一种深层原位岩心的密闭保压转移与存储装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种深层原位岩心的密闭保压转移与存储装置及方法，包括压力容器、密封储存容器、控制系统、压力调节系统和至少一个球形阀。其中，所述压力容器包括第一筒体和第一端部密封活塞，所述第一端部密封活塞安装于所述第一筒体的第一端，且能在所述压力容器内滑动；所述密封储存容器包括第二筒体和第二端部密封活塞，所述第二端部密封活塞安装于所述第二筒体的第一端；至少一个球形阀连接在所述第一筒体与所述第二筒体之间；所述压力调节系统用于调节所述第二筒体内的水量；所述控制系统包括第一压力传感器、第二压力传感器和控制器。相比于现有技术，本发明专利技术的密封保压效果好。本发明专利技术的密封保压效果好。本发明专利技术的密封保压效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种深层原位岩心的密闭保压转移与存储装置及方法


[0001]本专利技术涉及能源勘探
，特别是涉及一种深层原位岩心的密闭保压转移与存储装置及方法。

技术介绍

[0002]在非常规能源开发中，需要分析储层的可采性并对开发过程进行优化。通过在实验室中对原位岩心进行研究，对储层岩石中的孔隙裂隙结构以及有机质含量做出评估。深层原位岩心在钻井底部钻取完成后通过压力容器实现密闭保压并提升至地表，将密闭保压状态下岩心快速运输至实验室，在实验室中对密闭保压岩心进行保压转移与存储，对储层岩心进行深入观察和测试以获取各项关键参数，并对储层可采性进行合理评价和储层改造工程的设计及优化。因此，在深部地层中制取原位岩心后，在储存和转移过程中对其进行密闭保压就显得尤为重要。目前的岩心密闭保压技术中，压力容器的密封保压效果差，转移和存储过程中随时间发展会产生压力泄漏，在转移存储过程中很难使岩心保持原位压力状态，造成测试值与真实原位值产生较大偏差，影响储层的可采性评价和储层改造工程的设计及优化。因此，如何提供一种密闭保压效果好的深层原位岩心的转移与存储装置，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种深层原位岩心的密闭保压转移与存储装置及方法，旨在解决现有储存与转移装置密封保压效果差，进而影响测试值准确性的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]本专利技术公开了一种深层原位岩心的密闭保压转移与存储装置，包括：
[0006]压力容器，所述压力容器包括第一筒体和第一端部密封活塞，所述第一端部密封活塞安装于所述第一筒体的第一端，且能在所述压力容器内滑动；
[0007]密封储存容器，所述密封储存容器包括第二筒体和第二端部密封活塞，所述第二端部密封活塞安装于所述第二筒体的第一端；
[0008]至少一个球形阀，所述至少一个球形阀连接在所述第一筒体与所述第二筒体之间；
[0009]压力调节系统，所述压力调节系统用于调节所述第二筒体内的水量；
[0010]控制系统，所述控制系统包括第一压力传感器、第二压力传感器和控制器，所述第一压力传感器用于感应所述第一筒体内的压力，所述第二压力传感器用于感应所述第二筒体内的压力，所述第一压力传感器、所述第二压力传感器均与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与所述压力调节系统电连接。
[0011]优选地，所述球形阀为两个，包括与所述压力容器相邻的第一球形阀和与所述密封储存容器相邻的第二球形阀。
[0012]优选地，所述压力调节系统包括第一压力调节系统，所述第一压力调节系统包括
第一阀门、第二阀门、第三阀门、溢流阀、柱塞式伺服泵和承压去离子水箱，所述第一阀门安装于第一管路上，所述第二阀门安装于第二管路上，所述第三阀门和所述溢流阀安装于第三管路上，所述第一管路的第一端与所述第二筒体连通，所述第二管路的第一端和所述第三管路的第一端均与所述第一管路的第二端连通，所述第二管路的第二端与所述柱塞式伺服泵的出水口相连，所述柱塞式伺服泵进水口与所述承压去离子水箱通过第四管路相连，所述第三管路的第二端与所述承压去离子水箱连通，所述溢流阀相比于所述第三阀门更靠近所述承压去离子水箱，所述柱塞式伺服泵的输入端与所述控制器的输出端电连接，所述第二压力感应器用于感应所述柱塞式伺服泵出水口的压力。
[0013]优选地，还包括第二压力调节系统，所述第二压力调节系统包括第三压力传感器、第四阀门和高压蓄能器，所述第四阀门安装于第四管路上，所述第四管路的第一端与所述第二筒体连通，所述第四管路的第二端与所述高压蓄能器的底部连通，所述第三压力传感器用于感应所述第二筒体内的压力。
[0014]本专利技术还公开了一种深层原位岩心的密闭保压转移与存储方法，包括如下步骤：
[0015]S1、压力容器与第一球形阀组成的结构从整体结构中分离，将取自深部地层的压力状态原位岩心放入压力容器内，并且使第一球形阀内充满与原位岩心相同压力状态的地下水，关闭第一球形阀，将第一球形阀与第二球形阀恢复连接，使压力容器与第一球形阀组成的结构重新连入整体结构；
[0016]S2、打开第一阀门，第二阀门和第四阀门，通过控制器控制柱塞式伺服泵将承压去离子水箱中的承压去离子水泵入第二筒体中，使得第二压力传感器的压力达到并维持第一压力传感器的压力值；压力平衡后依次打开第二球形阀和第一球形阀，继续通过控制器控制柱塞式伺服泵将承压去离子水箱中的承压去离子水泵入第二筒体中，使得第二压力传感器的压力达到并维持第一压力传感器的压力值，使得第二筒体和第一筒体实现压力平衡下的连通；
[0017]S3、关闭第二阀门和第四阀门，打开第三阀门，推动第一端部密封活塞并带动原位岩心移动，原位岩心依次经过第一球形阀和第二球形阀之后进入密封储存容器中，第二筒体中的承压去离子水通过第一阀门、第三阀门和溢流阀回流进承压去离子水箱中，继续推进第一端部密封活塞使得原位岩心完全进入第二筒体中，关闭第一球形阀和第二球形阀，关闭第一阀门；
[0018]S4、移除压力容器、第一球形阀、第一管路、第二管路和第三管路，保持第二筒体与高压蓄能器连通，打开第四阀门，通过观察第三压力传感器所感应的第二筒体内的压力，控制高压蓄能器对第二筒体进行供水增压，使第二筒体内保持原位岩心放入压力容器时的初始压力。
[0019]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0020]本专利技术提供的深层原位岩心的密闭保压转移与存储装置，包括压力容器、密封储存容器、压力调节系统、控制系统和至少一个球形阀。在深部地层制取原位岩心后，将其放入第一筒体内，通过第一端部密封活塞和球形阀可对原位岩心进行密闭保压；通过开启球形阀可以使原位岩心穿过球形阀后完全进入到第二筒体内，然后关闭球形阀，通过球形阀和第二端部密封活塞可对转移后的原位岩心进行密闭保压，密封保压效果好。控制器接收第一压力传感器和第二压力传感器所传输的压力值，并控制压力调节系统对第二筒体内的
水量进行调节，以实现原位岩心在由压力容器向密封储存容器的转移过程中保持压力不变，保证原位岩心的初始压力状态，提高试验结果的准确性。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本实施例深层原位岩心的密闭保压转移与存储装置的结构示意图；
[0023]图2为原位岩心转移前压力容器的结构示意图；
[0024]图3为原位岩心转移后密封储存容器的结构示意图；
[0025]其中：1-第一筒体；2-原位岩心；3-第一端部密封活塞；4-第二筒体；5-第二端部密封活塞；6-第一压力传感器；7-第二压力传感器；8-控制器；9-第一球形阀；10-第二球形阀；11-第一阀门；1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深层原位岩心的密闭保压转移与存储装置，其特征在于，包括：压力容器，所述压力容器包括第一筒体和第一端部密封活塞，所述第一端部密封活塞安装于所述第一筒体的第一端，且能在所述压力容器内滑动；密封储存容器，所述密封储存容器包括第二筒体和第二端部密封活塞，所述第二端部密封活塞安装于所述第二筒体的第一端；至少一个球形阀，所述至少一个球形阀连接在所述第一筒体与所述第二筒体之间；压力调节系统，所述压力调节系统用于调节所述第二筒体内的水量；控制系统，所述控制系统包括第一压力传感器、第二压力传感器和控制器，所述第一压力传感器用于感应所述第一筒体内的压力，所述第二压力传感器用于感应所述第二筒体内的压力，所述第一压力传感器、所述第二压力传感器均与所述控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与所述压力调节系统电连接。2.根据权利要求1所述深层原位岩心的密闭保压转移与存储装置的，其特征在于，所述球形阀为两个，包括与所述压力容器相邻的第一球形阀和与所述密封储存容器相邻的第二球形阀。3.根据权利要求2所述深层原位岩心的密闭保压转移与存储装置的，其特征在于，所述压力调节系统包括第一压力调节系统，所述第一压力调节系统包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、溢流阀、柱塞式伺服泵和承压去离子水箱，所述第一阀门安装于第一管路上，所述第二阀门安装于第二管路上，所述第三阀门和所述溢流阀安装于第三管路上，所述第一管路的第一端与所述第二筒体连通，所述第二管路的第一端和所述第三管路的第一端均与所述第一管路的第二端连通，所述第二管路的第二端与所述柱塞式伺服泵的出水口相连，所述柱塞式伺服泵进水口与所述承压去离子水箱通过第四管路相连，所述第三管路的第二端与所述承压去离子水箱连通，所述溢流阀相比于所述第三阀门更靠近所述承压去离子水箱，所述柱塞式伺服泵的输入端与所述控制器的输出端电连接，所述第二压力感应器用于感应所述柱塞式伺服泵出水口的压力。4.根据权利要求1所述深层原位岩心的密闭保压转移与存...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫建明，张召彬，霍健，武艳芳，李守定，李晓，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：