用于实验室内精确模拟岩心带压放置驱替的方法及装置

摘要

一种用于实验室内精确模拟岩心带压放置驱替的方法及其装置。主要为了解决目前在实验室内模拟岩心驱替时岩心在变形过程中的孔隙度易发生变化导致所获得的数据不准确的问题。该方法概括为：通过经验公式计算得出驱替时所需的合理驱替压力，根据孔隙度变化公式来计算保持孔隙度所需的环压和驱替压力，以保持岩心孔隙度不变，并保持岩心驱替过程中环压随驱替压力的变化而变化，使得其压差不变。设计了一个装置具有可调节温度的电加热岩心夹持器，在岩心夹持器出口端加回压阀，保持夹持器内始终有一定的压力，根据经验公式求得合理驱替压力，然后通过环压系统保持夹持器环压与驱替压力的压差不变，确保岩心在变形过程中的孔隙度不变。

主权项

一种用于实验室内精确模拟岩心带压放置驱替的装置，由第一恒压恒速泵（1）、第二恒压恒速泵（9）、第一活塞容器（A）、第二活塞容器（B）、流量计量器（5）、电加热岩心夹持器（6）、带有压力显示表的第一压力传感器（8）和第二压力传感器（10）、回压阀以及量筒（17）组成；其中，所述回压阀具有阀座（12）和回压容器腔（13）、进液口（18）、出液口（19）、活塞（22）、弹簧（23）以及弹簧调整旋钮（20），进液口（18）和出液口（19）位于回压容器腔（13）内的液流通道两端，弹簧（23）推动活塞（22）沿回压容器腔（13）的内腔向上运动，弹簧调整旋钮（20）用于调整弹簧（23）的弹性力；电加热岩心夹持器（6）具有可封闭岩心（31）的内腔，所述内腔外套有耐高温高压的胶套（29），所述内腔的两端通过带有密封塞的螺纹连接端封闭，并分别引出与所述内腔相连通的夹持器液流输入管（33）和夹持器液流输出管（21）；在所述两个螺纹连接端之间固定有密封的环形圆筒外壁（27）和环形圆筒内壁（32）；环形圆筒内壁（32）与胶套（29）之间形成第一环套空间（30），环形圆筒外壁（27）与环形圆筒内壁（32）之间形成第二环套空间（28），在第二环套空间（28）内置有电加热器（26），电加热器（26）的调温装置（25）位于环形圆筒外壁（27）之外；经密封处理后贯穿环形圆筒外壁（27）和环形圆筒内壁（32），固定有一根环压导入管（24），环压导入管（24）的开口位于第一环套空间（30）内；第一恒压恒速泵（1）的泵出口端经管路与并联的第一活塞容器（A）和第二活塞容器（B）的活塞驱动力入口端相连；第一活塞容器（A）和第二活塞容器（B）的两个内容物输出端分别经过第一阀门（2）和第二阀门（3）控制通断后经管路汇流至电加热岩心夹持器（6）的夹持器液流输入管（33），在所述管路进入夹持器液流输入管（33）之前，管路上连接有流量计量器（5）和第三阀门（4）；第二恒压恒速泵（9）的泵出口端经管路与电加热岩心夹持器（6）上的环压导入管（24）相连接，在所述管路进入环压导入管（24）之前，管路上连接有第一压力传感器（8）和第四阀门（7）；电加热岩心夹持器（6）的夹持器液流输出管（21）经管路与所述回压阀上的进液口（18）相连接，在所述管路进入进液口（18）之前，管路上连接有第二压力传感器（10）和第五阀门（11）；所述回压阀上的出液口（19）与量筒（17）相连接。