[发明专利]一种针对稠油饱和岩样可控温控压的超声监测装置及方法

权利要求书

1.一种针对稠油饱和岩样可控温控压的超声监测方法，该方法采用针对稠油饱和岩样可控温控压的超声监测装置进行超声监测，该超声监测装置包括：

稠油储集单元、温度控制单元、压力控制单元和超声监测单元；

所述稠油储集单元包括反应釜和活塞中间容器；所述反应釜与所述活塞中间容器相连通；所述反应釜为耐高温耐高压反应釜，其是由反应釜盖体和反应釜罐体构成；所述反应釜罐体为直径160mm、高度85mm的圆柱体，其内部为直径100mm、深度60mm的容器；

所述活塞中间容器为活塞式中空圆柱体，容量为200mL；通过中空的螺纹连接件实现反应釜罐体与活塞中间容器的螺纹固定连接；中空螺纹连接件的管内径为11mm，壁厚最薄处为6mm；

所述超声监测单元包括四个超声换能器、超声信号发生器和示波器；所述反应釜的侧壁设置有两个超声换能器，顶部和底部分别设置有一个超声换能器；所述超声信号发生器分别与所述反应釜顶部的超声换能器和侧壁的一个超声换能器通过数据线相连接；所述示波器分别与所述反应釜底部的超声换能器和侧壁的另一个超声换能器通过数据线相连接；所述超声信号发生器与所述示波器通过数据线相连接；

所述压力控制单元用于对所述反应釜进行真空处理、加压处理和压力监测；

所述温度控制单元用于对所述反应釜和所述活塞中间容器进行加热和温度监测；其中，所述温度控制单元包括电热毯、温控箱、热敏电阻和温度数显器；所述电热毯包覆于所述反应釜的侧壁和所述活塞中间容器的侧壁；并通过数据线与所述温控箱相连接；

其中，所述压力控制单元包括液压泵、液压表、真空泵和阀门；所述液压泵、所述液压表与所述活塞中间容器依次相连通；

所述活塞中间容器内有一活塞能够在液压泵加压条件下推动活塞中间容器中的稠油至反应釜中并保证中间容器两端液体隔离；

该超声监测方法包括以下步骤：

将待检测的岩样固定置于反应釜中，并于活塞中间容器中装载稠油；

连接超声监测装置并实现反应釜的密封，通过压力控制单元对反应釜进行初步抽真空处理；接着向反应釜中注入稠油，通过温度控制单元对反应釜进行升温加热，并进一步通过压力控制单元对反应釜进行进一步抽真空处理；

抽真空处理完毕后，进一步通过温度控制单元对反应釜进行恒温加热；通过压力控制单元对反应釜施加压力；待反应釜中的岩样稠油饱和后，启动超声信号发生器和示波器，通过超声换能器检测稠油饱和岩样在不同温度和不同压力下的横波超声速度和纵波超声速度；

其中，通过压力控制单元对反应釜施加压力包括：通过手动按压液压泵杠杆挤压液压油，实现对活塞中间容器一侧加压，使活塞中间容器与反应釜连接一侧的稠油受到挤压，反应釜内的压力上升，稠油受外力向周围扩散，挤压进入多孔岩石样品的孔隙内，经长时间高温高压条件下使岩样最终达到稠油饱和。

2.根据权利要求1所述的超声监测方法，其中，所述反应釜盖体的中部有一向内的凸起部件，用于实现所述反应釜罐体中的待测岩样与反应釜底部的抵接固定。

3.根据权利要求2所述的超声监测方法，其中，所述反应釜盖体的上表面开设有多个贯穿孔，用于实现所述温度控制单元、所述压力控制单元与所述反应釜罐体内部的连通。

4.根据权利要求3所述的超声监测方法，其中，所述反应釜盖体的上表面开设有用于固定所述超声换能器的凹槽。

5.根据权利要求2所述的超声监测方法，其中，所述反应釜盖体的上表面和所述反应釜罐体的下表面分别开设有矩形凹槽，所述矩形凹槽用于插入可拆卸金属杆，实现所述反应釜盖体和所述反应釜罐体的拆分。

6.根据权利要求2所述的超声监测方法，其中，所述反应釜罐体的侧表面开设有贯穿孔，用于实现与所述活塞中间容器相连通。

7.根据权利要求6所述的超声监测方法，其中，通过中空的螺纹连接件实现所述反应釜罐体与所述活塞中间容器的连通。

8.根据权利要求6所述的超声监测方法，其中，所述反应釜罐体的侧表面和底表面分别开设有用于固定所述超声换能器的凹槽。