[发明专利]含天然气水合物储层动静加载模拟取样实验系统及方法

摘要

一种含天然气水合物储层动静加载模拟取样实验系统，由载模拟取样系统、气体收集系统、数据采集系统、温度控制系统和供气系统组成，反应釜固定于加载架上，柱状水合物样品置于反应釜内，第一微型振动器固定在支撑座上，支撑座下端的第一传动轴将载荷通过加载配合面传递给下方的第二传动轴，第二传动轴连接模拟取样钻具；压力体积控制器与反应釜底部的进液通道相连，通过控制注入液体的压力控制反应内釜的环境压力；反应釜的排气管道经气液分离器和第一气体流量计后，连接到气体收集模块。本发明可实现压实制样、水合物合成、水合物分解、恒力加载、循环加载等多个功能，从制样到加载取样试验过程中无需样品转移，提高了实验数据的精度。

主权项

1.一种含天然气水合物储层动静加载模拟取样实验系统，其特征在于：由载模拟取样系统、气体收集系统、数据采集系统、温度控制系统和供气系统组成，其中水合物加载模拟取样系统由反应釜、加载架、第一气泵、第二气泵、第一微型振动器、第二微型振动器、支撑座、第一传动轴、第二传动轴和模拟取样钻具组成，反应釜固定于加载架上，柱状水合物样品置于反应釜内，第一微型振动器固定在支撑座上，支撑座下端的第一传动轴将载荷通过加载配合面传递给下方的第二传动轴，第二传动轴连接模拟取样钻具，模拟取样钻具钻入柱状水合物样品进行模拟取样；第二微型振动器固定于加载架上，产生的振动载荷经由加载架传递到反应釜内部，第一气泵和第二气泵分别与第一微型振动器、第二微型振动器相连并作为微型振动器的动力源；压力体积控制器与反应釜底部的进液通道相连，通过控制注入液体的压力控制反应内釜的环境压力；气体收集系统包括气液分离器、第一气体流量计和气体收集模块，反应釜的排气管道经气液分离器和第一气体流量计后，连接到气体收集模块；温度控制系统为二级恒温控制，整个系统置于步入式恒温箱中，空气浴控温由步入式恒温箱完成，体积较小的低温恒温槽与反应釜相连，用于辅助调温，确保试验过程中温度的恒定；数据采集系统的数据采集仪分别与微型温度传感器、PT100传感器和微型孔压传感器连接，微型孔隙水压力传感器安置于柱状水合物样品侧壁面，用于监测试验过程中的孔隙水压力的动态变化；PT100温度探针用于监测反应釜内环境温度；微型温度传感器分层置于柱状水合物样品内部；供气系统由气瓶，控制阀，第二气体流量计及气体连接管道组成，气瓶中的气体经过控制阀和气体流量计后进入反应釜底部的进气通道。