地层孔隙热压生排烃模拟仪

地层孔隙热压生排烃模拟仪

    一、装置具备的功能

    地层孔隙热压生排烃模拟仪装置根据时间与温度补偿原理，高温短时间模拟地下低温长时间的成岩过程。模拟装置能够设置不同温度、压力、固体及流体介质条件，定量收集流体（油、气、水）及固体产物，准确测量并记录温度、压力等数据。为使设备模拟结果更接近于地下实际热演化情况，设备需具备以下功能：

（1）模拟不同类型烃源岩在不同温度、压力条件下的生排烃过程；

（2）能进行可溶有机质、固体干酪根生烃及油裂解气实验；

（3）能够模拟烃源岩岩石成岩演化过程；

（4）能够定量收集固体及流体产物；

（5）能够通过测定岩石压实演化过程中体积变化量来研究孔隙度演化；

二、主要技术参数

    1、工作温度：室温-600℃；

    2、工作压力：0-200MPa；

    3、模型工作室外形尺寸：约Φ250mm×高300mm；

    4、模型材质及管线材质：HC276。

    5、采用油压机加压，可以模拟地层孔隙热压生排烃，含高温高压生烃反应系统、双向液压控制系统、排烃系统、自动控制与数据采集系统、产物分离收集系统（包括气液分离器、储气室、冷凝装置），可根据实验需要选择性设定实验时间、实验温度、施加到样品上的压力等参数

    6、排烃方式

（1）顶排烃、底排烃，或其组合

（2）一次性排出产物

（3）边生边排连续流排出产物

（4）一定压力差下的边生边排、间歇性排出产物

三、仪器的主要构成及技术指标

生排烃实验仪主要包括高温高压反应系统、自动控制系统、产物分离收集与计量系统、数据采集系统、外围辅助设备部分等。

    四、配置资料

    （一）、高温高压反应系统

    高温高压反应系统需具有较高的温度和压力适用条件，以确保能够模拟下地下任何温度及压力条件下的生排烃反应，并且具有很好的密封性，能够保证生烃产物的全部收集，可模拟静岩压力和流体压力。由以下各部件组成：

    （1）、高温高压反应釜

    样品室外形尺寸Φ250mm×高300mm；样品室承受最大流体压力80MPa，承受最大模拟净岩压力（直接施加至岩石上的压力）：275MPa，以确保可以模拟地下8000m深处岩石所承受的地层静岩压力。模拟温度范围：室温-600℃。反应釜由于承受超高压，超高温，且高温高压下对材料的腐蚀性能要求很高，为保证在以上几个极端恶劣环境下满足实验要求，同时又不能过分增加结构尺寸，使反应釜过于笨重，方便操作，我们采取以下设计措施：

    a、主体材料全部采用耐高温耐腐蚀的镍基合金HC276材料，该材料在高温条件下有较高的强度和较好的塑性，这样反应釜在高温高压条件下不需较大的几何尺寸，不会笨重，耐腐性能也很好。

    b、密封采用专用油缸液压压紧方式，预紧力大，操作简单方便，密封可靠，改变过去常用螺栓压紧，几何尺寸大，操作不方便，密封不可靠等缺点。

    c、密封材料选用进口复合超高温材料，即使在1000℃也有很好的弹性，且可频繁装卸，任意冲压成型。

    系统保证长时间、稳定地将模拟净岩压力直接施加到反应釜中的样品上。最大模拟静岩压力：275MPa。系统由以下部件组成：

    a、液压龙门架：由上支承板、下支承板、以及连接上支承板与下支承板的拉杆组成。用来承受地层静岩压力、流体压力、密封压力所产生的拉力。最大可承受拉力1000KN。

    b、净岩压力油缸：油缸直径95mm，油缸活塞面积与样品截面积比为10，最大模拟净岩压力：275MPa。

    c、油泵：用来快速进退静岩压力油缸、密封油缸，并给密封油缸施压，压紧密封圈。压力50MPa，。

    d、净岩压力泵：压力50MPa

    （3）、加热系统

    使用开启式高温加热炉，最高使用温度600℃，温度控制精度：±1℃，可以升温、恒温。高温炉底部、顶部开有同心通孔，用于静岩压力油缸、密封油缸活塞杆的上下移动，侧面上下开2个孔用于上、下排烃管路连接。加热炉采用精密炉膛，与反应釜直接接触，传热速度快，温控精度高。

    （二）、产物分离收集与计量系统

能够实现油气水产物的自动分离、收集与计量。系统包括气液分离器，气量计等。

                         

    （三）、数据采集系统

能够自动实时动态采集温度、压力数据，并存储于电脑

           

主要技术指标

记录及存储参数：净岩压力、流体压力、温度及岩石压缩量（岩石顶面位移）等数据。

（四）、外围辅助设备部分

包括：样品预压及卸样装置，以实现对模拟样品的前期制备，保证整个系统的高效运行等。