【技术实现步骤摘要】
可模拟真实地层中天然气水合物储层的模型制备装置及方法
本专利技术属于岩土工程、地质工程
，涉及一种天然气水合物储层模型制备装置及方法，尤其是一种可模拟真实地层中天然气水合物储层的模型制备装置及方法。
技术介绍
天然气水合物是由自然界的气体分子(主要为甲烷)和水分子在高压低温条件下生成的笼状结晶化合物。当它在一定的温度和压力条件下分解时，一体积的天然气水合物可以释放出约164体积的甲烷气体，故又称作“可燃冰”，具有高效清洁、储量大、分布广等特点，是解决世界能源缺口的重要可替代能源。天然气水合物常赋存在新生代沉积层中，主要有三种形式：以分散状胶结形式赋存在欠固结细颗粒中，或者以孔隙填充状的集合体形成赋存于沉积物中，还可能以晶状/脉状填充于沉积物的裂隙当中。三种形态的水合物物理力学性质各不相同。影响天然气水合物储层赋存的因素有颗粒粒径、有效应力和温度等，只有在真实有效应力下制备天然气水合物才能有效反映现场水合物与土颗粒的结合形态。因此，要制备与现场形态相似的天然气水合物储层，需充分考虑生成样品所需的条件和环境因素，如...
【技术保护点】
1.一种可模拟真实地层中天然气水合物储层的模型制备装置，其特征在于，包括超重力环境下工作的模块和常重力环境下工作的模块；/n所述超重力环境下工作的模块均固定在底板上，包括高压釜、气体注入系统、液体注入系统及数据采集器；在高压釜外依次包裹有导流盘管和密封的水浴保护套；高压釜与气体注入系统、液体注入系统分别通过阀门相连，在高压釜上位于不同深度均设有若干接口用于安装传感器以检测模型孔压或温度，并传输至数据采集器；/n所述常重力环境下工作的模块包括冷水浴温控系统和控制中枢；/n所述气体注入系统、液体注入系统各通过一个离心机旋转接头连接气源、去离子水源，导流盘管两端各通过一个离心机旋...
【技术特征摘要】
1.一种可模拟真实地层中天然气水合物储层的模型制备装置，其特征在于，包括超重力环境下工作的模块和常重力环境下工作的模块；
所述超重力环境下工作的模块均固定在底板上，包括高压釜、气体注入系统、液体注入系统及数据采集器；在高压釜外依次包裹有导流盘管和密封的水浴保护套；高压釜与气体注入系统、液体注入系统分别通过阀门相连，在高压釜上位于不同深度均设有若干接口用于安装传感器以检测模型孔压或温度，并传输至数据采集器；
所述常重力环境下工作的模块包括冷水浴温控系统和控制中枢；
所述气体注入系统、液体注入系统各通过一个离心机旋转接头连接气源、去离子水源，导流盘管两端各通过一个离心机旋转接头与冷水浴温控系统连接形成回路，数据采集器通过离心机快接航空插头连接控制中枢。
2.根据权利要求1所述的可模拟真实地层中天然气水合物储层的模型制备装置，其特征在于，所述高压釜要求最大承压能力不小于35MPa，能够在最高超重力离心加速度300g条件下工作；釜盖处采用O型圈密封处理，预留测点处采用压环压帽顶紧密封处理；在高压釜中心设有垂直开采井，开采井由高压釜盖顶部伸入到内腔，在高压釜内腔由下至上设置水合物储层模型骨架、模型上覆隔水层、及天然气水合物模型上覆水层，高压釜开有顶部入口和底部入口，顶部入口连通开采井。
3.根据权利要求2所述的可模拟真实地层中天然气水合物储层的模型制备装置，其特征在于，所述液体注入系统包括伺服双缸柱塞泵，伺服双缸柱塞泵通过供水通路离心机旋转接头连接位于地面的去离子水源，并分别通过电磁截止阀与高压釜顶部入口和底部入口连接。
4.根根据权利要求2所述的可模拟真实地层中天然气水合物储层的模型制备装置，其特征在于，所述气体注入系统包括缓冲容器，缓冲容器通过气体通路离心机旋转接头连接地面气源，并分别通过电磁截止阀与高压釜顶部入口和底部入口连接。
5.据权利要求1所述的可模拟真实地层中天然气水合物储层的模型制备装置，其特征在于，所述冷水浴温控系统包括恒温水浴箱、两台自吸式液体循环泵，两台自吸式液体循环泵均与恒温水浴箱相连，且分别与导流盘管的两端通过水浴通路离心机旋转接头连接形成回路为高压釜提供循环冷水浴。
6.一种可模拟真实地层中天然气水合物储层的模型制备方法，其特征在于，采用如权利要求1-5任一项所述的装置实现，包括如下步骤：
步骤1：储层模型骨架制备
在高压釜内...
【专利技术属性】
技术研发人员：王路君，朱斌，王心博，陈云敏，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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