[发明专利]基于X射线的硫沉积岩样溶硫剂解堵效果测试装置及方法

权利要求书

1.一种基于X射线的硫沉积岩样溶硫剂解堵效果测试装置，其特征在于，包括恒速恒压泵、中间容器一、中间容器二、压力变送器一、岩心夹持器、压力变送器二、电动泵一、中间容器三、回压阀、气体流量计、H₂S中和池、电动泵二、回压变送器、围压变送器、X射线发生器、X射线探测器、恒温箱；所述中间容器一内设有含硫气样，所述中间容器二内设有氮气，所述中间容器三内设有溶硫剂；所述岩心夹持器上设有围压入口；

所述中间容器一和所述中间容器二并联设置，且两端分别与所述恒速恒压泵的输出端以及所述岩心夹持器的输入端相连，所述岩心夹持器的输出端通过输出管线与所述回压阀相连，所述回压阀的输出口与所述H₂S中和池相连且相连的管线上设有所述气体流量计；所述压力变送器一和所述压力变送器二分别设置在所述岩心夹持器的两端；

所述电动泵一的输出端与所述中间容器三的进口端相连，所述中间容器三的出口端与所述输出管线相连；所述电动泵二的输出端分别与所述回压阀和所述岩心夹持器的围压入口相连，且相连的管线上分别设有所述回压变送器和所述围压变送器；

所述X射线发生器与所述X射线探测器关于所述岩心夹持器的中轴线对称设置，所述X射线发生器用于发射X射线垂直照射所述岩心夹持器，所述X射线探测器用于完整接收X射线；

所述中间容器一、中间容器二、岩心夹持器、中间容器三均设置在所述恒温箱内。

2.根据权利要求1所述的基于X射线的硫沉积岩样溶硫剂解堵效果测试装置，其特征在于，还包括并联设置的放空阀和安全阀，所述放空阀和所述安全阀的输入端通过管线与所述压力变送器一和所述岩心夹持器之间的管线相连。

3.根据权利要求1所述的基于X射线的硫沉积岩样溶硫剂解堵效果测试装置，其特征在于，所述X射线发生器和所述X射线探测器设置在安装座上，所述安装座包括两个底座支架，两个所述底座支架的顶部分别与圆形电动滑轨相连，所述圆形电动滑轨内设有通过固定直杆和固定连杆形成矩形的可滑动支架，所述X射线发生器和所述X射线探测器相对设置在平行的两根固定直杆上。

4.根据权利要求3所述的基于X射线的硫沉积岩样溶硫剂解堵效果测试装置，其特征在于，所述安装座设置在防辐射罩内。

5.一种基于X射线的硫沉积岩样溶硫剂解堵效果测试方法，其特征在于，采用权利要求1-4中任意一项所述的基于X射线的硫沉积岩样溶硫剂解堵效果测试装置进行测试，包括以下步骤：

S1：选取目标岩心，清洗、烘干后放入岩心夹持器内，打开恒温箱和电动泵二，模拟地层温度和压力；

S2：利用中间容器二进行氮气驱替，获取目标岩心的初始渗透率；

S3：打开X射线发生器和X射线探测器，对目标岩心进行X射线衍射，获得岩心密度的分布情况；

S4：利用中间容器一进行含硫气样驱替，模拟硫沉积过程，驱替过程中连续降低恒温箱的温度和回压阀的压力，实时计算目标岩心渗透率以及渗透率伤害率；

S5：对硫沉积模拟结束后的目标岩心进行X射线衍射，获取此时的岩心密度分布情况，并计算得到岩心中硫沉积量的分布情况和岩心的含硫饱和度，根据岩心中硫沉积量的分布情况绘制硫沉积量随岩心不同位置的分布图；

S6：利用中间容器三进行溶硫剂驱替，模拟溶硫剂挤注过程，待溶硫剂挤注量达到目标设定值后停止驱替，静置模拟溶硫剂挤注后的焖井过程；挤注过程和静置过程中不断地对目标岩心进行X射线衍射；

S7：根据步骤S6的X射线衍射结果，获得沿岩心出口端到进口端方向上的质量吸收系数变化情况，根据质量吸收系数判断溶硫剂的波及位置，计算各时刻的岩心密度分布情况，并绘制溶硫剂有效波及面积随时间的变化曲线，以此定量分析溶硫剂注入量、注入速度及焖井时间对溶硫剂有效波及面积的影响情况；同时计算溶硫剂含量的分布情况，绘制溶硫剂含量随岩心不同位置的分布图；

S8：利用中间容器二进行氮气驱替，待岩心出口端不再有溶硫剂流出后停止驱替；计算此时岩心渗透率及溶硫剂溶硫指数，结合溶硫剂有效波及面积及分布测试结果，评价溶硫剂挤注的解堵效果。