一种用于干热岩储层改造的模拟装置

技术领域

本发明涉及一种用于干热岩储层改造的模拟装置，属于水岩反应及流体渗透过程技术领域。

背景技术

随着地热行业的不断发展，地热资源也越来越多元化，从浅层水热型地热资源到深层的干热岩的开发，而在地热发展过程中酸性流体对热储层围岩的改造作用是影响热能开采的重要因素。在深部地热储层中，流体和岩石在高温高压条件下相互作用机理及相互作用过程发生的物质变化和能量变化等问题尚不清楚，需要开展模拟实验进行论证。

目前申请号为(CN202222998015.4)的申请文件，公开了一种深部地热储层改造模拟实验装置，包括数据采集系统，数据采集系统的一端设置有注入系统，注入系统的一端设置有真空系统，真空系统的一端设置有渗透系统；渗透系统的一端设置有回压系统，回压系统的一端设置有气液分离系统，且渗透系统的另一端设置有模拟系统；其中，渗透系统包括与回压系统连接的岩心夹持器机构。本实用新型结构合理可靠，操作简单便捷，能够在高温高压的环境下对岩石进行模拟试验，能够模拟出流体与岩石的反应情况，从而能够使得试验数据更加接近真实的试验数据，反应出真实的环境。

岩心渗透率一般通过相应的岩心渗透率测试设备实现，现有的岩心渗透率测试设备为岩心夹持器，在对岩心进行装载时或者取出时，需要将岩心夹持器的堵头进行拆掉，由于岩心夹持器在对岩心进行的渗透时，岩石夹持器内部的压力较高，使得了人工在拆卸堵头时较为麻烦，而上述模拟实验装置通过套筒的加长，使得了工作人员便于对活塞式输入筒进行拆装，但是上述模拟实验装置改进后还是通过人工的式来将活塞式输入筒进行拆装，会增加工作人员的劳动力。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述模拟实验装置通过套筒的加长，使得了工作人员便于对活塞式输入筒进行拆装，但是上述模拟实验装置改进后还是通过人工的式来将活塞式输入筒进行拆装，会增加工作人员的劳动力。而提供一种用于干热岩储层改造的模拟装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种用于干热岩储层改造的模拟装置，包括数据采集系统和注入系统，所述注入系统与所述数据采集系统的一端相连接，所述注入系统的一端连接有真空系统，所述真空系统的一端连接有渗透系统，所述渗透系统的一端连接有回压系统，所述回压系统的一端连接有气液分离系统，所述渗透系统的另一端连接有模拟系统，所述回压系统上连接有岩石夹持器本体，所述岩石夹持器本体的底部设置有放置架，所述放置架的底部固定安装有底板，所述放置架的顶部设置有凹槽，所述凹槽内设置有安装板，所述安装板的顶部固定安装有外壳，所述外壳的顶部固定安装有固定电机，所述固定电机的输出轴上固定安装有固定螺纹杆，所述固定螺纹杆上旋合有弧形压板，所述放置架一侧的外侧壁上设置有固定组件，所述岩石夹持器本体的一端设置有封闭外筒，所述封闭外筒的一端设置有活塞式输入筒，所述活塞式输入筒的外侧壁上固定安装有定位杆，所述活塞式输入筒的一端上固定安装有定位块，所述放置架另一侧的外侧壁上设置有旋转式拆卸组件。

优选的，为了通过所述L形插杆将所述安装板进行限位，所述固定组件包括横板，所述横板固定安装在所述放置架一侧的外侧壁上，所述横板上设置有限位通孔，所述限位通孔内设置有L形插杆，所述放置架上与所述安装板上均设置有定位孔，所述L形插杆的一端穿设在所述定位孔内。

优选的，为了通过所述定位螺纹杆带动所述L形插杆进行位移，所述横板的底部固定安装有安装块，所述所述安装块上转动安装有定位螺纹杆，所述L形插杆的另一端上设置有配合螺纹孔，所述定位螺纹杆的一端穿设在所述配合螺纹孔内，所述安装块的外侧壁上固定安装有定位电机，所述定位电机的输出轴固定安装在所述定位螺纹杆的一端上。

优选的，为了通过所述横移电机带动所述横移齿轮进行转动，所述旋转式拆卸组件包括连接板，所述连接板固定安装在所述放置架另一侧的外侧壁上，所述连接板的顶部固定安装有横移电机，所述横移电机的输出轴上固定安装有横移齿轮，所述放置架另一侧的外侧壁上固定安装有侧板。

优选的，为了通过所述防偏移杆来防止所述联动板产生偏移现象，所述侧板上设置有T形滑槽，所述T形滑槽内移动安装有T形滑块，所述T形滑块的一端上固定安装有横移齿条，所述横移齿条与所述横移齿轮相啮合，所述横移齿条的顶部固定安装有联动板，所述联动板上设置有防偏移孔，所述放置架另一侧的外侧壁上固定安装有防偏移杆，所述防偏移杆的一端穿设在所述防偏移孔内。

优选的，为了通过所述旋转电机带动所述U形座和所述安装座进行转动，所述联动板的顶部固定安装有圆形座，所述圆形座的外侧壁上固定安装有旋转电机，所述旋转电机的输出轴上固定安装有U形座，所述U形座的内侧壁上固定安装有安装座，所述安装座上设置有方形通孔，所述方形通孔内设置有驱动块。

优选的，为了通过所述手柄对所述夹紧螺纹杆进行操作，所述U形座的内侧壁上转动安装有夹紧螺纹杆，所述驱动块上设置有螺孔，所述夹紧螺纹杆的一端穿设在所述螺孔内，所述夹紧螺纹杆的一端上固定安装有手柄。

优选的，为了通过所述弧形夹板将所述活塞式输入筒进行夹持定位，所述驱动块的另一端上固定安装有弧形夹板，所述安装座上设置有定位安装孔，所述弧形夹板上设置有配合通孔。

本发明的有益效果是：

本发明通过设有旋转式拆卸组件，通过各个系统之间的配合，能够在高温高压的环境下对岩石进行模拟试验，当岩石夹持器本体内部的压力过高人工不便将活塞式输入筒取下时，使用者可先通过旋转式拆卸组件将活塞式输入筒进行定位，当旋转式拆卸组件进行工作时，可带动活塞式输入筒进行旋转和移动，因此便于了将活塞式输入筒进行取下，代替了人工将活塞式输入筒转动取下的方法，取下方便快捷，同理在安装时只需要反向即可。

附图说明

图1为本发明中岩石夹持器本体的安装示意图。

图2为本发明中T形滑块与侧板的爆炸示意图。

图3为本发明中活塞输入筒与安装座的连接示意图。

图4为本发明中夹紧螺纹杆的安装示意图。

图5为本发明中安装板与放置架的爆炸示意图。

图6为本发明的模拟流程示意图。

图中：1、数据采集系统；2、注入系统；3、真空系统；4、渗透系统；5、回压系统；6、气液分离系统；7、模拟系统；8、岩石夹持器本体；9、放置架；10、底板；11、安装板；12、外壳；13、固定电机；14、固定螺纹杆；15、弧形压板；16、封闭外筒；17、活塞式输入筒；18、定位杆；19、定位块；20、横板；21、L形插杆；22、安装块；23、定位螺纹杆；24、定位电机；25、连接板；26、横移电机；27、横移齿轮；28、侧板；29、T形滑块；30、横移齿条；31、联动板；32、防偏移杆；33、圆形座；34、旋转电机；35、U形座；36、安装座；37、驱动块；38、夹紧螺纹杆；39、手柄；40、弧形夹板；41、定位安装孔。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6所示，一种用于干热岩储层改造的模拟装置，包括数据采集系统1和注入系统2，注入系统2与数据采集系统1的一端相连接，注入系统2的一端连接有真空系统3，真空系统3的一端连接有渗透系统4，渗透系统4的一端连接有回压系统5，回压系统5的一端连接有气液分离系统6，渗透系统4的另一端连接有模拟系统7，回压系统5上连接有岩石夹持器本体8，岩石夹持器本体8的底部设置有放置架9，放置架9的底部固定安装有底板10，放置架9的顶部设置有凹槽，凹槽内设置有安装板11，安装板11的顶部固定安装有外壳12，外壳12的顶部固定安装有固定电机13，固定电机13的输出轴上固定安装有固定螺纹杆14，固定螺纹杆14上旋合有弧形压板15，放置架9一侧的外侧壁上设置有固定组件，岩石夹持器本体8的一端设置有封闭外筒16，封闭外筒16的一端设置有活塞式输入筒17，活塞式输入筒17的外侧壁上固定安装有定位杆18，活塞式输入筒17的一端上固定安装有定位块19，放置架9另一侧的外侧壁上设置有旋转式拆卸组件，通过固定电机13、固定螺纹杆14和弧形压板15的配合，可将岩石夹持器本体8固定在放置架9上，提高了稳定性。

如图5所示，固定组件包括横板20，横板20固定安装在放置架9一侧的外侧壁上，横板20上设置有限位通孔，限位通孔内设置有L形插杆21，放置架9上与安装板11上均设置有定位孔，L形插杆21的一端穿设在定位孔内，横板20的底部固定安装有安装块22，安装块22上转动安装有定位螺纹杆23，L形插杆21的另一端上设置有配合螺纹孔，定位螺纹杆23的一端穿设在配合螺纹孔内，安装块22的外侧壁上固定安装有定位电机24，定位电机24的输出轴固定安装在定位螺纹杆23的一端上，当定位电机24工作后可带动定位螺纹杆23进行转动，从而便可带动两个L形插杆21进行相互靠近，当L形插杆21从定位孔内脱离时，便可解除对安装板11的限位固定，此时使用者便可将安装板11和外壳12等部件取下，便于了固定电机13和外壳12等部件的安装和拆卸。

如图2所示，旋转式拆卸组件包括连接板25，连接板25固定安装在放置架9另一侧的外侧壁上，连接板25的顶部固定安装有横移电机26，横移电机26的输出轴上固定安装有横移齿轮27，放置架9另一侧的外侧壁上固定安装有侧板28，侧板28上设置有T形滑槽，T形滑槽内移动安装有T形滑块29，T形滑块29的一端上固定安装有横移齿条30，横移齿条30与横移齿轮27相啮合，横移齿条30的顶部固定安装有联动板31，联动板31上设置有防偏移孔，放置架9另一侧的外侧壁上固定安装有防偏移杆32，防偏移杆32的一端穿设在防偏移孔内，通过防偏移杆32可防止联动板31进行移动时产生偏移现象，因此也防止了旋转电机34和活塞式输入筒17进行移动时产生偏移现象。

如图1所示，联动板31的顶部固定安装有圆形座33，圆形座33的外侧壁上固定安装有旋转电机34，旋转电机34的输出轴上固定安装有U形座35，U形座35的内侧壁上固定安装有安装座36，安装座36上设置有方形通孔，方形通孔内设置有驱动块37，U形座35的内侧壁上转动安装有夹紧螺纹杆38，驱动块37上设置有螺孔，夹紧螺纹杆38的一端穿设在螺孔内，夹紧螺纹杆38的一端上固定安装有手柄39，驱动块37的另一端上固定安装有弧形夹板40，安装座36上设置有定位安装孔41，弧形夹板40上设置有配合通孔，旋转电机34进行工作时可带动U形安装座36和安装座36进行转动，从而便可带动活塞式输入筒17进行转动，当夹紧螺纹杆38进行转动时可带动两个驱动块37和弧形夹板40进行转动，通过弧形夹板40可将活塞式输入筒17进行固定，固定后的活塞式输入筒17便于了进行旋转等操作。

本发明在使用时，通过数据采集系统1、注入系统2、真空系统3、渗透系统4、回压系统5、气液分离系统6和模拟系统7的配合，能够在高温高压的环境下对岩石进行模拟试验，能够模拟出流体与岩石的反应情况，从而能够使得试验数据更加接近真实的试验数据，反应出真实的环境，其上述操作步骤和过程为现有技术，在此不在赘述，在岩石进行取出或者是装载时需要将活塞式输入筒17取下，若岩石夹持器本体8内部压力较高时，人工取下活塞式输入筒17时将较为费力，因此在活塞式输入筒17与封闭外筒16进行连接前，使用者可先将活塞式输入筒17上的定位块19插入安装座36上的定位安装孔41内，接着使用者可通过手柄39使夹紧螺纹杆38进行转动，从而便可带动两个驱动块37进行移动，在两个驱动块37进行移动时可带动两个弧形夹板40相互靠近，直到两个弧形夹板40将活塞式输入筒17进行夹紧，此时活塞式输入筒17上的定位杆18可穿入弧形夹板40上的配合通孔内，增加了固定效果，在活塞式输入筒17安装完毕时，使用者可使旋转电机34工作后带动U形座35、安装座36和活塞式输入筒17进行转动，同时使用者可使横移电机26工作后带动横移齿轮27进行转动，从而便可带动横移齿条30进行移动，横移齿条30进行移动时可带动T形滑块29在T形滑槽内进行移动，同时横移齿条30进行移动时可带动联动板31、旋转电机34和活塞式输入筒17进行移动，由于活塞式输入筒17处于移动和转动的状态，因此便可旋合在封闭外筒16内，而活塞式输入筒17拆卸时，使用者只需要进行反向操作，也就使活塞式输入筒17同安装方向进行相反的转动和移动即可，代替了人工将活塞式输入筒17转动取下的方法，取下和安装均方便快捷。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。