[发明专利]盆地深部储层岩石与流体相互作用模拟装置及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及油气成藏机理与储层评价技术领域，具体为盆地深部储层岩石与流体相互作用模拟装置。

背景技术

储层岩石与流体相互作用是一个十分复杂的地球化学过程，受到矿物、地层水及储层岩石环境中的物理化学条件等多种因素的控制，最关键的是矿物与孔隙流体之间的相互作用。流体流动是影响成岩作用的关键因素，砂岩中成岩矿物的分布与颗粒大小及沉积时的有效孔隙度有关，上述参数又与渗透率及流体流动有关，储层岩石的胶结、交代等成岩作用是固体相与孔隙流体之间关系的一个函数。这一过程是十分复杂的，其化学机理就更为复杂。而盆地深部，通常指深度大于6000m，围压和静岩压力最小应超过150MPa，在深部高温(地质温度大于150℃)高压(大于150MPa)条件下，储层流体的物化性质(相态、表面张力、粘度、pH值等)，及油气水多相流体发生了很大的变化。最终导致复杂的流体性态变化与岩石相互作用过程和机理变得更加复杂。

目前，对盆地深部储层岩石与流体相互作用的过程和机理的评价，均采用模拟实验技术。盆地深部储层岩石与流体相互作用的过程，科研人员无法直接观察和直接测量，因此，科研人员利用模拟实验技术，模拟深部储层岩石与流体在一定的温度、静岩压力与围压、流体压力和地质时间等条件下，产生相互作用，通过测量模拟实验前后岩石与流体的各种参数变化，从而评价盆地深部储层岩石与流体相互作用的过程和机理。

因存在储层岩石所受的流体压力、静岩压力和围压的情况，与地质实际条件不匹配，导致盆地深部储层岩石与流体相互作用的评价不合理，降低了岩石与流体相互作用后参数的准确度和精确度，为此，我们提出盆地深部储层岩石与流体相互作用模拟装置。

发明内容

本发明的目的在于提供盆地深部储层岩石与流体相互作用模拟装置，具备实现了与地质实际条件相匹配的流体压力、静岩压力和围压，提高岩石与流体相互作用评价参数的准确度和精确度的优点，解决了因存在储层岩石所受的流体压力、静岩压力和围压的情况，与地质实际条件不匹配，导致盆地深部储层岩石与流体相互作用的评价不合理，降低了岩石与流体相互作用后参数的准确度和精确度的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：盆地深部储层岩石与流体相互作用模拟装置，包括自动控制单元、加温单元、加压单元、分析计量单元和外围辅助单元，所述自动控制单元的输出端分别与加温单元、加压单元和外围辅助单元的输入端单向电性连接，所述分析计量单元的输出端与自动控制单元的输入端单向电性连接；

所述加温单元包括支架和箱式加热炉，所述支架的两侧均固定安装有加热管、控温热电偶、测温热电偶、电源，所述箱式加热炉的背面固定安装有电机和风扇，所述箱式加热炉的右侧通过导线连接有控制面板，所述加热管、控温热电偶、测温热电偶、电源均通过导线与控制面板表面的加热按钮和温度控制仪表头T相连，所述箱式加热炉的顶部固定安装有上油缸，所述上油缸的底部设置有静岩压杆，所述箱式加热炉的底部固定安装有下油缸，所述下油缸的顶部设置有静岩顶杆，所述静岩压杆的表面设置有上冷凝套，所述静岩顶杆的表面设置有下冷凝套，所述上冷凝套的表面连通有出水和进水硅胶管，所述下冷凝套的表面连通有出水和进水硅胶管，所述出水硅胶管和进水硅胶管远离箱式加热炉的一端均连通有循环水冷凝机；

所述加压单元包括液压站油泵和微调回压系统，所述液压站油泵通过进液压油管与上油缸连通，所述液压站油泵通过出液压油管与下油缸连通，所述静岩压杆的顶部且位于上油缸的内部固定连接有上油缸内活塞，所述静岩顶杆的底部且位于下油缸的内部固定连接有下油缸内活塞，所述箱式加热炉的内部设置有样品室，所述样品室的内部设置有样品，所述样品室的内部且位于样品的两端均活动连接有金属滤片，所述箱式加热炉的内部固定安装有高温高压釜体，所述样品室活动连接在高温高压釜体的内部，所述样品室的两端分别设置有密封元件、上施压套、下施压套，所述静岩压杆与上施压套接触，所述高温高压釜体的底部设置有下端盖，所述静岩顶杆的顶部贯穿下端盖并与下施压套接触，所述高温高压釜体的出口管道贯穿上施压套并连通有上直角弯管，所述高温高压釜体的进口管道贯穿下施压套并连通有下直角弯管。

优选的，所述上直角弯管远离高温高压釜体的一端连通有高压三通阀，所述高压三通阀的第一出口端固定连接有第一压力传感器，所述高压三通阀的第二出口端固定连接有上气动阀，所述上气动阀的底部连接有电磁阀和空气压缩机。

优选的，所述上气动阀从左至右依次连接有控压器、气液分离器、气体收集计量器、微量定量气体收集器、转气器、载气、重油阱、过滤阱；所述气液分离器的底部连接有冷阱。