[发明专利]一种致密岩石的饱和装置及方法

权利要求书

1.一种致密岩石的饱和装置，包括抽负压系统、液压系统、温度调节系统和控制系统，其特征在于，所述抽负压系统装置由抽真空泵(15)、六通阀(26)、装有除油试剂的第二广口瓶(12)和装有干燥剂的第一广口瓶(11)组成；所述液压系统由第三电磁阀(18)、第四电磁阀(24)、加压泵(6)、第二压力表及压力传感器(14)和若干管路组成；所述温度调节系统包括恒温箱(3)，恒温箱(3)内设有中间容器(2)，中间容器(2)的内部设有活塞(31)，所述中间容器(2)的活塞(31)上放置有一层人造岩心(5)，人造岩心(5)上刻有多个用于放置致密砂岩岩心(1)的岩心凹槽，所述中间容器(2)的顶部通过第一电磁阀(16)与抽负压系统的第二导管(8)连接，所述恒温箱(3)内还设有烧杯(4)，烧杯(4)内设有第一导管(7)，第一导管(7)通过第二电磁阀(17)与第六导管(25)连接，第六导管(25)与中间容器(2)内腔连通，所述中间容器(2)的底部通过管路与液压系统的加压泵(6)连接，中间容器(2)的底部管路上分别设有第三电磁阀(18)和第四电磁阀(24)；所述控制系统包括控制线路(27)和控制台(28)，抽负压系统、液压系统和温度调节系统均通过控制线路(27)与控制台(28)电性连接；所述六通阀(26)上还设有第二开关(22)，六通阀(26)还通过第一开关(21)与压力表及压力传感器(13)连接；所述中间容器(2)的内侧上部设有第二液位开关(30)，活塞(31)的上部设有能够随活塞(31)移动的第一液位开关(29)，且第一液位开关(29)的高度为人造岩心(5)厚度的1/2。

2.根据权利要求1所述的致密岩石的饱和装置，其特征在于，所述六通阀(26)分别与第四导管(20)和第五导管(23)连接，第五导管(23)的另一端与抽真空泵(15)连接，所述第四导管(20)的另一端伸入到装有除油试剂的第二广口瓶(12)内，装有除油试剂的第二广口瓶(12)和装有干燥剂的第一广口瓶(11)之间连接有第三导管(19)，装有干燥剂的第一广口瓶(11)上还设置有第二导管(8)。

3.根据权利要求1或2所述的致密岩石的饱和装置，其特征在于，所述装有除油试剂的第二广口瓶(12)和装有干燥剂的第一广口瓶(11)还分别设有第二密封瓶塞(10)和第一密封瓶塞(9)。

4.根据权利要求1所述的致密岩石的饱和装置，其特征在于，所述第二压力表及压力传感器(14)安装于加压泵(6)上，第三电磁阀(18)为紧急泄压安全阀。

5.根据权利要求1所述的致密岩石的饱和装置，其特征在于，所述中间容器(2)采用密封活塞式，侧面由钢化玻璃材质构成。

6.根据权利要求1所述的致密岩石的饱和装置，其特征在于，所述人造岩心上有19个凹槽，凹槽的直径大于致密砂岩岩心(1)的直径。

7.一种利用如权利要求1-6任一项所述的致密岩石的饱和装置对致密岩石进行饱和的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将恒温箱(3)的温度预先调整到预定温度，并在预定温度下配置好用于饱和的溶液放入恒温箱(3)内；初始状态下，第一开关(21)和第二开关(22)均为开启状态，其他开关皆是关闭状态，中间容器(2)内的密闭活塞(31)位于最底部；

S2：第一个进程是抽负压进程；打开控制台(28)，在控制台(28)内程序的指令下，抽真空泵(15)打开，第一电磁阀(16)打开，待中间容器(2)内的压力被抽成-0.09MPa时，控制台(28)通过压力表及压力传感器(13)收到显示的-0.09MPa数值，开始下一个进程；

S3：第二个进程是抽负压自吸饱和进程；在控制台(28)内程序的指令下，第二电磁阀(17)打开，用于饱和的溶液在负压下被吸入中间容器(2)，当到达第一液位开关(29)的位置时，控制台(28)内的程序继续发出指令，第二电磁阀(17)关闭，此时控制台(28)开始计时，4小时后，在控制台(28)程序的指令下，开始第三个进程；

S4：第三个进程是湿抽饱和进程；在控制台(28)内程序的指令下，第二电磁阀(17)打开，烧杯(4)内的待饱和进岩心的溶液在负压下被吸进中间容器(2)，当溶液到达第二液位开关(30)的位置时，控制台(28)内的程序继续发出指令，第二电磁阀(17)关闭，此时控制台(28)开始计时，2小时后，在控制台(28)程序的指令下，开始第四个进程；

S5：第四个进程是高压饱和进程；在控制台(28)内程序的指令下，第四电磁阀(24)、加压泵(6)按顺序依次打开，当中间容器(2)内的压力达到10Mpa时，控制台(28)通过压力表及压力传感器(13)收到显示的10Mpa数值，开始计时；10小时后，在控制台(28)程序的指令下，开始第五个进程；

S6：第五个进程是泄压进程；在控制台(28)内程序的指令下，加压泵(6)开始退泵卸压，控制台(28)通过第二压力表及压力传感器(14)收到显示的0Mpa数值时，第二电磁阀(17)打开，保证中间容器(2)内压强和大气压一致，饱和过程结束，可以将岩心取出。