本发明专利技术提供了一种超高温高压岩石样品测试装置、系统及方法，该装置包括包括加热组件和加压组件，所述加热组件具有容纳岩石样品的加热腔，所述岩石样品紧贴于所述加热组件的加热部，所述加压组件夹持所述岩石样品并对其施加压力；以使所述岩石样品能够在高压环境中快速完成超高温测试。基于本发明专利技术的技术方案，本装置能够快速达到测试所需的高温高压环境，提高了测试的效率，测试装置完全容纳于高压设备中，测试样品旁的石墨管直接对其进行加热，完美模拟深层高温高压环境，保证了测试数据的可靠性。靠性。靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种超高温高压岩石样品测试装置、系统及方法
[0001]本专利技术涉及岩石物理测试领域，特别地涉及一种超高温高压岩石样品测试装置、系统及方法。
技术介绍
[0002]随着油气勘探主要目标由构造油气藏转向岩性和隐蔽性油气藏，面对越来越高的油气储层预测的精度要求，开展深层岩石的岩石物理实验研究日益重要，我国能源勘探开发的重点逐渐转移到深层，储层预测和描述已成为工作的重点和难点。由于深层地层时代老、埋藏深、超高温、超高压、岩石骨架复杂等多因素叠合及相互作用，致使人们对深层高温高压条件下地层岩石物理性质及流体相态特征尚不清楚，研究成果对开展岩石物理多参数建模，为指导深层储层的预测，提高勘探开发效益具有重要作用；
[0003]而一般岩石物理的高温高压数据来源地球物理测井数据以及地球物理实验，但深层超高温高压环境，测井仪器已经不能测量，实验室内对于测量超高温高压数据，加热方式一般是从加载腔体外面加热，通过热传导，逐层加热到样品，加温时间很长，降温也很长，一般都要十几个小时，显得实验效率极低，费时费力。
技术实现思路
[0004]针对上述现有技术中的问题，本申请提出了一种超高温高压岩石样品测试装置、系统及方法，直接通过在样品旁边的石墨炉通电加温，能够为深层岩石物理测试提供高效稳定的实验环境。
[0005]本专利技术的一种超高温高压岩石样品测试装置，包括加热组件和加压组件，所述加热组件具有容纳岩石样品的加热腔，所述岩石样品紧贴于所述加热组件的加热部，所述加压组件夹持所述岩石样品并对其施加压力；以使所述岩石样品能够在高压环境中快速完成超高温测试。
[0006]在一个实施方式中，所述加热部为石墨管，所述加热组件还包括与所述石墨管连接的导电组件；所述岩石样品位于所述石墨管内的中部，通过本实施方式，所述石墨管将所述岩石样品完全容纳在内，将所述石墨管通电后，能够将温度快速提升至400℃以上，而在测试完成后，切断外部供电系统后，所述石墨管的温度能够在几分钟内快速降至室温，从而实现岩石样品的高效测试。
[0007]在一个实施方式中，还包括外护套，所述加热组件设置于所述外护套内；所述外护套包括两端的抗压段以及所述抗压段之间的叶腊石外套段，所述叶腊石外套段与所述石墨管贴合，所述叶腊石外套段内还设置有与所述石墨管紧贴的温度探头，通过本实施方式，通过设置的外护套段将所述加热组件、所述加压组件以及所述岩石样品进行固定，同时设置的抗压段能够在测试过程中提高抗压强度，避免各部件发生损坏，温度探头实时监控并记录加热组件的温度，同时所述温度探头直接套设在所述加热组件上并将所述抗压件分隔成上下两层，即所述温度探头能够稳定在所述抗压件中，为测试分析提高准确的数据参数。
[0008]在一个实施方式中，所述加压组件包括用于夹持所述岩石样品的两个承载台，两个所述承载台远离所述岩石样品一侧还设置有供所述岩石样品测试的换能器，两个所述承载台均紧贴于所述加热腔的内壁，通过本实施方式，通过设置承载台夹持所述样品岩石，同时能够在加压过程中提供抗压强度，设置的换能器对所述样品岩石进行超声测试，以获得所述样品岩石在超高温高压环境下的地震弹性参数，同时所述承载台及所述加热组件之间不存在空隙，提高测试的稳定性。
[0009]在一个实施方式中，所述加压组件还包括压头，所述压头设置于任一所述换能器的外侧，所述压头同时作用于所述外护套以及与所述压头相对应的所述换能器，通过本实施方式，使所述压头能够均匀对所述测试装置施加压力。
[0010]在一个实施方式中，所述石墨管与所述岩石样品间的接触面还设置有聚热部件，以供所述石墨管的热量集中于所述岩石样品，通过本实施方式，设置的聚热部件分别与所述加热组件及岩石样品贴合，减少所述石墨管热量的散失，从而加快测试升温过程，提高实验效率。
[0011]在一个实施方式中，所述压头底部还设置有垫圈，以使得所述压头能够对所述岩石样品均匀施加压力，通过本实施方式，压头底部还设置有垫圈，使得所述压头能够呈圆柱体结构，进而对所述岩石样品均匀施加压力，提高所述压头作业时的稳定性。
[0012]在一个实施方式中，所述导电组件包括至少一个导电铜套以及与外部供电设备连接的导电铜环，所述导电铜套与所述石墨管的外径相同且两者的端面相互接触，所述导电铜套与所述石墨管组合成所述加热腔，通过本实施方式，外径相同的所述导电铜套以及所述石墨管组成电路，通过所述导电铜环在外部供电设备的作用下，位于中部的所述石墨管在较高电流的作业下，由于自身电阻较大且管壁较薄，能够在短时间内产生大量的热量，使得所述测试装置能够快速提供超高温环境。
[0013]本专利技术还提供了一种超高温高压岩石样品测试系统，包括至少一个如上文所述的超高温高压岩石样品测试装置，还包括：
[0014]高压加载装置，包括施压装置和高压腔，所述测试装置安装于所述高压腔内的限位槽中，所述施压装置驱动加压组件对所述岩石样品进行施压；
[0015]冷却装置，包括水冷管以及水循环换热装置，所述水冷管设置于所述高压腔内并与所述测试装置接触，所述水循环换热装置设置于所述高压腔外，以控制所述测试装置的温度。
[0016]本专利技术还提供了一种基于上文所述超高温高压岩石样品测试系统的测试方法，包括以下步骤：
[0017]S1、将所述岩石样品夹持在测试装置的加热腔内；
[0018]S2、启动施压装置，通过加压组件对所述岩石样品施加预定大小的压力。
[0019]S3、保持稳定施压，启动所述供电装置，为加热组件工作提供外部电流，同时启动冷却装置，设定水循环换热装置的温度，避免所述加热组件持续不断升温；
[0020]S4、启动换能器对所述岩石样品进行性能测试，记录所述岩石样品在不同温度下的物理数据；
[0021]S5、根据实验结果拟合所述岩石样品关于温度和压力的函数。
[0022]上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达
到本专利技术的目的。
[0023]本专利技术提供的一种超高温高压岩石样品测试装置、系统及方法，与现有技术相比，至少具备有以下有益效果：
[0024](1)能够快速达到测试所需的高温高压环境，同时测试设备能够快速恢复以供下次测试使用，明显提高了测试的效率。
[0025](2)利用高压设备为测试样品提供高压环境，同时测试装置完全容纳于高压设备中，测试样品旁的石墨管直接对其进行加热，真实模拟深层高温高压环境，保证了测试数据的可靠性。
附图说明
[0026]在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中：
[0027]图1显示了本专利技术的测试装置结构示意图；
[0028]图2显示了本专利技术的一个实施例的测试过程数据采集图
[0029]图3显示了本专利技术的一个实施例的测试结果拟合曲线；
[0030]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
[0031]附图标记：
[0032]1、抗压件；2、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超高温高压岩石样品测试装置，其特征在于，包括加热组件和加压组件，所述加热组件具有容纳岩石样品的加热腔，所述岩石样品紧贴于所述加热组件的加热部，所述加压组件夹持所述岩石样品并对其施加压力；以使所述岩石样品能够在高压环境中快速完成超高温测试。2.根据权利要求1所述的超高温高压岩石样品测试装置，其特征在于，所述加热部为石墨管，所述加热组件还包括与所述石墨管连接的导电组件；所述岩石样品位于所述石墨管内的中部。3.根据权利要求2所述的超高温高压岩石样品测试装置，其特征在于，还包括外护套，所述加热组件设置于所述外护套内；所述外护套包括两端的抗压段以及所述抗压段之间的叶腊石外套段，所述叶腊石外套段与所述石墨管贴合，所述叶腊石外套段内还设置有与所述石墨管紧贴的温度探头。4.根据权利要求3所述的超高温高压岩石样品测试装置，其特征在于，所述加压组件包括用于夹持所述岩石样品的两个承载台，两个所述承载台远离所述岩石样品一侧还设置有供所述岩石样品测试的换能器，两个所述承载台均紧贴于所述加热腔的内壁。5.根据权利要求4所述的超高温高压岩石样品测试装置，其特征在于，所述加压组件还包括压头，所述压头设置于任一所述换能器的外侧，所述压头同时作用于所述外护套以及与所述压头相对应的所述换能器。6.根据权利要求1所述的超高温高压岩石样品测试装置，其特征在于，所述石墨管与所述岩石样品间的接触面还设置有聚热部件，以供所述石墨管的热量集中于所述岩石样品。7.根据权利要求5所述的超高...
【专利技术属性】
技术研发人员：马霄一，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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