專利名稱：CO₂巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及巖石因注入CO2所引起物理性質(zhì)變化的測定裝置，屬CO2巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)裝置。尤其適用于對鉆井所取出巖心的相關(guān)物理性質(zhì)變化的監(jiān)測，可實(shí)現(xiàn)巖心注入0)2后不同壓強(qiáng)、溫度條件下物理性質(zhì)變化的測定，研究其電學(xué)性質(zhì)、損耗性質(zhì)波阻抗的變化規(guī)律，實(shí)現(xiàn)對巖心物理性質(zhì)變化規(guī)律的總結(jié)。
背景技術(shù)：
隨著溫室效應(yīng)的加劇，CO2的控制日益受到重視。CCS技術(shù)被看作是最具有潛力的解決方案之一。雖然近幾年CCS技術(shù)得到了長足發(fā)展，包括碳捕集、壓縮運(yùn)輸、CO2注入、地質(zhì)封存等的可行性得到實(shí)體項(xiàng)目的驗(yàn)證，但CCS技術(shù)還面臨著很多問題，如封存的選址問題、CO2泄漏問題、建設(shè)和運(yùn)行高昂成本等。將地球物理技術(shù)應(yīng)用于CCS技術(shù)的封存選址、CO2狀態(tài)與泄漏情況監(jiān)測剛剛起步，未能提出堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種測試巖石注入CO2后，物理性質(zhì)隨壓強(qiáng)、溫度變化而出現(xiàn)的變化規(guī)律的一套裝置。本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的C02巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)裝置，本裝置包括兩個裝置，一個為測定巖石電性變化規(guī)律的裝置，另一個為測定巖石損耗性質(zhì)變化規(guī)律的裝置，兩個裝置大部分相同，其相同特征在于包括圓柱體缸筒，缸筒下面為底座，缸筒與底座采用錐螺紋連接(螺母)，在缸筒與底座間采用0型橡膠圈密封，缸筒上部為活塞，在活塞左側(cè)配有密封注液閥，活塞右側(cè)配有密封導(dǎo)線孔；為保證兩個裝置良好的密封性，在裝置內(nèi)部、缸筒與底座、缸筒與活塞連接處涂有環(huán)氧樹脂。測定巖石電性變化規(guī)律裝置的特別之處在于需要在缸筒內(nèi)部表面鍍絕緣層，在不影響裝置密封的前提下實(shí)現(xiàn)了絕緣，測定巖石損耗性質(zhì)變化規(guī)律裝置的特別之處在于在活塞和底座中心部位切出空穴，以滿足超聲波探測儀的安放要求。上述技術(shù)方案是在長期CO2地質(zhì)封存理論研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合CO2地質(zhì)封存地球物理監(jiān)測的新進(jìn)展研制的。CO2巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)裝置，用于在實(shí)驗(yàn)室條件下，研究因CO2注入所引起的巖石物理性質(zhì)的變化規(guī)律，為CO2注入井和監(jiān)測井選址、CO2狀態(tài)與泄漏情況監(jiān)測的地球物理方法選擇、現(xiàn)場施工技術(shù)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)測資料處理與解釋提供基礎(chǔ)參數(shù)與依據(jù)。這套實(shí)驗(yàn)裝置可望促進(jìn)地球物理監(jiān)測技術(shù)的研究，推進(jìn)CCS技術(shù)的發(fā)展，具有一定的實(shí)用價值。本發(fā)明的有益效果是(I)裝置可測定巖石在注入臨界態(tài)CO2后，電學(xué)性質(zhì)隨壓強(qiáng)、溫度變化而產(chǎn)生的變化規(guī)律，可實(shí)時進(jìn)行監(jiān)測；(2)裝置可測定巖石在注入臨界態(tài)CO2后，損耗性質(zhì)壓強(qiáng)、溫度變化而產(chǎn)生的變化規(guī)律，可實(shí)時進(jìn)行監(jiān)測；
(3)可實(shí)現(xiàn)不同半徑巖心的物理性質(zhì)的測定。


圖I是本發(fā)明測定巖石電性變化規(guī)律裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明測定巖石損耗性質(zhì)變化規(guī)律裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖I、圖2中相同部分1、密封注液閥，2、活塞，3、0型橡膠密封圈，5、底座，6、螺母，
7、缸筒，8、密封導(dǎo)線孔；圖I的不同之處為4、絕緣層，圖2的不同之處為4、空穴切槽。
具體實(shí)施例方式如圖I、圖2所示，本發(fā)明CO2巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)裝置，包括兩個裝置，一個為測定巖石電性變化規(guī)律的裝置(圖I)，另一個為測定巖石損耗性質(zhì)變化規(guī)律的裝置(圖2)，兩個裝 置大部分相同，其相同特征在于包括圓柱體缸筒7,缸筒7下面為底座5,缸筒7與底座5采用錐螺紋連接(螺母6)，底座5切出0型槽，缸筒7與底座5間采用0型橡膠圈3密封，缸筒7上部為活塞2，缸筒7、底座5、活塞2均采用鋼質(zhì)材料，以承受高溫、高壓條件；在活塞2左側(cè)配有密封注液閥1，密封注液閥I米用氣筒活塞原理，單向通氣；活塞2右側(cè)配有密封導(dǎo)線孔8，連接缸筒7內(nèi)部的溫度、壓強(qiáng)傳感器；為保證兩個裝置良好的密封性，在裝置內(nèi)部、缸筒7與底座5、缸筒7與活塞2連接處涂有環(huán)氧樹脂。測定巖石電性變化規(guī)律裝置的特別之處在于需要在缸筒7內(nèi)部表面鍍絕緣層4(圖I)，在不影響裝置密封的前提下實(shí)現(xiàn)了絕緣，測定巖石損耗性質(zhì)變化規(guī)律裝置的特別之處在于在活塞2和底座5中心部位切出空穴切槽4 (圖2)，以滿足超聲波探測儀的安放要求。本套裝置可嫁接于美國MTS815. 02型巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用MTS815. 02型巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，推動活塞2，增加缸筒7內(nèi)部的溫度、壓強(qiáng)，保證加載的穩(wěn)定性和計(jì)量的精確性。
權(quán)利要求
1.CO2巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)裝置，包括兩個裝置，一個為測定巖石電性變化規(guī)律的裝置，另一個為測定巖石損耗性質(zhì)變化規(guī)律的裝置，兩個裝置大部分相同，其相同特征在于包括圓柱體缸筒(7)，缸筒(7)下面為底座(5)，缸筒(7)與底座(5)采用錐螺紋連接(螺母(6))，在缸筒(7)與底座(5)間采用0型橡膠圈(3)密封，缸筒(7)上部為活塞(2)，在活塞⑵左側(cè)配有密封注液閥(1)，活塞(2)右側(cè)配有密封導(dǎo)線孔(8);為保證兩個裝置良好的密封性，在裝置內(nèi)部、缸筒(7)與底座(5)、缸筒(7)與活塞(2)連接處涂有環(huán)氧樹脂。測定巖石電性變化規(guī)律裝置的特別之處在于需要在缸筒內(nèi)部表面鍍絕緣層(4)，在不影響裝置密封的前提下實(shí)現(xiàn)了絕緣，測定巖石損耗性質(zhì)變化規(guī)律裝置的特別之處在于在活塞和底座中心部位切出空穴切槽(4)，以滿足超聲波探測儀的安放要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的CO2巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的活塞(2)左側(cè)配有密封注液閥(I)，采用氣筒活塞原理，單向通氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的CO2巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于裝置內(nèi)部各處均采用環(huán)氧樹脂進(jìn)行密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的CO2巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于測定巖石電性變化規(guī)律的裝置內(nèi)部表面鍍絕緣層(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的CO2巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于缸筒(7)與底座(5)采用錐螺紋連接(螺母(6))，在缸筒(7)與底座(5)間采用0型橡膠圈(3)密封。
全文摘要
本發(fā)明公開了一套CO2巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)裝置，包括兩個裝置，一個為測定巖石電性變化規(guī)律的裝置，另一個為測定巖石損耗性質(zhì)變化規(guī)律的裝置，兩個裝置大部分相同，其相同特征在于包括圓柱體缸筒，缸體下面為底座，缸筒與底座采用錐螺紋連接(螺母)，在缸體與底座間采用O型橡膠圈密封，缸筒上部為活塞，在活塞左側(cè)配有密封注液閥，活塞右側(cè)配有密封導(dǎo)線孔；在裝置內(nèi)部、缸筒與底座、缸筒與活塞連接處涂有環(huán)氧樹脂。測定巖石電性變化規(guī)律裝置的特別之處在于需要在缸筒內(nèi)部表面鍍絕緣層，測定巖石損耗性質(zhì)變化規(guī)律裝置的特別之處在于在活塞和底座中心部位切出空穴切槽。有益效果是結(jié)構(gòu)合理，操作方便，可實(shí)現(xiàn)巖心物理性質(zhì)變化規(guī)律的測定。
文檔編號G01N29/04GK102721739SQ201110305428
公開日2012年10月10日 申請日期2011年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月11日
發(fā)明者徐佩芬, 王鑫, 田寶卿, 田青 申請人:中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所