[实用新型]可控温压的岩石-流体反应原位观测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油地质领域，特别涉及一种可控温压的岩石-流体反应原位观测装置。

背景技术

水岩模拟反应是石油地质学中常用的实验方法，主要目的是弄清砂岩油气储集层中孔隙的形成原因，为优质油气储层预测提供重要线索。目前,水岩反应实验主要采用四种实验装置：其一为利用玻璃容器加热直接反应，模拟近地表条件下的水岩反应，分析不同阴阳离子的浓度变化；其二为利用高温高压反应釜模拟近似地层条件下封闭体系的水岩反应，主要模拟长石在不同酸性流体中的溶蚀；其三是利用可加热加压的流动反应装置，模拟开放体系的水岩反应过程；其四是金刚石压腔进行矿物的原位溶蚀观察的方法。

上述四种方法中，利用玻璃容器加热直接反应的实验方法采用玻璃容器(烧杯等)直接放于电热套或水浴锅中进行加热的方法进行实验，无法加压，可用于高温常压实验。由于石油地质行业中常用岩石样品进行实验，无法加压导致了岩石孔隙一直被空气占据，流体很难进入岩石内部反应。

利用高温高压反应釜模拟装置的实验方法采用封闭的反应釜进行实验，实验过程采用电加热和气体加压或液压方式。这种反应比较能代表近地层条件下的埋藏成岩状态。但地层水在地层中有一定流动性，完全封闭系统导致某些离子积累到一定程度后，影响水岩反应的进行。另外，岩石样品水岩反应结果仅能通过扫描电镜观察，无法观察到孔隙和喉道的变化。

利用可控温压的流动反应装置的实验方法采用驱替装置或利用压力差使流体流动来模拟开放体系下的水岩反应过程，与地层条件下的真实情况更加接近。但是限于反应岩心完全置于封闭的反应腔中， 反应速率和进程仅能通过泄压降温后取出观察和离子浓度测定。利用这种流动反应装置进行岩石样品水-岩反应时也同样存在无法观察孔隙的演化和喉道的变化。

金刚石压腔技术是一种20世纪50年代发展起来的原位高温高压实验技术，可与拉曼光谱和红外光谱等相结合，定量数据非常准确。这种方法在材料学上得到较好应用，但在石油地质行业尚未普遍应用。主要由于金刚石压腔的容量非常小，为微米级，有利于矿物-流体反应观察，而不利于大尺度多相共存的岩石-流体反应观察。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种缩短实验时间、提高实验效果、可在可控温压下观察岩石反应状态、便于与实际实验的岩石薄片实施对比、可在水岩反应中观察到油气储集沉积岩中溶蚀孔隙演化和喉道变化的问题的可控温压的岩石-流体反应原位观测装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种可控温压的岩石-流体反应原位观测装置，其特征在于：包括有反应体，开设于反应体上并可放置岩石薄片的密封反应腔及可参观密封反应腔内岩石薄片反应的观察机构，所述的反应体上设有气液进入机构及液体循环机构，所述的气液进入机构包括有设于反应体上，且一端与反应体外部导通，另一端通过连接通道分别与反应腔导通的气体进入口及液体进入口，气体进入口及液体进入口处分别设有可封堵或开启气体进入口的气体进入控制阀及可封堵或开启液体进入口的液体进入控制阀；所述的液体循环机构包括有与反应腔导通的循环流道，循环流道上设有分别与反应体连接的循环液体流出接头及循环液体进入组件，所述的反应体上设有反应完毕后将液体排出的液体排出接头，该液体排出接头与反应腔导通。

采用上述技术方案，反应体上的气体进入口可与外部的高压气泵或气瓶实施连接，当反应腔内放置有需要实施测试的岩石薄片时，通过液体进入口处注入可与岩石反应的实验流体，然后通过高压气泵或气瓶通过气体进入口对反应腔实施加压，使实验流体在加压状态下 能够更快且更有效的进入到岩石薄片中的孔隙空间，提高反应速度及效果，同时也缩短了反应时间，然后实验流体可处于液体循环机构与反应腔之间反复的循环，操作者在此过程中可通过观察机构对反应腔中的岩石薄片进行实时观察，可观察动态水岩反应中沉积岩矿物或岩石成分的溶解特征变化和孔隙、喉道的变化，从而重现地质流体与岩石相互作用的过程，以便于很好的与后续实验所需的数据实施对比，实验所得的准确性更高。

本实用新型进一步设置为：反应体上设有通过压力流道与反应腔导通的压力检测机构，该压力检测机构包括有一端与压力流道连接，另一端与外置压力表衔接的压力测试接头。

采用上述技术方案，该处压力检测机构的设置可通过外置压力表的数据显示对反应腔内的压力实施调节，可让操作者知晓反应腔内的压力数值，以便于对反应腔内的压力实施调节，调节出最为适当的压力，以便于提高岩石薄片的反应速度、效率及实验的准确性。