用于干热岩微观结构变化的探测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种用于干热岩微观结构变化的探测装置，涉及岩石渗流力学相关技术领域，以解决现有技术中对干热岩微观孔隙结构的分析主要采用CT扫描和核磁共振方法，成本高且实验测试程序复杂的技术问题。该装置包括温度处理系统、质量采集系统、探测溶液存储系统、防风系统和数据处理系统，探测溶液存储系统设置在防风系统内部，探测溶液存储系统顶部设置有允许岩芯夹持器穿过的开口，岩芯夹持器与质量采集系统连接，质量采集系统放置于防风系统顶部，防风系统内部设置有摄像部和升降系统且升降系统位于探测溶液存储系统底部，能通过升降系统调整待测试样浸入探测溶液存储系统的探测溶液深度，摄像部和质量采集系统均与数据处理系统连接。处理系统连接。处理系统连接。

【技术实现步骤摘要】
用于干热岩微观结构变化的探测装置


[0001]本技术涉及岩石渗流力学相关的
，尤其是涉及一种用于干热岩微观结构变化的探测装置。

技术介绍

[0002]干热岩是指内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体，一般以温度高于150摄氏度的花岗岩或致密变质岩为主，干热岩主要的商用价值是提取内部的热量。作为一种新型的高效低碳清洁能源，干热岩具有储量巨大、分布广泛、供能稳定的优点。
[0003]干热岩热能开发过程中的首要工作是通过水力压裂技术在地下数千米岩石储层形成复杂的人工裂缝网络，然后将低温工质注入地热储层中，先后在注入井、人工裂缝网络和生产井之间进行循环流动，与干热岩储层进行流动换热，从而提取干热岩中的热能进行地面供暖、发电等。
[0004]水力压裂形成的干热岩人工裂缝网络复杂度越高，低温工质与高温地热储层的流动换热效率越高。而在不同温度作用下干热岩的微观孔隙结构会发生显著变化，高温作用会降低岩石矿物颗粒间的胶结作用，使矿物颗粒间作用力降低，从而会产生大量微裂纹，这可以提高干热岩的有效换热面积。
[0005]对干热岩微观孔隙结构的分析，目前主要采用CT扫描和核磁共振方法对某一时刻下干热岩的切片进行微观结构检测，但是，本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：
[0006]这种方法成本高，实验测试程序复杂。而采用干热岩质量变化监测方法，并结合不同时刻干热岩外表面气泡和颜色的变化图像，对干热岩在不同温度处理后自发吸水质量进行分析，既可以获得不同时间间隔下干热岩微观孔隙结构的变化机理，又可以提高探测效率，而且此方法能够达到同样的检测效果。为了更加详细分析干热岩储层在不同温度作用下微观结构的变化，提高干热岩储层的热能提取效率，降低注入工质在地热储层中的流动损失。因此需要一种新的检测装置和方法，对不同温度作用下干热岩微观结构变化进行探测。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本技术的目的在于提供一种用于干热岩微观结构变化的探测装置，以解决现有技术中对干热岩微观孔隙结构的分析，目前主要采用CT扫描和核磁共振方法对某一时刻下干热岩的切片进行微观结构检测，成本高且实验测试程序复杂的技术问题。
[0008]为了实现上述目的，本技术提供了一种用于干热岩微观结构变化的探测装置，包括温度处理系统、质量采集系统、探测溶液存储系统、防风系统和数据处理系统，其中，所述探测溶液存储系统设置在所述防风系统内部，所述探测溶液存储系统的顶部设置有允许岩芯夹持器穿过的开口，所述岩芯夹持器与所述质量采集系统连接，所述质量采集系统放置于所述防风系统顶部的上表面，所述防风系统的内部还设置有摄像部，通过所述
摄像部获取待测试样外表面气泡和颜色图像，所述防风系统内部还设置有升降系统且所述升降系统位于所述探测溶液存储系统的底部，能通过所述升降系统调整所述岩芯夹持器夹持的待测试样浸入所述探测溶液存储系统的探测溶液深度，所述摄像部和所述质量采集系统均与所述数据处理系统连接。
[0009]优选地，所述温度处理系统包括加热机构和冷却机构，所述加热机构能对待测试样进行高温处理以实现不同的加热温度和加热速率，所述冷却机构能对待测试样进行低温冷却处理。
[0010]优选地，所述加热机构为马弗炉，所述冷却机构为液氮冷却罐。
[0011]优选地，所述质量采集系统包括精密电子天平，所述精密电子天平采用下挂称量方式，所述电子天平底端连接有秤钩，所述岩芯夹持器与所述秤钩转动连接。
[0012]优选地，所述岩芯夹持器包括夹持部、支撑杆和连接部，所述支撑杆设置于所述夹持部与所述连接部之间，所述连接部与所述秤钩铰接，所述夹持部用于夹持待测试样；
[0013]所述夹持部、所述支撑杆和所述连接部三者为一体成型结构，且均采用塑料材质制成。
[0014]优选地，所述探测溶液存储系统包括储液槽和加热装置，所述加热装置放置于所述升降系统上，所述储液槽放置在所述加热装置的上面；
[0015]所述储液槽为透明有机玻璃板组成的带盖长方体结构，所述储液槽侧面靠近槽口处设置有注液口，所述储液槽的顶部盖体上开设有所述开口。
[0016]优选地，所述顶部盖体包括与所述储液槽的槽口扣合的第一盖部和第二盖部，所述第一盖部和所述第二盖部之间形成有允许所述支撑杆穿过的开口。
[0017]优选地，所述防风系统包括支撑框架和透明板材，所述支撑框架为由铝合金材质制成的立体框架，所述支撑框架的侧面和顶部均安装有所述透明板材，所述支撑框架的其中一个侧面上的所述透明板材与所述立体框架铰接，所述支撑框架顶部的透明板材上开设有预留开孔以使所述精密电子天平的秤钩能穿过所述预留开孔与所述岩芯夹持器连接。
[0018]优选地，所述摄像部包括高速CCD相机和相机支撑架，所述高速CCD相机安装在所述相机支撑架上，所述相机支撑架安装于所述防风系统的侧壁或底部，所述高速CCD相机通过数据线与所述数据处理系统连接。
[0019]本技术提供的用于干热岩微观结构变化的探测装置，包括温度处理系统、质量采集系统、探测溶液存储系统、防风系统和数据处理系统，其中，探测溶液存储系统设置在防风系统内部，探测溶液存储系统的顶部设置有允许岩芯夹持器穿过的开口，岩芯夹持器与质量采集系统连接，质量采集系统放置于防风系统顶部的上表面，防风系统的内部还设置有摄像部，通过摄像部获取待测试样外表面气泡和颜色图像，防风系统内部还设置有升降系统且升降系统位于探测溶液存储系统的底部，能通过升降系统调整岩芯夹持器夹持的待测试样浸入探测溶液存储系统的探测溶液深度，摄像部和质量采集系统均与数据处理系统连接。本技术中探测干热岩微观结构变化的新装置，以不同方式处理后的干热岩为对象，通过测试不同时间间隔下干热岩自动吸收不同种类、不同浓度探测溶液质量的变化为依据，同时结合干热岩外表面气泡和颜色变化，对干热岩在不同温度作用下(由加热机构和冷却机构交替循环使用，实现不同模式的交变温载作用)微观结构的变化进行有效分析。此方法操作简单，直观可靠，通过此装置的测试过程可以为干热岩微观结构探测提供有
效的技术支撑。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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。
[0021]图1是本技术提供的用于干热岩微观结构变化的探测装置的结构示意图；
[0022]图2是本技术提供的探测溶液存储系统和防风系统的配合结构示意图；
[0023]图3是本技术提供的探测溶液存储系统和升降系统的配合结构示意图；
[0024]图4是本技术提供的岩芯夹持器的结构示意图；
[0025]图5是本技术提供的防风系统的结构示意图；
[0026]图6是本技术实施例提供的500摄氏度热处理后干本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于干热岩微观结构变化的探测装置，其特征在于，包括温度处理系统、质量采集系统、探测溶液存储系统、防风系统和数据处理系统，其中，所述探测溶液存储系统设置在所述防风系统内部，所述探测溶液存储系统的顶部设置有允许岩芯夹持器穿过的开口，所述岩芯夹持器与所述质量采集系统连接，所述质量采集系统放置于所述防风系统顶部的上表面，所述防风系统的内部还设置有摄像部，通过所述摄像部获取待测试样外表面气泡和颜色图像，所述防风系统内部还设置有升降系统且所述升降系统位于所述探测溶液存储系统的底部，能通过所述升降系统调整所述岩芯夹持器夹持的待测试样浸入所述探测溶液存储系统的探测溶液深度，所述摄像部和所述质量采集系统均与所述数据处理系统连接；所述质量采集系统包括精密电子天平，所述精密电子天平采用下挂称量方式，所述电子天平底端连接有秤钩，所述岩芯夹持器与所述秤钩转动连接；所述摄像部包括高速CCD相机和相机支撑架，所述高速CCD相机安装在所述相机支撑架上，所述相机支撑架安装于所述防风系统的侧壁或底部，所述高速CCD相机通过数据线与所述数据处理系统连接；所述精密电子天平与所述高速CCD相机均与所述数据处理系统连接；所述温度处理系统包括加热机构和冷却机构，所述加热机构能对待测试样进行高温处理以实现不同的加热温度和加热速率，所述冷却机构能对待测试样进行低温冷却处理。2.根据权利要求1所述的用于干热岩微观结构变化的探测装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：董永存，汪道兵，秦浩，郑臣，王秋艳，宇波，
申请(专利权)人：北京石油化工学院，
类型：新型
国别省市：