一种碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置。本发明专利技术提供了一种碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置，其包括双极柱塞泵、饱和CO

A simulation device for cementation of carbonate rocks in syngenetic stage

【技术实现步骤摘要】
一种碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置
本专利技术涉及石油地质
更具体地，涉及一种碳酸盐岩同生期胶结作用的模拟装置。
技术介绍
我国海相碳酸盐岩层系油气资源量占全国油气总资源量的40％以上，是油气资源战略接替的主要领域。但是，我国海相碳酸盐岩具有时代老、埋藏深、成藏复杂等特点，导致预测难度大和勘探成本高等问题。如何合理认识碳酸盐岩规模孔隙的形成机制，是判断岩层是否具备存储油气条件的关键，也是提高油气勘探效率的关键。研究表明，碳酸盐岩在经历沉积后的压实、胶结、重结晶作用后，原生孔隙所剩无几，次生孔隙成为重要储集空间。为了解决研究碳酸盐岩孔隙成因主要依靠地质推断的问题，开展碳酸盐岩孔隙演化模拟实验逐渐得到重视。目前，地质家们强调碳酸盐岩成岩过程中溶蚀增孔的作用，并研发出诸多适用于碳酸盐岩溶蚀模拟的实验装置。例如，依托一种成岩作用模拟实验装置(专利技术专利，ZL201110271800.3)和一种碳酸盐岩溶蚀作用与溶蚀效应的分析方法(专利技术专利，ZL201410717934.7)，采用覆压下流体在岩石内部孔隙中运移的实验方式，开展不同温度、压力下碳酸盐岩溶蚀模拟，获得了浅埋藏(低温环境)更有利于溶孔(溶洞)储层形成、孔隙结构及其均质性控制溶孔分布样式的认识；利用金刚石压腔技术(杨云坤，基于模拟实验的原位观察对碳酸盐岩深部溶蚀的再认识)，开展从室温(23.8℃)至260℃的原位观察模拟实验，借助拉曼光谱检测出溶液中HCO3-随着实验的进行单调减少，据此推测随着埋藏深度增加，碳酸盐岩整体表现为沉淀和胶结。上述实验表明，碳酸盐岩规模溶蚀作用主要发生于近地表低温环境，中-深埋藏环境下以沉淀作用为主，因此针对碳酸盐岩成岩过程中胶结作用研究至关重要。此外，结合现代碳酸盐沉积学研究来看，原生孔隙的大量消失发生在沉积物的早期成岩过程中，此时埋藏较浅，胶结作用和压实是孔隙消失的主要原因。可以说，同生期胶结作用在决定碳酸盐岩的成岩性质和孔隙保存方面具有重要作用。但是，由于缺少模拟同生期碳酸盐沉积物胶结作用的实验装置，只能依靠溶蚀实验推断碳酸盐岩发生沉淀作用，导致碳酸盐岩同生期胶结作用发生机制、控制因素和胶结物样式等问题尚未解决，进而限制了碳酸盐岩规模孔隙保存机制的合理认识。因此，本专利技术提供了一种碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置。该装置用于模拟接近地表渗流带和潜流带环境的化学沉淀过程，可直观标准碳酸盐岩同生期胶结物的产状和定量分析碳酸盐岩同生期胶结作用控制因素，致力于解决碳酸盐岩早成岩期孔隙保存机制和规模孔隙分布预测问题。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置，包括双极柱塞泵、饱和CO2压力容器和沉淀反应单元；所述双极柱塞泵连接所述饱和CO2压力容器，所述饱和CO2压力容器连接所述沉淀反应单元；所述饱和CO2压力容器用于配制反应溶液，该反应溶液为包含一定CO2分压气体的反应溶液；所述双极柱塞泵用于提供装置所需压力，包括提供将饱和CO2压力容器内反应溶液注入反应单元的压力以及通过压缩反应溶液提供模拟地层压力所需的压力；所述沉淀反应单元用于放置地表渗流带碳酸盐岩A和地表潜流带碳酸盐岩，所述沉淀反应单元中的地表渗流带碳酸盐岩A和地表潜流带碳酸盐岩均与注入沉淀反应单元中的流体进行反应，生成沉淀反应生成液；所述沉淀反应单元用于模拟地表渗流带碳酸盐岩和地表潜流带碳酸盐岩分别与地层水之间的沉淀反应。优选地，所述碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置还包括溶蚀反应单元；所述溶蚀反应单元设于所述饱和CO2压力容器和所述沉淀反应单元之间；所述溶蚀反应单元用于放置地表渗流带碳酸盐岩B，所述溶蚀反应单元中的地表渗流带碳酸盐岩B与注入溶蚀反应单元中的流体进行反应，生成溶蚀反应生成液；所述溶蚀反应单元用于模拟地表渗流带碳酸盐岩与地层水之间的溶蚀反应。优选地，所述碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置还包括第一取样器，所述第一取样器与所述溶蚀反应单元连接，用于获取所述溶蚀反应单元中的溶蚀反应生成液。优选地，所述碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置还包括第二取样器，所述第二取样器与所述沉淀反应单元连接，用于获取所述沉淀反应单元中的沉淀反应生成液。优选地，所述碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置还包括空气泵，所述空气泵与所述沉淀反应单元连接，用于向所述沉淀反应单元中的地表渗流带碳酸盐岩A中注入空气，实现大气水、地表水与地下水发生联系并进行水分交换。优选地，所述碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置还包括CO2气瓶，所述CO2气瓶与所述饱和CO2压力容器连接，用于为饱和CO2压力容器提供CO2气体，进一步调控反应溶液中CO2气体的分压。优选地，所述碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置还包括溶液容器，所述溶液容器连接所述双极柱塞泵，用于为饱和CO2压力容器提供驱动溶液，驱动饱和CO2压力容器内流体流入模拟装置的溶蚀反应单元或沉淀反应单元；双极柱塞泵将溶液容器中的驱动溶液注入饱和CO2压力容器底部，从而推动饱和CO2压力容器内部反应溶液进入溶蚀反应单元或沉淀反应单元。优选地，所述溶液容器中的驱动溶液为去离子水。优选地，所述溶蚀反应单元包括溶蚀反应釜，所述溶蚀反应釜包括溶蚀反应釜本体、第一进料口、第一出料口、第二出料口、第一过滤器、第二过滤器、第一密封塞和第二密封塞；所述溶蚀反应釜本体的顶部设有第一进料口，所述溶蚀反应釜本体的底部设有第一出料口和第二出料口，所述溶蚀反应釜本体的内部顶端设有第一过滤器，所述溶蚀反应釜本体的内部底端设有第二过滤器，所述第一进料口处设有第一密封塞；所述第一出料口和所述第二出料口处设有第二密封塞；其中，所述第一进料口连接所述饱和CO2压力容器，所述第一出料口连接所述沉淀反应单元，所述第二出料口连接所述第一取样器，地表渗流带碳酸盐岩B置于第一过滤器和第二过滤器之间。优选地，所述沉淀反应单元包括沉淀反应釜，所述沉淀反应釜包括沉淀反应釜本体、第二进料口、气体出口、第三出料口、气体进口、第三过滤器、第四过滤器、第三密封塞和第四密封塞；所述沉淀反应釜本体的顶部设有第二进料口和气体出口，所述沉淀反应釜本体的底部设有第三出料口和气体进口，所述沉淀反应釜本体的内部顶端设有第三过滤器，所述沉淀反应釜本体的内部底端设有第四过滤器，所述第二进料口和所述气体出口处设有第三密封塞、所述第三出料口和所述气体进口处设有第四密封塞；其中，所述第二进料口连接所述溶蚀反应单元或所述饱和CO2压力容器，所述气体出口与空气连通，所述第三出料口连接所述第二取样器，所述气体进口连接空气泵，地表渗流带碳酸盐岩A和地表潜流带碳酸盐岩置于第三过滤器和第四过滤器之间。优选地，所述碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置还包括管线；其中所述双极柱塞泵通过管线连接所述饱和CO2压力容器，所述饱和CO2压力容器通过管线连接溶蚀反应单元或沉淀反应单元，所述溶蚀反应单元通过管线连接所述沉淀反应单元，所述C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置，其特征在于，包括双极柱塞泵、饱和CO

【技术特征摘要】
1.一种碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置，其特征在于，包括双极柱塞泵、饱和CO2压力容器和沉淀反应单元；
所述双极柱塞泵连接所述饱和CO2压力容器，所述饱和CO2压力容器连接所述沉淀反应单元；
所述饱和CO2压力容器用于配制反应溶液；
所述双极柱塞泵用于提供装置所需压力，包括提供将饱和CO2压力容器内反应溶液注入反应单元的压力以及通过压缩反应溶液提供模拟地层压力所需的压力；
所述沉淀反应单元用于放置地表渗流带碳酸盐岩A和地表潜流带碳酸盐岩。


2.根据权利要求1所述的碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置，其特征在于，所述碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置还包括CO2气瓶，所述CO2气瓶与所述饱和CO2压力容器连接；所述碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置还包括溶液容器，所述溶液容器与所述双极柱塞泵连接。


3.根据权利要求1或2所述的碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置，其特征在于，所述碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置还包括空气泵，所述空气泵与所述沉淀反应单元连接。


4.根据权利要求3所述的碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置，其特征在于，所述碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置还包括第二取样器，所述第二取样器与所述沉淀反应单元连接。


5.根据权利要求1所述的碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置，其特征在于，所述碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置还包括溶蚀反应单元；所述溶蚀反应单元设于所述饱和CO2压力容器和所述沉淀反应单元之间；所述溶蚀反应单元用于放置地表渗流带碳酸盐岩B。


6.根据权利要求5所述的碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置，其特征在于，所述碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置还包括第一取样器，所述第一取样器与所述溶蚀反应单元连接。


7.根据权利要求1或4所述的碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置，其特征在于，所述沉淀反应单元包括沉淀反应釜，所述沉淀反应釜包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：佘敏，沈安江，周进高，陈薇，胡安平，潘立银，李昌，王永生，张友，吕玉珍，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11