CN114000865A - 一种致密岩石全自动抽真空饱和***及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种致密岩石全自动抽真空饱和***及其使用方法，通过岩心放置单元、抽真空单元、供液单元、增压单元之间的相互配合，先对岩心进行抽真空、二氧化碳充注和充注后抽真空处理，并辅以加热提升抽真空效果，该环节可根据岩心情况自行设置多重程序；然后在真空状态下加入一定规格的液体进行浸泡，液体注入流速可根据岩心特征进行设置，使岩心表面与地层水充分接触，地层水通过排驱方式充分进入毛细管孔隙，让岩心充分吸收地层水，在浸泡过程中，对岩心和液体施加一定的压力，压力可根据岩心岩性和致密程度而定，整个实验环节通过全自动***进行控制并自动运行，从而加快岩心的吸收速率，并设计并联饱和***，进一步提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及岩心试验领域，特别涉及一种致密岩石全自动抽真空饱和***及其使用方法。
背景技术
国内大部分油藏都是在水动力学环境下形成，因此，在实验室模拟油气藏开发的第一步就是模拟油气藏的形成。通常的做法是先向岩心中饱和地层水，再向岩心中饱和原油或造束缚水，从而形成岩心尺度的模拟油气藏。
油气储层评价方法(SY/T6285-2011)将渗透率介于1～10mD的碎屑岩储层定义为特低渗储层，将渗透率低于1mD的碎屑岩储层定义为超低渗储层，致密砂岩气地质评价方法(GB/T30501-2014)按渗透率分类，进一步将覆压基质渗透率介于0.1～1mD定义为特低渗致密气藏，将覆压基质渗透率小于0.1mD的储层定义为致密气藏。
根据致密储层的特征，致密岩石通常具有低孔、低渗、高毛管力的特征。对致密岩石进行油气藏状态模拟需要对岩心进行流体注入，饱和地层水的效果直接影响后续实验精度。致密岩石的特征决定了地层水在进入岩石孔隙中首先需要突破较高的孔隙毛管压力，且排驱的气体越多，饱和程度越高。
目前岩心饱和水的方法最常用的是抽真空-浸泡法饱和水，即将烘干的岩心置入充满水的高压容器内进行饱和水。其主要步骤为：①将待饱和的特低超低渗岩心按相关标准清洗和烘干，用高精度天平称其重量为M1；②将烘干的岩心放入适当大小的高压容器内，整体抽真空4小时；③向高压容器内充满要水，升高压力一定压力并保持4小时；④缓慢降压至常压后取出岩心并快速去除表面水渍，称其重量为M2，与M1的差值即为进入岩心孔隙中水的质量进而计算岩心的饱和程度。
然而，对于特低渗、超低渗透或致密岩心，岩石孔隙内的流体流动能力非常有限，用常规方法饱和面临着四方面问题：一是常规大小的压力无法使水顺利进入岩心孔隙，致使饱和失败；二是即使利用高压进行饱和，水进入岩心的渗流速度亦极小，使得饱和时间过长，常需要几天甚至十几天的时间；三是岩心的饱和程度不充分，流体无法进入岩心中的极小孔隙；四是较高的毛管力和孔隙中气体排空不充分使得地层水无法进入部分孔隙。
产生上述问题的主要原因是常规方法在饱和致密岩石时，地层水难以有效排驱毛管管孔隙中的气体或进入毛细管孔隙中，不能使岩心充分饱和或高饱和程度。如果可以扩大水与岩心的接触面积，采取如增压、高精度抽真空、CO2置换、温控等手段，那么将会大大提高致密岩石饱和效果，并降低饱和难度。
因此，针对上述这种现象，在专利CN107620592A中就提到了一种岩心的流体全表面饱和的集液装置及全表面饱和方法，该岩心的流体全表面饱和的集液装置及全表面饱和方法能够使岩心全表面与水/油接触、渗流速度快，实现准确计量饱和水和饱和油的体积。
在专利CN108375594A中也提到了一种快速建立致密岩心初始含水饱和度的方法。该方法包括：使用水润湿性纤维材料增加致密岩心表面的含水饱和度，至致密岩心的含水饱和度为初始含水饱和度的1/2；通过湿气驱替法增加致密岩心剩余1/2的含水饱和度，使致密岩心具有初始含水饱和度，完成致密岩心初始含水饱和度的建立。本发明的方法能够快速建立致密岩心低于束缚水饱和度的初始含水饱和度，而且可以保证饱和水在致密岩心中均匀分布。
在专利201020573103.4中提到了岩石孔隙度测试自动加压及恒压饱和装置，该装置采用电子控制元件实现了低渗透储层岩石孔隙度测试样品饱和环节打压及恒压的自动化，变手工加压为自动加压，降低了工人的劳动强度。
在专利201822143179.2提到了一种岩石样品孔隙度测试用抽真空饱和装置，该装置在罐体内壁靠近样品架的位置设置有振动棒，在将饱和液加入密封罐内时，需要不断对密封罐进行抽真空，振动棒可以有效地将岩石内纳米级或者连通性差孔喉中气体震荡出来，从而保证饱和效果，提高测试结果的精确度。
在专利201120434183.X中提到了一种岩心抽真空加压饱和装置，该装置包括饱和室、真空泵、盐水罐、增压泵和二氧化碳气瓶，饱和室上设有温控装置，本实用新型通过多种功能组合极大地提高了岩心抽真空加压饱和效果。
在专利202011411907.9中提到了一种液体饱和法测岩石孔隙度的方法及校正方法，通过抽真空加压饱和使得饱和液体进入到样品孔隙中；计算含饱和液体样品在空气中的质量，根据阿基米德浮力定律，饱和液体样品在空气和饱和液体中的质量差等于饱和液体密度与块体体积的乘积；根据饱和液体前后质量差于饱和液体密度确定饱和液体体积即为孔隙体积，除以块体积可得孔隙度。通过该方法提高液体饱和法测孔隙度的可靠性。
在专利201920389948.9中提到了一种多功能岩心饱和流体装置，包括抽真空管道和饱和液输送管道；在抽真空管道的前端设置有抽真空泵组，该抽真空泵组又包括一台抽真空泵和分子泵来提高抽真空程度。采用本实用新型所述结构，提高了饱和度、降低了误差和结构简单，可同时多压力多不同岩心测试，提高了后续试验效率。
在专利201820569938.9中提到了一种用于真空饱和及饱和度测试的***，该***包括：真空饱和装置；常水头装置；真空泵；二氧化碳输气装置以及饱和度测量装置。该装置通过多项功能组合可使砂土的饱和度提高。
上述几种饱和试验装置或是方法，其虽然能够在一定程度上提高岩心的吸收效率，但是，各装置或方法纳入的功能并未充分考虑各项影响因素，均存在一定的局限性，不能确保岩心能够充分吸收液体，且没有一套针对致密岩石的全自动抽真空饱和装置以提高工作效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种致密岩石全自动抽真空饱和***及其使用方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种致密岩石全自动抽真空饱和***，包括
一岩心放置单元，所述岩心放置单元包括至少一岩心室，在岩心室的顶端具有一抽真空口，侧端具有一进液口、一排气口，底端具有一增压口、一排液口，其中，排液口处连接有一排液管路，在排液管路上安装有第七气动阀，在排液管路上位于第七气动阀与岩心室的排液口之间连接有一背压管路，在背压管路上安装有背压阀，在排气口处连接有一排气管路，在排气管路上安装有第八气动阀，所述岩心室的外侧还套装有加热夹套；
一抽真空单元，所述抽真空单元包括一真空分子泵(含前置普通真空泵和分子泵组各一台)、一缓冲罐，其中，真空分子泵通过第一真空管路与缓冲罐相连，在第一真空管路上安装有真空计，缓冲罐通过第二真空管路与岩心室的抽真空口相连，在第二真空管路上安装有第九气动阀，在缓冲罐的底端还具有一出气口，该出气口处连接有出气管路，在出气管路上安装有第十气动阀；
一供液单元，所述供液单元包括与岩心室一一对应连接的盐水室，在盐水室的顶端具有一吸液口，底端具有一供液口、一测压口，其中，测压口处连接有一测压管路，在测压管路上安装有第一气动阀，吸液口通过一吸液管路与水源相连，在吸液管路上安装有第二气动阀，供液口通过一供液管路与岩心室的进液口相连，在供液管路上还依次安装有第三气动阀、恒压恒速泵、第四气动阀，所述供液管路上位于第三气动阀与盐水室的供液口之间还连接有一出液管路，在出液管路上安装有第六气动阀；
一增压单元，所述增压单元包括一CO2气瓶、一CO2储罐，其中，CO2气瓶通过第一增压管路与CO2储罐相连，在第一增压管路上还依次安装有第一调压阀、增压泵，所述增压泵与第一增压管路之间还增设有气体倍增器，CO2储罐通过第二增压管路与岩心室的增压口相连，在第二增压管路上还依次连接有第二调压阀、冷箱、单向阀、第五气动阀，在第二增压管路上位于第二调压阀与CO2储罐之间还连接有一安全管路，在安全管路上安装有安全阀；
岩心放置单元、抽真空单元、供液单元、增压单元依次连接好，组建成完整的致密岩石全自动抽真空饱和***。
在上述技术方案中，所述供液管路上位于第三气动阀与恒压恒速泵之间安装有第一检压组件，位于恒压恒速泵与第四气动阀之间安装有第二检压组件，吸液管路上位于第二气动阀与盐水室的吸液口之间安装有第三检压组件，测压管路的端口处安装有第四检压组件，第二增压管路上位于单向阀与第五气动阀之间安装有第五检压组件，位于冷箱与第二调压阀之间安装有第九检压组件，位于第二调压阀与安全阀之间安装有第十检压组件，各个检压组件均包括压力传感器、压力显示表。
一种致密岩石全自动抽真空饱和***的使用方法，按照下述步骤进行：
S1***外检：在致密岩石全自动抽真空饱和***搭建好后，对组成***的各个仪器设备进行检验，确保各个仪器设备完好、连接稳固；
S2***内检：启动真空分子泵，对整个***进行密封性检查，首先，关闭第三气动阀、第五气动阀、第六气动阀、第七气动阀、第八气动阀，保证其余阀门处于开启状态，启动真空分子泵进行抽真空处理，***内的真空度由真空计直接显示，达到一定真空度后关闭第一气动阀，关闭真空分子泵，维持***真空状态15分钟，看真空计是否有下降，如果下降，则对***进行检漏，若没有下降，则说明整个***密封性没有问题；
S3放置岩心：待整个***内外均检验合格后，将干燥的岩心放入岩心筐内，再将岩心筐放入岩心室内，并拧紧岩心室的压帽；
S4储液罐液体吸入：对储液罐进行抽真空，打开第二气动阀，吸入饱和岩心的液体；
S5抽真空：对岩心室、岩心、储液罐及整个管路进行抽真空处理，阀门的操作与步骤S3相同，达到一定真空度后，向岩心室中注入二氧化碳，并加压饱和，然后排放岩心室中的气体，继续抽真空，加二氧化碳饱和及后期抽真空的环节根据实际情况增加次数；
S6岩心室液体注入：抽真空结束后，再注入抽真空后的液体，对岩心室中的样品继续抽真空，达到要求后加压饱和一定时间，关闭第一气动阀、第三气动阀、第六气动阀，将第二气动阀打开，盐水室进行吸液，待岩心室吸液完成后，关闭第四气动阀、第五气动阀、第七气动阀、第八气动阀、第九气动阀，打开第一气动阀进行浸泡，浸泡一定时间后，关闭第一气动阀，将第四气动阀打开，向岩心室内通入饱和液，以让岩心完全浸泡为标准，但不能超过岩心室的抽真空口，防止损坏真空分子泵；
S7岩心室加压：打开恒速恒压泵、第四气动阀，对岩心室的液体、岩心进行加压至设定压力值；
S8取出岩心：岩心饱和结束后，打开岩心室的压帽，将饱和岩心取出，对饱和岩心进行数据测量，根据所得数据对饱和岩心进行处理；
S9设备清理：将岩心室冲洗干净并凉干，保持干燥，以备再次使用。
进一步的，所述步骤S2中，在对***进行检漏时，通过额外的管路与岩心室的排气管路相连，并将额外的管路的另一端接入氮气气源，然后向岩心室以及整个***的各个管路中通入1MPa的氮气进行憋压检测***密封性能，检测***能否稳压，不能密封的，则更换对应的管路、阀门，再重新实验。
本发明的优点和有益效果为：
本发明的饱和***和方法，通过岩心放置单元、抽真空单元、供液单元、增压单元之间的相互配合，先对岩心进行抽真空、二氧化碳充注和充注后抽真空处理，并辅以加热提升抽真空效果，该环节可根据岩心情况自行设置多重程序；然后在真空状态下加入一定规格的液体进行浸泡，液体注入流速可根据岩心特征进行设置，使岩心表面与地层水充分接触，地层水通过排驱方式充分进入毛细管孔隙，让岩心充分吸收地层水，在浸泡过程中，对岩心和液体施加一定的压力，压力可根据岩心岩性和致密程度而定，整个实验环节通过全自动***进行控制并自动运行，从而加快岩心的吸收速率，并设计并联饱和***，进一步提高工作效率。
在对***进行检漏时，采用氮气进行憋压检漏，并辅以肥皂液进行检查，整个检漏过程，操作方便，成本低，检测效率高。
测温仪以及各个检压组件的设计，均是对了对整个***中不同设备、管路等进行温度、压力的检测，以为整个***能够顺利的、安全的进行提供了良好的基础。
附图说明
图1为本发明的致密岩石全自动抽真空饱和***的示意图。
图2为本发明中的致密岩石全自动抽真空饱和***的电路示意图。
图3为氦气孔隙度与饱和法孔隙度结果比对示意图。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例
S1***搭建：首先，组建专用的致密岩石全自动抽真空饱和***；
如图1所示的示意图可知，专用的致密岩石全自动抽真空饱和***包括
一岩心放置单元，所述岩心放置单元包括两个并列分布的岩心室，分别为并列分布的第一岩心室1、第二岩心室2，且第一岩心室1与第二岩心室2的结构相同，下面，以第一岩心室1为例，作具体的说明。
在第一岩心室1的顶端具有一抽真空口，第一岩心室1的侧端具有一进液口、一排气口，第一岩心室1的底端具有一增压口、一排液口，其中，第一岩心室1的排液口处连接有一排液管路101，在排液管路101上安装有第七气动阀102，在排液管路101上位于第七气动阀102与第一岩心室1的排液口之间连接有一背压管路104，在背压管路104上安装有背压阀103，在第一岩心室1的排气口处连接有一排气管路105，在排气管路105上安装有第八气动阀106，在第一岩心室1的外侧还套装有加热夹套107，在加热夹套107处还安装有测温仪108。
一供液单元，供液单元包括与第一岩心室1、第二岩心室2一一对应连接的第一盐水室3、第二盐水室4，第一盐水室3与第二盐水室4的结构相同，下面以第一盐水室3为例作具体的说明。
在第一盐水室3的顶端具有一吸液口，第一盐水室3的底端具有一供液口、一测压口，其中，第一盐水室3的测压口处连接有一测压管路301，在测压管路301上安装有第一气动阀302，第一盐水室3的吸液口通过一吸液管路303与水源相连，在吸液管路303上安装有第二气动阀304，第一盐水室3的供液口通过一供液管路305与第一岩心室1的进液口相连，在供液管路305上还依次安装有第三气动阀306、恒压恒速泵307、第四气动阀308，在供液管路305上位于第三气动阀306与第一盐水室3的供液口之间还连接有一出液管路310，在出液管路310上安装有第六气动阀309。
在本实施例中，供液管路305为总的供液管路，第一盐水室3、第二盐水室4均接入该供液管路305中，同样的恒压恒速泵307也为第一盐水室3、第二盐水室4共同使用的，仅有一个，而出液管路310则是独立的管路，即每个盐水室都需要配备一个单独的出液管路、第六气动阀及第三气动阀，另外，第四气动阀308也会配备有两个，分别与第一岩心室1、第二岩心室2相对应。
一抽真空单元，抽真空单元包括一真空分子泵5、一缓冲罐503，其中，真空分子泵5通过第一真空管路505与缓冲罐503相连，在第一真空管路505上安装有真空计506，缓冲罐503通过第二真空管路502分别与第一岩心室1的抽真空口、第二岩心室2的抽真空口相连，在第二真空管路502上分别安装有与第一岩心室1、第二岩心室2相一一对应的第九气动阀507，在缓冲罐503的底端还具有一出气口，该出气口处连接有出气管路501，在出气管路501上安装有第十气动阀504。
一增压单元，增压单元包括一CO2气瓶6、一CO2储罐601，其中，CO2气瓶6通过第一增压管路602与CO2储罐601相连，在第一增压管路602上还依次安装有第一调压阀603、增压泵604，增压泵604与第一增压管路602之间还增设有气体倍增器605，CO2储罐601通过第二增压管路606与第一岩心室1的增压口、第二岩心室2的增压口相连，在第二增压管路606上还依次连接有第二调压阀608、冷箱609、单向阀610、第五气动阀611，其中，单向阀610、第五气动阀611均有两个，分别与第一岩心室1、第二岩心室2相一一对应，在第二增压管路606上位于第二调压阀608与CO2储罐601之间还连接有一安全管路612，在安全管路612上安装有安全阀613。
在供液管路305上位于第三气动阀306与恒压恒速泵307之间安装有第一检压组件7，在供液管路305上位于恒压恒速泵307与第四气动阀改为308之间安装有第二检压组件，在吸液管路303上位于第二气动阀304与第一盐水室3的吸液口之间安装有第三检压组件，在第二盐水室4的同样的位置安装有第六检压组件，在第一盐水室3的测压管路301的端口处安装有第四检压组件，在第二盐水室4的同样的位置安装有第七检压组件，在第二增压管路606上位于与第一岩心室1相对应的单向阀610与第五气动阀611之间安装有第五检压组件，在第二增压管路606上位于与第二岩心室2相对应的单向阀与气动阀之间安装有第八检压组件，在第二增压管路606上位于冷箱609与第二调压阀608之间安装有第九检压组件，在第二增压管路606位于第二调压阀608与安全阀613之间安装有第十检压组件，各个检压组件均包括压力传感器、压力显示表。
本实施例中，本套***使用的是TT***接线方式(电源中性点直接接地)，采用的接地保护方式使电工设备的金属外壳接地的措施，可防止在绝缘损坏或意外损坏的电器设备外壳(构架)时，就会有触电的危险，相反，若将电器设备做了接地保护，单相接地短路电流就会沿接地装置通过，避免短路情况下金属外壳带电时强电流通过人体，以保证人身安全。
采用交流接触器起到了保护设备，以免被高电压，大电流损坏或是接地发生安全危险，为了防止因为某些原因突然断电。
设备断电再次通电之后，如果以为电未接通进行一些误操作很容易造成安全事故，本套***具有一个断电保护电路，如图2所示，当电断了，必须重新启动总电源，仪器才能通电工作，为了保证电路的安全，在电路电气开关和电线都放宽余量，防止电线过热，影响使用，配置了漏电保护开关和浪涌保护开关，多级保护，实现了安全用电科学用电。
实验中由于实验要求要进行加热恒温，产品的温度较高，容易造成实验人员烫伤，因此设计了保温隔热措施，并且在一些高温设备以及部件上均贴有防烫标志，为了防止***超温导致事故在***温度超出设定度时，***会立即自动停止加热操作，然后关断加热电源并报警。
压力容器部件均进行了严格的气密性检测和耐压测试，模型的选材，外购，生产，检测均按照国家《GB150.1—2011压力容器》，《GB1220-92不锈钢棒》严格执行。
耐压检验包括液压试验和气压试验，液压试验压力为1.25倍的设计压力，气压试验压力为1.15倍的设计压力。
容器及关键压力点均配有相应量程的压力传感器，实时监测各压力测点。可以根据试验需要设定最大压力值，当压力测点接近满量程时，动力元件停止工作。
而对于为增压泵604、各个气动阀提供动力的动力源，采用大功率无油静音空压机。优点：进排气阀消音设计，电机噪音低。
对于岩心室采用的316L材质，缓冲罐503、盐水室采用玻璃及有机玻璃等透明材质，方便观察罐内液体余量。
对于本***中的采用的气动阀，则是由于该阀具有切换性能好、切换快速、密封性能好等优点，主体材料采用316L，耐腐性能也很好，它主要是靠气源压力来控制其打开和关闭，气源压力为0.2～0.8MPa，气动阀正反气源的供给主要靠与之配套的电磁阀开和关来控制，电磁阀开和关又收计算机的指令来控制。
致密岩石全自动抽真空饱和***中均采用电磁气动阀自动化控制止，自由切换。
按照图纸设计，将岩心放置单元、抽真空单元、供液单元、增压单元依次连接好，组建成完整的致密岩石全自动抽真空饱和***。
S2***外检：在致密岩石全自动抽真空饱和***搭建好后，对组成***的各个仪器设备进行检验，确保各个仪器设备完好、连接稳固。
S3***内检：启动真空分子泵，对整个***进行密封性检查，首先，关闭第三气动阀、第六气动阀，保证其余阀门处于开启状态，启动真空分子泵进行抽真空处理，***内的真空度由真空计直接显示，达到一定真空度后关闭第一气动阀，关闭真空分子泵，维持***真空状态15分钟，看真空计是否有下降，如果下降，则对***进行检漏，若没有下降，则说明整个***密封性没有问题。
在对***进行检漏时，通过额外的管路与岩心室的排气管路相连，并将额外的管路的另一端接入氮气气源，然后向岩心室以及整个***的各个管路中通入1MPa氮气进行憋压检测，检测***能否稳压，不能密封的，则更换对应的管路、阀门，再重新实验。在对***进行检漏时，采用氮气进行检漏，更加的安全，再配合毛笔与肥皂液进行，整个检漏过程，操作方便，成本低，检测效率高。
S4放置岩心：待整个***内外均检验合格后，将干燥的岩心放入岩心筐内，再将岩心筐放入岩心室内，并拧紧岩心室的压帽。
S5抽真空：对岩心室、岩心及整个管路进行抽真空处理，阀门的操作与步骤S3相同，达到一定真空度后，向岩心室中注入二氧化碳，并加压饱和，然后排放岩心室中的气体，继续抽真空，加二氧化碳饱和及后期抽真空的环节根据实际情况增加次数。
S6液体注入：抽真空结束后，再注入抽真空后的液体，对岩心室中的样品继续抽真空，达到要求后加压饱和一定时间，关闭第一气动阀、第三气动阀、第六气动阀，将第二气动阀打开，盐水室进行吸液，吸液完后，关闭第四气动阀、第五气动阀、第七气动阀、第八气动阀、第九气动阀，打开第一气动阀进行浸泡，浸泡一定时间后，关闭第一气动阀，将第四气动阀打开，向岩心室内通入饱和液，以让岩心完全浸泡为标准，但不能超过岩心室的抽真空口，防止损坏真空分子泵。
S7取出岩心：岩心饱和结束后，打开岩心室的压帽，将饱和岩心取出，对饱和岩心进行数据测量，根据所得数据对饱和岩心进行处理。
S8设备清理：将岩心室冲洗干净并凉干，保持干燥，以备再次使用。
如图3为采用本发明的饱和试验方法后岩心的氦气孔隙度与饱和法孔隙度结果比对，根据行业标准SY/T5385-2007《岩石电阻率参数实验室测量及计算方法》推荐，使用饱和水法测试的孔隙度与氦气法测试的孔隙度相差在1.5个孔隙度单位以内可认为是近于完全饱和，从实验结果来看，差值介于0.07～1.34个孔隙度单位之间，平均为0.80，氦气法孔隙度与饱和法孔隙度呈高度线性相关性。
本发明的饱和试验方法，先对岩心、液体、管路进行抽真空处理，并在温控状态下对岩心室反复注入CO2置换并抽真空，然后在真空状态下加入一定规格的液体进行浸泡，让岩心充分吸收，在浸泡过程中，对岩心和液体施加一定的外压，其外压可根据岩心岩性和致密程度而定，从而加快岩心的吸收速率，提高工作效率。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种致密岩石全自动抽真空饱和***，其特征在于：包括
一岩心放置单元，所述岩心放置单元包括至少一岩心室，在岩心室的顶端具有一抽真空口，侧端具有一进液口、一排气口，底端具有一增压口、一排液口，其中，排液口处连接有一排液管路，在排液管路上安装有第七气动阀，在排液管路上位于第七气动阀与岩心室的排液口之间连接有一背压管路，在背压管路上安装有背压阀，在排气口处连接有一排气管路，在排气管路上安装有第八气动阀，所述岩心室的外侧还套装有加热夹套；
一抽真空单元，所述抽真空单元包括一真空分子泵、一缓冲罐，其中，真空分子泵通过第一真空管路与缓冲罐相连，在第一真空管路上安装有真空计，缓冲罐通过第二真空管路与岩心室的抽真空口相连，在第二真空管路上安装有第九气动阀，在缓冲罐的底端还具有一出气口，该出气口处连接有出气管路，在出气管路上安装有第十气动阀；
一供液单元，所述供液单元包括与岩心室一一对应连接的盐水室，在盐水室的顶端具有一吸液口，底端具有一供液口、一测压口，其中，测压口处连接有一测压管路，在测压管路上安装有第一气动阀，吸液口通过一吸液管路与水源相连，在吸液管路上安装有第二气动阀，供液口通过一供液管路与岩心室的进液口相连，在供液管路上还依次安装有第三气动阀、恒压恒速泵、第四气动阀，所述供液管路上位于第三气动阀与盐水室的供液口之间还连接有一出液管路，在出液管路上安装有第六气动阀；
一增压单元，所述增压单元包括一CO2气瓶、一CO2储罐，其中，CO2气瓶通过第一增压管路与CO2储罐相连，在第一增压管路上还依次安装有第一调压阀、增压泵，所述增压泵与第一增压管路之间还增设有气体倍增器，CO2储罐通过第二增压管路与岩心室的增压口相连，在第二增压管路上还依次连接有第二调压阀、冷箱、单向阀、第五气动阀，在第二增压管路上位于第二调压阀与CO2储罐之间还连接有一安全管路，在安全管路上安装有安全阀；
岩心放置单元、抽真空单元、供液单元、增压单元依次连接好，组建成完整的致密岩石全自动抽真空饱和***。
2.根据权利要求1所述的一种致密岩石全自动抽真空饱和***，其特征在于：所述供液管路上位于第三气动阀与恒压恒速泵之间安装有第一检压组件，位于恒压恒速泵与第四气动阀之间安装有第二检压组件，吸液管路上位于第二气动阀与盐水室的吸液口之间安装有第三检压组件，测压管路的端口处安装有第四检压组件，第二增压管路上位于单向阀与第五气动阀之间安装有第五检压组件，位于冷箱与第二调压阀之间安装有第九检压组件，位于第二调压阀与安全阀之间安装有第十检压组件，各个检压组件均包括压力传感器、压力显示表。
3.一种致密岩石全自动抽真空饱和***的使用方法，其特征在于，按照下述步骤进行：
S1***外检：在致密岩石全自动抽真空饱和***搭建好后，对组成***的各个仪器设备进行检验，确保各个仪器设备完好、连接稳固；
S2***内检：启动真空分子泵，对整个***进行密封性检查，首先，关闭第三气动阀、第五气动阀、第六气动阀、第七气动阀、第八气动阀，保证其余阀门处于开启状态，启动真空分子泵进行抽真空处理，***内的真空度由真空计直接显示，达到一定真空度后关闭第一气动阀，关闭真空分子泵，维持***真空状态15分钟，看真空计是否有下降，如果下降，则对***进行检漏，若没有下降，则说明整个***密封性没有问题；
S3放置岩心：待整个***内外均检验合格后，将干燥的岩心放入岩心筐内，再将岩心筐放入岩心室内，并拧紧岩心室的压帽；
S4储液罐液体吸入：对储液罐进行抽真空，打开第二气动阀，吸入饱和岩心的液体；
S5抽真空：对岩心室、岩心、储液罐及整个管路进行抽真空处理，阀门的操作与步骤S3相同，达到一定真空度后，向岩心室中注入二氧化碳，并加压饱和，然后排放岩心室中的气体，继续抽真空，加二氧化碳饱和及后期抽真空的环节根据实际情况增加次数；
S6岩心室液体注入：抽真空结束后，再注入抽真空后的液体，对岩心室中的样品继续抽真空，达到要求后加压饱和一定时间，关闭第一气动阀、第三气动阀、第六气动阀，将第二气动阀打开，盐水室进行吸液，待岩心室吸液完成后，关闭第四气动阀、第五气动阀、第七气动阀、第八气动阀、第九气动阀，打开第一气动阀进行浸泡，浸泡一定时间后，关闭第一气动阀，将第四气动阀打开，向岩心室内通入饱和液，以让岩心完全浸泡为标准，但不能超过岩心室的抽真空口，防止损坏真空分子泵；
S7岩心室加压：打开恒速恒压泵、第四气动阀，对岩心室的液体、岩心进行加压至设定压力值；
S8取出岩心：岩心饱和结束后，打开岩心室的压帽，将饱和岩心取出，对饱和岩心进行数据测量，根据所得数据对饱和岩心进行处理；
S9设备清理：将岩心室冲洗干净并凉干，保持干燥，以备再次使用。
4.根据权利要求1所述的一种致密岩石全自动抽真空饱和***的使用方法，其特征在于：所述步骤S2中，在对***进行检漏时，通过额外的管路与岩心室的排气管路相连，并将额外的管路的另一端接入氮气气源，然后向岩心室以及整个***的各个管路中通入1MPa的氮气进行憋压检测***密封性能，检测***能否稳压，不能密封的，则更换对应的管路、阀门，再重新实验。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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