岩石浸泡装置技术领域，尤其涉及一种CO2岩石浸泡装置。
背景技术
目前，超临界二氧化碳在页岩油气等非常规油气藏的勘探开发中极具潜力,通过室内二氧化碳浸泡实验***,对不同压力和温度浸泡下页岩岩心力学性质变化进行实验研究和机制阐释。结果表明:浸泡初期岩心膨胀,随后有所收缩,最后趋于平缓；浸泡后页岩弹性模量和泊松比均增大；在临界压力附近,力学性质发生急剧变化,压力继续增大,力学性质变化平缓,弹性模量和泊松比平均增幅分别为43.4％和36.6％；随着温度增加,弹性模量和泊松比逐渐增大,最大增幅分别为138.4％和24.7％。页岩力学性质变化对CO2压力变化不敏感,而CO2温度影响较为明显和复杂,对力学参数随温度变化给出了定量化描述,为超临界二氧化碳勘探开发页岩气在岩石力学等方面提供了一定数据支撑和理论依据。
但现有的设备只能单个条件下模拟，如高温，或高压，只能满足一项实验条件，操作不便，不能满足实验所需条件。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种CO2岩石浸泡装置，能够充分模拟高温高压环境下CO2浸泡岩石，观测岩石的应变，形变及浸泡结果，满足实验条件。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种CO2岩石浸泡装置，包括支架、设于支架上的电器控制柜、以及设于支架一侧的升降支座，所述升降支座上设有一油浴箱，所述油浴箱内设有依次间隔设置的第一浸泡室、第二浸泡室和第三浸泡室，所述第一浸泡室、第二浸泡室和第三浸泡室均与开关阀组连接；所述第一浸泡室包括浸泡室筒体、与浸泡室筒体匹配连接的堵头，所述堵头通过压帽与浸泡室筒体连接；所述浸泡室筒体内壁的上端部设有一用于固定岩石的上固定环，所述浸泡室筒体内壁的下端部设有一用于固定岩石的下固定环，所述浸泡室筒体内壁的左侧竖直设有一铜丝杆，所述铜丝杆的下端部设有一位移传感器，所述浸泡室筒体内壁的右侧设有一应变片，所述应变片紧贴在岩石上。
优选地，所述堵头的上端部设有一用于安装轴用卡簧的上凹槽，所述堵头的下端部设有一用于安装O型密封圈的下凹槽；所述堵头的顶部分别设有一气体注入口、一气体出口和两只高压密封引线接头。
优选地，所述第一浸泡室、第二浸泡室和第三浸泡室的结构相同，且第一浸泡室、第二浸泡室和第三浸泡室均采用不锈钢材质制成。
优选地，所述支架为铝型材支架，且所述支架的底部设有万象脚轮。
本发明具有以下有益效果：本发明所述的一种CO2岩石浸泡装置，包括支架、设于支架上的电器控制柜、以及设于支架一侧的升降支座，升降支座上设有一油浴箱，油浴箱内设有依次间隔设置的第一浸泡室、第二浸泡室和第三浸泡室，第一浸泡室、第二浸泡室和第三浸泡室均与开关阀组连接；本发明能够实现双项满足，在高温高压环境真实模拟地层温度压力环境下，将岩石浸泡在CO2中，观测岩石的应变、位移状况及浸泡结果，操作方便，从而满足了实验所需条件。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明中第一浸泡室的结构示意图。
图3为本发明中第一浸泡室堵头的结构示意图。
图4为图3的俯视图。
图5为本发明的流程图。
图中：1支架、2电器控制柜、3升降支座、4油浴箱、5第一浸泡室、6第二浸泡室、7第三浸泡室、8开关阀组、9浸泡室筒体、10堵头、10-1上凹槽、10-2下凹槽、10-3气体注入口、10-4气体出口、10-5高压密封引线接头、11压帽、12上固定环、13下固定环、14铜丝杆、15位移传感器、16应变片、17轴用卡簧、18O型密封圈、19万象脚轮、20岩石。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-图5，一种CO2岩石浸泡装置，包括支架1、设于支架1上的电器控制柜2、以及设于支架1一侧的升降支座3，升降支座3上设有一油浴箱4，油浴箱4内设有依次间隔设置的第一浸泡室5、第二浸泡室6和第三浸泡室7，第一浸泡室5、第二浸泡室6和第三浸泡室7均与开关阀组8连接；第一浸泡室5包括浸泡室筒体9、与浸泡室筒体9匹配连接的堵头10，堵头10通过压帽11与浸泡室筒体9连接；浸泡室筒体9内壁的上端部设有一用于固定岩石的上固定环12，浸泡室筒体9内壁的下端部设有一用于固定岩石的下固定环13，浸泡室筒体9内壁的左侧竖直设有一铜丝杆14，铜丝杆14的下端部设有一位移传感器15，浸泡室筒体内壁9的右侧设有一应变片16，应变片16紧贴在岩石上。
其中，参照图3-图4，堵头10的上端部设有一用于安装轴用卡簧17的上凹槽10-1，堵头10的下端部设有一用于安装O型密封圈18的下凹槽10-2；堵头10的顶部分别设有一气体注入口10-3、一气体出口10-4和两只高压密封引线接头10-5。
本实施例中，采用堵头10与浸泡室筒体9密封连接，堵头10上的两只高压密封引线接头10-5，用于在密封住压力的同时将电源及数据线引出去；采用位移传感器15和应变片16，能够测试岩石高温高压下在CO2浸泡后所发生的位移及形变。另外，这里采用三只浸泡室6同时进行岩石浸泡实验，实际使用时，也可根据实验需求进行增加或减少；且这里浸泡室筒体9的尺寸为实际应用时，也可以根据岩石的大小选择小尺寸的筒体，如该尺寸筒体的结构跟浸泡室筒体9的结构相同，因此这里不同详细阐述。
其中，第一浸泡室5、第二浸泡室6和第三浸泡室7的结构相同，且第一浸泡室5、第二浸泡室6和第三浸泡室7均采用不锈钢材质制成；支架1为铝型材支架，且支架1的底部设有万象脚轮19。
本实施例中，采用不锈钢材质制成的浸泡室，使得该CO2岩石浸泡装置结构稳定性好，使用方便，有效延长其使用寿命。
参照图5，本实施例中，采用三个浸泡室与开关阀组8连接，可以设置不同的压力、温度，测出相应的参数，便于比较，从而满足实验的需求。另外，需要说明的是，由于开关阀组8与现有技术无本质区别，因此其原理在这里不同详细阐述。
实验时，该CO2岩石浸泡装置的工作温度：室温-150℃(如果浸泡室中有传感器、应变片等温度控制在100℃内)；工作压力：40MPa；浸泡室数量：3，浸泡室内部尺寸最大能放置岩心及传感器、应变片；试样尺寸：位移传感器：量程10mm，分辨率：0.01mm。
本实施例的工作原理：将被测岩石20放置于相应尺寸的浸泡室的筒体内，并将应变片16贴于岩石20，向浸泡室内充入CO2，将被测岩石20浸泡在CO2中，同时向浸泡室施加一定的温度、压力，这样在高温高压环境真实模拟地层温度压力环境下，观测岩石的应变、位移状况及浸泡结果，从而满足了实验需求，使用方便，操作简单。
综上所述，该CO2岩石浸泡装置，能够实现双项满足，在高温高压环境真实模拟地层温度压力环境下，将岩石浸泡在CO2中，观测岩石的应变、位移状况及浸泡结果，操作方便，从而满足了实验所需条件。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种CO2岩石浸泡装置，包括支架(1)、设于支架(1)上的电器控制柜(2)、以及设于支架(1)一侧的升降支座(3)，其特征在于，所述升降支座(3)上设有一油浴箱(4)，所述油浴箱(4)内设有依次间隔设置的第一浸泡室(5)、第二浸泡室(6)和第三浸泡室(7)，所述第一浸泡室(5)、第二浸泡室(6)和第三浸泡室(7)均与开关阀组(8)连接；所述第一浸泡室(5)包括浸泡室筒体(9)、与浸泡室筒体(9)匹配连接的堵头(10)，所述堵头(10)通过压帽(11)与浸泡室筒体(9)连接；所述浸泡室筒体(9)内壁的上端部设有一用于固定岩石的上固定环(12)，所述浸泡室筒体(9)内壁的下端部设有一用于固定岩石的下固定环(13)，所述浸泡室筒体(9)内壁的左侧竖直设有一铜丝杆(14)，所述铜丝杆(14)的下端部设有一位移传感器(15)，所述浸泡室筒体内壁(9)的右侧设有一应变片(16)，所述应变片(16)紧贴在岩石上。
2.根据权利要求1所述的一种CO2岩石浸泡装置，其特征在于，所述堵头(10)的上端部设有一用于安装轴用卡簧(17)的上凹槽(10-1)，所述堵头(10)的下端部设有一用于安装O型密封圈(18)的下凹槽(10-2)；所述堵头(10)的顶部分别设有一气体注入口(10-3)、一气体出口(10-4)和两只高压密封引线接头(10-5)。
3.根据权利要求1所述的一种CO2岩石浸泡装置，其特征在于，所述第一浸泡室(5)、第二浸泡室(6)和第三浸泡室(7)的结构相同，且第一浸泡室(5)、第二浸泡室(6)和第三浸泡室(7)均采用不锈钢材质制成。
4.根据权利要求1所述的一种CO2岩石浸泡装置，其特征在于，所述支架(1)为铝型材支架，且所述支架(1)的底部设有万象脚轮(19)。
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