本發(fā)明涉及干熱巖開(kāi)采，特別涉及一種模擬干熱巖取熱裸眼井壁理化反應(yīng)裝置。

背景技術(shù)：

1、趙宇輝研究員在“花崗巖型干熱巖體與不同注入水體相互作用研究”論文中闡述了：將不同水體（地下水、海水，純水）在高溫高壓下與花崗巖進(jìn)行水巖作用，分析花崗巖體的礦物成分變化以及注入水體的化學(xué)成分變化規(guī)律。使用的裝備如圖1，實(shí)驗(yàn)設(shè)備采用ml-0.3型高溫高壓反應(yīng)釜，反應(yīng)容器標(biāo)準(zhǔn)容量為300ml，材料為316l型不銹鋼，耐腐蝕性較強(qiáng)，該設(shè)備通過(guò)加熱套和熱傳感器控制溫度，通過(guò)空氣加壓系統(tǒng)為系統(tǒng)加壓；

2、中國(guó)科學(xué)院巖土力學(xué)研究所研制的高溫高壓反應(yīng)器。如圖2，該系統(tǒng)包括三個(gè)主要部分：反應(yīng)器、加熱系統(tǒng)和封閉應(yīng)力加載系統(tǒng)，最大的約束應(yīng)力可以加載到60.00mpa(精度為?0.01?mpa)溫度可以提高到300℃。實(shí)驗(yàn)時(shí)，反應(yīng)器中的水體積為960.00毫升，水巖比為1.63。在不同時(shí)間（1、3、7、9、14、21、28、35、60、90d?）從反應(yīng)器取出5ml的水樣測(cè)溶液成分的變化，和花崗巖的滲透性、熱導(dǎo)率和礦物成分。以上實(shí)驗(yàn)裝置僅能研究花崗巖在高溫高壓條件下水巖反應(yīng)的狀況，然而實(shí)際情況中，該部位巖石除了受到高溫高壓條件以外，仍受到水流沖刷作用，該作用對(duì)花崗巖的水巖反應(yīng)不可忽略；

3、申請(qǐng)人中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所，專(zhuān)利號(hào)為：202010026352.x?，公開(kāi)了一種流動(dòng)相水巖反應(yīng)裝置，包括反應(yīng)釜、開(kāi)合高溫爐、流體存儲(chǔ)容器、活塞式恒流泵和通過(guò)變速箱與活塞式恒流泵連接的電機(jī)；在反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有一熱電偶，熱電偶與開(kāi)合高溫爐分別與溫度控制器相連接，活塞式恒流泵通過(guò)導(dǎo)料管、進(jìn)料管分別與流體存儲(chǔ)容器、反應(yīng)釜連通，進(jìn)料管上連接有測(cè)壓支管，測(cè)壓支管通過(guò)壓力傳遞器連接有壓力表，在反應(yīng)釜的出料口上連接有出料管，在導(dǎo)料管、進(jìn)料管和出料管均設(shè)有截止閥，在出料管上還設(shè)置有泄流閥，出料管的出口下方設(shè)有收集容器；該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛟谳^大的溫度壓力范圍內(nèi)，使用各類(lèi)有機(jī)無(wú)機(jī)流體，模擬封閉或開(kāi)放環(huán)境中流體與巖石的反應(yīng)過(guò)程，用以反映實(shí)際的地質(zhì)流體環(huán)境；

4、但是該實(shí)驗(yàn)裝置的水流是從外圍沖刷以及外圍整體加熱，不能有效的模擬干熱巖實(shí)際開(kāi)采環(huán)境下的熱補(bǔ)償以及裸眼井的內(nèi)部水流沖刷。

5、基于此，本發(fā)明的目的是提供一種模擬干熱巖取熱裸眼井壁理化反應(yīng)裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于已有背景技術(shù)中的技術(shù)不足，本發(fā)明增加了可以模擬實(shí)際開(kāi)采情況下的三面熱補(bǔ)償以及流體沖刷內(nèi)表面的狀況，干熱巖開(kāi)采過(guò)程中的熱補(bǔ)償對(duì)巖石的力學(xué)性質(zhì)影響不可忽略，本實(shí)驗(yàn)采用的巖樣也為方形樣，方便后續(xù)進(jìn)行力學(xué)測(cè)試。

2、一種模擬干熱巖取熱裸眼井壁理化反應(yīng)裝置，包括恒溫加熱水箱，恒溫加熱水箱通過(guò)第一管路與酸堿儲(chǔ)水箱連通，第一管路上安裝有耐腐蝕泵和截止閥，工業(yè)ph計(jì)的檢測(cè)頭與恒溫加熱水箱連接，恒溫加熱水箱通過(guò)第二管路與沖刷裝置的入口連通，第二管路上安裝有可調(diào)增壓泵與雷達(dá)流速儀，沖刷裝置的出口通過(guò)第三管路與恒溫冷卻水箱連通，恒溫加熱水箱與恒溫冷卻水箱之間通過(guò)第四管路連通；

3、沖刷裝置內(nèi)部圓周分布有四個(gè)巖樣腔，四個(gè)巖樣腔之間呈十字結(jié)構(gòu)分布，四個(gè)巖樣腔用于放置巖樣，四個(gè)巖樣之間圍設(shè)成一個(gè)水流通道，第二管路中的水經(jīng)過(guò)水流通道從第三管路排出，沖刷裝置外圍纏繞有加溫電阻，加溫電阻用于對(duì)巖樣補(bǔ)充熱量。

4、本發(fā)明的有益效果：

5、本發(fā)明通過(guò)自研一個(gè)理化反應(yīng)裝置，對(duì)巖石方形樣進(jìn)行三面加熱中間巖石面進(jìn)行水流理化反應(yīng)模擬干熱巖開(kāi)采過(guò)程中裸眼井壁的理化反應(yīng)，通過(guò)此裝置能夠獲得巖石在開(kāi)采過(guò)程中由于熱補(bǔ)償所引起的巖石力學(xué)性能的變化，同時(shí)也可探究不同ph理化反應(yīng)不同流速以及初始注入水溫度對(duì)巖石的力學(xué)性質(zhì)的影響及反應(yīng)后液體中的離子狀態(tài)。

技術(shù)特征：

1.一種模擬干熱巖取熱裸眼井壁理化反應(yīng)裝置，其特征在于：包括恒溫加熱水箱（1），恒溫加熱水箱（1）通過(guò)第一管路與酸堿儲(chǔ)水箱（3）連通，第一管路上安裝有耐腐蝕泵（4）和截止閥（5），工業(yè)ph計(jì)（2）的檢測(cè)頭與恒溫加熱水箱（1）連接，恒溫加熱水箱（1）通過(guò)第二管路與沖刷裝置（9）的入口連通，第二管路上安裝有可調(diào)增壓泵（6）與雷達(dá)流速儀（7），沖刷裝置（9）的出口通過(guò)第三管路與恒溫冷卻水箱（14）連通，恒溫加熱水箱（1）與恒溫冷卻水箱（14）之間通過(guò)第四管路連通；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬干熱巖取熱裸眼井壁理化反應(yīng)裝置，其特征在于：加溫電阻（10）外側(cè)包覆有保溫層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬干熱巖取熱裸眼井壁理化反應(yīng)裝置，其特征在于：還包括鉸接在沖刷裝置（9）外側(cè)的擋板（13），擋板（13）上設(shè)有與四個(gè)巖樣腔（11）端口配合的凸塊（16），凸塊（16）用于插接在巖樣腔（11）端口，擋板（13）由隔熱巖棉制備。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬干熱巖取熱裸眼井壁理化反應(yīng)裝置，其特征在于：第二管路和第三管路均通過(guò)圓轉(zhuǎn)方接頭（8）與沖刷裝置（9）連通。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種模擬干熱巖取熱裸眼井壁理化反應(yīng)裝置，包括恒溫加熱水箱，恒溫加熱水箱通過(guò)第一管路與酸堿儲(chǔ)水箱連通，第一管路上安裝有耐腐蝕泵和截止閥，工業(yè)PH計(jì)的檢測(cè)頭與恒溫加熱水箱連接，恒溫加熱水箱通過(guò)第二管路與沖刷裝置的入口連通，第二管路上安裝有可調(diào)增壓泵與雷達(dá)流速儀，沖刷裝置的出口通過(guò)第三管路與恒溫冷卻水箱連通，恒溫加熱水箱與恒溫冷卻水箱之間通過(guò)第四管路連通；沖刷裝置內(nèi)部圓周分布有四個(gè)巖樣腔，四個(gè)巖樣腔之間呈十字結(jié)構(gòu)分布，四個(gè)巖樣腔用于放置巖樣，四個(gè)巖樣之間圍設(shè)成一個(gè)水流通道，第二管路中的水經(jīng)過(guò)水流通道從第三管路排出，沖刷裝置外圍纏繞有加溫電阻，加溫電阻用于對(duì)巖樣補(bǔ)充熱量。

技術(shù)研發(fā)人員：陳晨,李宏達(dá),姜升,鐘秀平,涂桂剛,張山嶺,李沛然,李鑫,程騰飛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：吉林大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15