[实用新型]高温高压条件下动态水岩相互作用实验装置

说明书

本实用新型涉及一种高温高压条件下动态水岩相互作用实验装置，实验装置由高温高压系统、液压控制系统、回灌水体注入系统和数据采集处理系统构成；本实验装置自动化程度高，能够还原深部地层的温度和压力条件，增大了了岩石与液体的质量比，使岩石的质量大于液体质量，进一步接近实际地层的反应情况；实现了回灌情况下，地层深部水岩反应情况下的水流流动情况下的动态模拟，进一步水流速度可以通过气压调节，实现不同流速情况下的水岩反应；能够进行不同地层压力，不同温度与不同粒径岩石颗粒的动态水岩反应实验；通过气路的合理分配实现了回灌水体的自动混合；还能保证提供高压气压的同时不与实验用水反应及实验结果的可靠性。

技术领域

本实用新型属于水岩化学动力学技术领域，涉及深部地层高温高压条件下水体回灌的动态水岩相互作用模拟实验技术，具体涉及一种高温高压条件下动态水岩相互作用实验装置。

背景技术

地下水是流动着的水流，它和周围介质不断的进行着物理的、力学的、化学的作用，而影响地下水流的性质和化学组成；同时，也对岩土介质状态产生影响，这些统称为水岩相互作用。岩溶即岩石的溶解与沉淀现象是水岩相互作用的一部分。近年来，随着地表湖水和地热尾水深层回灌技术的开发与利用，外来水体的入侵打破储层原本的水岩平衡，在储层中与岩石发生复杂的水岩相互作用，导致岩石的溶解或沉淀，由此引发的地下水水质问题和堵塞问题成为世界性难题。因此，合理预测回灌条件下，水与岩石相互作用过程中所发生的化学反应，反应后地下水化学成分的改变及岩石的溶解和沉淀趋势成为当务之急。

目前，模拟地层深部的室内水岩反应实验多通过高温高压反应釜和岩心流动仪来实现。高温高压反应釜能实现高温高压条件下水和岩石的静态反应，不能实现流动状态下水和岩石的反应情况，而且由于实验条件的限制，反应釜实验过程中，釜内水的质量大于岩石的质量，这与地层的实际条件大不相符，相当于将岩石的孔隙度扩大，不能很好的复原地层的真实条件。岩心流动仪利用恒温箱或高温高压岩心夹持器模拟地层温度，利用围压模拟地层压力，可以实现水与岩石的动态反应，但是岩心流动仪样品必须为柱状，不能针对松散岩类或岩石颗粒进行水岩反应试验。这样相当于模拟水在岩石裂隙中的反应，接触面积太小，反应不充分。可见现有水岩反应实验仪器不能实现真实地层条件下充分的，动态的水岩反应模拟，急需实用新型一种新的实验装置来解决以上问题。

发明内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种高温高压条件下的动态水岩相互作用实验装置，该实验装置与不仅能够还原深部地层的温度和压力条件，模拟回灌水体进入深部储层发生的动态水岩相互作用实验，而且能够进行不同压力，不同温度和不同粒径的岩石颗粒的动态水岩反应实验，实验用水分别可以是湖水，地热尾水或回灌水(湖水或地热尾水)和地层水按一定比例混合后的混合水。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高温高压条件下的动态水岩相互作用实验装置，由高温高压系统、液压控制系统、回灌水体注入系统和数据采集处理系统构成。

所述高温高压系统由恒温箱3、活塞杆4、固结活塞5、岩样夹持器6和支撑架7组成；所述岩样夹持器6具有一个容纳岩样的内腔，内腔的下方设置有下岩样桶固定器18，其底部的中心位置设置有回灌液体流进口181；固结活塞5的顶端与活塞杆4的底端相连，固结活塞5上设置有液体流出口23，固结活塞5通过与液压控制系统中液压动力机2相连的活塞杆4推动与内腔滑动配合对置于内腔中的岩样进行压力控制。

所述液压控制系统还包括电液伺服控制台1，其经过压力传感器P1连接到液压动力机2 上，液压动力机2通过支撑架7安装在恒温箱3的上方，所述电液伺服控制台1与计算机 17相连，通过计算机17输入加压参数控制电液伺服控制台1，进一步控制液压动力机2施加模拟的地层压力。