烃源岩构造抬升释气的模拟实验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种烃源岩构造抬升释气的模拟实验装置及方法。该模拟实验装置包括主体、加压部和气体测量部，其中：所述主体的内部空间为密闭空间，用于容纳样品；所述加压部用于从对称的水平方向向样品加压；所述气体测量部与主体的内部空间连通、用于测量所述主体的内部空间逸出气体的量。本发明专利技术还提供了一种烃源岩构造抬升释气的模拟实验方法，其是在上述模拟实验装置中进行的。本发明专利技术提供的模拟实验装置能够在实验室条件下模拟地下的物理条件，对烃源岩样品进行构造抬升及断层破裂模拟，并能够测出模拟过程中由于烃源岩破裂而损失的气量。气量。气量。

【技术实现步骤摘要】
烃源岩构造抬升释气的模拟实验装置及方法


[0001]本专利技术属于天然气勘探及钻探开采
，尤其涉及一种烃源岩构造抬升释气的模拟实验装置及方法。

技术介绍

[0002]在天然气勘探和钻采的领域，前人往往把构造抬升及断裂活动当成一种破坏原有天然气聚集，并导致其逸散损失的不利因素。但国内的一些天然气工业实践证明，经构造抬升和断裂破坏而逸散的天然气可以在其他地方聚集成藏，在这种情况下，构造抬升和断裂破坏成为了天然气成藏的有利因素。现有的模拟方法和模拟装置多为仅仅模拟区域构造活动下地层变化的模拟装置及方法，而没有通过模拟来评价烃源岩逸散天然气量的装置及方法。基于这种情况，若将因构造抬升所逸散的天然气量测出，将能更加准确的估算次生天然气藏中蕴含的资源量。目前，尚未有类似的模拟并测量在地层抬升情况下由于烃源岩层破碎而导致的气体散失量的装置。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种烃源岩构造抬升释气的模拟实验装置及方法。该模拟实验装置能够在实验室条件下模拟地下的物理条件，对烃源岩样品进行构造抬升及断层破裂模拟，并能够测出模拟过程中由于烃源岩破裂而损失的气量。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种烃源岩构造抬升释气的模拟实验装置，包括主体、加压部和气体测量部，其中：所述主体的内部空间为密闭空间、所述密闭空间用于容纳样品；所述加压部用于从对称的水平方向向样品加压；所述气体测量部与主体的内部空间连通、用于测量主体的内部空间逸出气体的量。
[0005]在本专利技术的具体实施方案中，所述主体的内部空间可以设有用于支撑样品底面的支撑部。
[0006]在本专利技术的具体实施方案中，所述支撑部一般包括相连的支撑板和支撑柱，所述支撑板可以在使用状态下与样品的底面贴合，所述支撑柱一般位于所述支撑板的下方。在一些具体实施方案中，所述支撑柱一般沿竖直方向放置，所述支撑板一般位于所述支撑柱与样品之间、所述支撑板的外侧(即下侧、远离样品的一侧)一般与所述支撑柱的上端(即靠近样品的一端)相连。所述支撑部一般还设有测力传感器，用于监测样品底部的受力情况，具体地，所述测力传感器可以设于所述支撑柱的顶端。
[0007]在本专利技术的具体实施方案中，所述支撑部可以包括两个以上的支撑柱和两个以上的支撑板，各个支撑板之间一般相互独立。例如：所述支撑部可以包括多个支撑柱、每个支撑柱均连接有一个尺寸匹配的支撑板。各支撑板可以相对于样品的底面均匀分布，相应地，各支撑柱也可以相对于样品底面均匀分布。
[0008]在本专利技术的具体实施方案中，所述主体一般还设有压力变送器，用于监测主体的内部空间的压力变化。
[0009]在本专利技术的具体实施方案中，所述主体可以包括箱体、端盖和支撑台面，所述支撑台面可以作为所述箱体的底面、并与所述箱体和端盖形成密闭空间，所述支撑柱的底端一般固定于所述支撑台面。所述支撑柱与支撑台面之间可以设有用于缓冲的底部压簧，以保证在样品发生断裂和错位时，所述支撑板可以与上下移动的样品的底面保持贴合。
[0010]在本专利技术的具体实施方案中，所述主体的内部空间一般还设有上固定板，用于防止样品做抬升运动时对主体上方的检测装置(如测距传感器等)造成破坏。
[0011]在上述模拟实验装置中，所述加压部一般包括相互连接的动力装置和加压板，所述加压板用于直接向样品施加压力、所述加压板的侧面在使用状态下与样品的侧面贴合。所述加压板侧面的尺寸优选与样品侧面的尺寸一致，以提高所述加压板与样品的贴合程度。所述支撑板与所述加压板围成的空间用于固定样品。
[0012]在本专利技术的具体实施方案中，所述动力装置用于提供压力源，所述动力装置可以是液压缸、燃烧筒等。
[0013]在本专利技术的具体实施方案中，所述加压部还可以包括用于连接动力装置和加压板的推送杆。所述加压部一般设有测力传感器、用于监测加压部向样品施加压力的变化，所述测力传感器可以设于所述推送杆之上。在一些具体实施方案中，所述测力传感器可以设于所述推送杆位于主体外部的杆身部分。
[0014]在本专利技术的具体实施方案中，所述动力装置一般位于主体的外部、所述加压板一般位于主体的内部、所述推送杆位于所述动力装置和加压板之间、且推送杆与主体的接触处一般为密封连接(例如采用轴向密封结构)。
[0015]在本专利技术的具体实施方案中，所述加压部一般为四组、包括两组相对设置的第一加压部和两组相对设置的第二加压部，所述第一加压部、第二加压部可以从不同方向向样品加压。例如，当所述主体为长方体时，所述第一加压部可以对称设于主体的长度(或宽度)方向的两个侧面，所述第二加压部可以对称设于主体的宽度(或长度)方向的两个侧面。
[0016]在本专利技术的具体实施方案中，所述第一加压部的加压板(或称：第一加压板)的外侧(即远离样品的一侧)可以设有长操纵杆，所述第一加压部的推送杆(或称：液压推杆)的前端(靠近样品的一端)一般是与所述长操纵杆相互配合，以实现第一加压部的动力装置、液压推杆、第一加压板之间的依次连接。
[0017]在本专利技术的具体实施方案中，所述第一加压部还可以包括齿轮电机和沿竖直方向设置的齿条，所述齿轮电机的齿轮与所述齿条的齿轮相互配合，所述齿条与第一加压板的侧面(通常为第一加压板的外侧)连接。齿轮电机转动可以带动齿条移动，进而使第一加压板上下移动。当样品受压发生构造抬升和断裂活动时，齿轮电机可以带动齿条、第一加压板上下移动，使第一加压板与样品的侧面在样品运动过程中保持贴合。在一些实施方案中，所述第一加压板的外侧可以设有行程圆柱，所述齿条可以设有长轴，所述齿条的长轴可以与第一加压板的行程圆柱连接，以实现齿条与第一加压板的固定连接。所述行程圆柱与长轴之间一般设有压簧，避免部件间硬摩擦产生的损坏。
[0018]在本专利技术的具体实施方案中，所述第一加压板的上端和/或下端一般设有限位板，用于限制第一加压板的水平方向的位移。
[0019]在本专利技术的具体实施方案中，每组第二加压部包括两个以上的动力装置和两个以上的推送杆，两组第二加压部的动力装置、推送杆的数量分别相同。当所述模拟实验装置处
于使用状态时，可以控制第二加压部的各个动力装置产生的压力相等，以使两组第二加压部从相对的两个方向向样品施加相等的压力。
[0020]在本专利技术的具体实施方案中，各组第二加压部的动力装置可以沿竖直方向排列，例如排列为一列或多列；优选地，每列动力装置与所述主体侧面的距离由上至下依次递减，当控制第二加压部的各个动力装置产生的压力相等时，每组第二加压部向样品施加的压力会由上至下逐渐增大，从而实现模拟烃源岩在地层中因深度变化产生的维压变化。
[0021]在本专利技术的具体实施方案中，所述气体测量部可以包括进气管和收集装置，所述进气管用于连通所述主体与所述气体测量部，所述进气管一般设有与主体的内部空间连通的进气口、以及与所述收集装置连通的出气口。在一些具体实施方案中，所述进气管的出气口与所述收集装置之间一般设有用于控制二者连通状态的阀门，所述收集装置用于收集主体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烃源岩构造抬升释气的模拟实验装置，包括主体、加压部和气体测量部，其中：所述主体的内部空间为密闭空间，所述密闭空间用于容纳样品；所述加压部用于从对称的水平方向向样品加压；所述气体测量部与主体的内部空间连通、用于测量所述主体的内部空间逸出气体的量。2.根据权利要求1所述的模拟实验装置，其中，所述主体的内部空间设有用于支撑样品底面的支撑部；优选地，所述主体设有压力变送器。3.根据权利要求2所述的模拟实验装置，其中，所述支撑部包括相连的支撑板和支撑柱，所述支撑板在使用状态下与样品的底面贴合，所述支撑柱位于所述支撑板的下方；优选地，所述支撑部设有测力传感器。4.根据权利要求2或3所述的模拟实验装置，其中，所述支撑部包括两个以上的支撑柱和两个以上的支撑板；优选地，各支撑板之间相互独立；优选地，各支撑板相对于样品的底面均匀分布。5.根据权利要求1所述的模拟实验装置，其中，所述加压部包括相互连接的动力装置和加压板，所述加压板的侧面在使用状态下与样品的侧面贴合；优选地，所述加压部还包括推送杆，所述推送杆用于连接所述动力装置和加压板；优选地，所述加压部设有测力传感器；更优选地，所述加压部的测力传感器设于所述推送杆之上。6.根据权利要求1或5所述的模拟实验装置，其中，所述加压部分为四组、包括两组相对设置的第一加压部和两组相对设置的第二加压部。7.根据权利要求6所述的模拟实验装置，其中，所述第一加压部包括齿轮电机和沿竖直方向设置的齿条，所述齿轮电机的齿轮与所述齿条的齿轮相互配合，所述齿条与所述第一加压部的加压板的侧面连接。8.根据权利要求6所述的模拟实验装置，其中，每组第二加压部包括两个以上的动力装置和两个以上的推送杆，两组第二加压部的动力装置、推送杆的数量分别相等；优选地，每组第二加压部的动力装置沿竖直方向排布；更优选地，每列动力装置与所述主体的侧面的距离由上至下依次递减。9.根据权利要求1所述的模拟实验装置，其中，所述气体测量部包括进气管和收集装置，所述进气管设有进气口和出气口，所述进气口与所述主体的内部空间连通、所述出气...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨润泽，赵贤正，赵长毅，金凤鸣，刘海涛，蒲秀刚，付立新，李宏军，
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：