專利名稱：高溫高壓多功能巖心硫沉積測試裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種硫沉積測試裝置及方法，特別是涉及一種高溫高壓多功能巖心硫 沉積測試裝置及方法。
背景技術：
高含硫氣藏在全球范圍分布廣泛，例如美國得克薩斯州Murray Franklin氣田、 加拿大阿爾伯達省Bentz/Bearberry氣田、PantherRiver氣田、美國密西西比州Black/ Jos印hine氣田、Cox氣田以及我國渤海灣盆地陸相地層的華北趙蘭莊氣田、勝利油田羅 家氣田和四川盆地海相地層的渡口河氣田飛仙關組氣藏、羅家寨氣田飛仙關組氣藏、普光 氣田飛仙關組氣藏、鐵山坡氣田飛仙關組氣藏、龍門氣田飛仙關組氣藏、高峰場氣田飛仙 關組氣藏、中壩氣田雷口坡組氣藏和臥龍河氣田嘉陵江組氣藏，均屬典型的高含硫儲層。 由于H2S的存在，導致高含硫氣藏開采特征與常規氣藏開采特征存在較大差異。高含硫 氣藏氣體在開采過程中，隨著氣體產出，地層壓力不斷下降，元素硫將以單體形式從載硫 氣體中析出，且在適當的溫度條件下以固態硫的形式存在，并在儲層巖石的孔隙喉道中沉 積，從而堵塞天然氣的滲流通道，降低地層有效孔隙空間及滲透率，影響氣體產能，如我國 華北油田趙蘭莊氣藏，在1976年試采，因對高含硫氣藏開發的認識不足，產生嚴重的元素 硫沉積而被迫關井，至今尚未投產。國外J. B. Hyne和⑶.Derdall (1980)報道了德國、美 國和加拿大等國元素硫沉積的實例，一旦地層溫度低于元素硫的熔點，元素硫就會沉積下 來，使產氣量明顯降低，即使元素硫保持液態，由于其具有較大的粘度，也會使產氣量減少。 B. E. Roberts (1996)和Nacholas Hands (2002)研究了殼牌加拿大公司所屬落基山脈地區 Foothills含硫氣田元素硫的沉積特征，即使含硫量低于2g/m3的氣井，不出數月，也會發 生“硫堵”，致使生產無法正常進行。由此可見，硫沉積的預測和評估技術對高含硫氣藏的開 采非常重要，但目前一般根據PVT筒測試的元素硫在天然氣中的溶解度變化來估計硫沉積 量，對真實巖心硫沉積評價研究幾乎處于空白階段，而且由于硫沉積評價實驗條件與實際 地層滲流條件存在較大差異，現有的實驗測試方法不能實時準確動態評價硫沉積對儲層巖 樣滲透率的傷害程度。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種高溫高壓多功能巖心硫沉積測 試裝置及方法。該裝置利用先進的計算機測控技術和傳感器技術，可視化拍攝真實巖樣的 硫沉積形成過程，在線測試硫沉積量，動態計算由于硫沉積引起巖樣滲透率等物性變化等， 實時動態評價硫沉積對儲層傷害造成的影響。本發明的發明目的是通過以下技術方案實現的高溫高壓多功能巖心硫沉積測試 裝置，它包括驅替系統、地層條件模擬系統、數據采集系統和數據處理系統。驅替系統包括取樣器、配樣器、氣體增壓泵、恒速恒壓泵和中間容器，取樣器的取 樣口通過管路與配樣器的進樣口連接，氣體增壓泵的接口通過管路連接到配樣器的接口 ；恒速恒壓泵的出口通過管路連接中間容器的下端入口，氣體增壓泵的接口通過管路與中間 容器的上端入口連接，配樣器和中間容器的出口通過管路與地層條件模擬系統連接。恒速 恒壓泵用于提供流體的連續無脈沖驅替，能恒速、恒壓工作；中間容器為活塞式，用于存放 高含硫化氫氣樣，通過恒速恒壓泵驅動中間容器的活塞，將置于中間容器的高含硫化氫氣 樣驅替至巖心夾持器或高壓視窗；配樣器用于試驗介質的配樣；取樣器用于儲存現場取回 的樣品，再將樣品進行轉樣至配樣器內進行配樣。氣體增壓泵能為配樣器和中間容器的樣 品增壓以達到所需地層條件。地層條件模擬系統包括恒溫箱、巖心夾持器和高壓視窗。巖心夾持器和高壓視窗 均置于恒溫箱內，巖心夾持器和高壓視窗的進樣口通過輸入管路與配樣器的出口和中間容 器連接。巖心夾持器用于巖樣的硫沉積量測定和巖樣滲透率參數的測定。巖心夾持器由鈦 合金制成，要求其強度高、重量輕，用于在線稱重；恒溫箱的作用是為試驗提供地層溫度條 件；高壓視窗用于在線觀察和拍攝硫沉積過程，本發明在高壓視窗外安裝有一臺高倍數攝 像頭，可有效觀察到填砂模型中硫沉積過程。所述高壓視窗包括上壓蓋、下壓蓋、進氣口、出氣口、填砂腔體、觀察窗口和支撐 架，填砂腔體固定在支撐架上，進氣口和出氣口分別位于填砂腔體的兩端并連通，觀察窗口 位于填砂腔體上方，上壓蓋和下壓蓋通過螺栓固定在支撐架的上下部。數據采集系統包括至少一個壓力傳感器、溫度傳感器、在線計量天平和高清攝像 機，壓力傳感器分別置于巖心夾持器的輸入管路和輸出管路，溫度傳感器的探頭置于恒溫 箱的中部，巖心夾持器懸吊于在線計量天平下端的吊鉤上，高清攝像機置于恒溫室外，壓力 傳感器、溫度傳感器、在線計量天平和高清攝像機的輸出分別與數據處理系統連接。壓力傳 感器和溫度傳感器分別用于測定巖心夾持器兩端的壓力和恒溫箱內的溫度，在線計量天平 用于在線實時測量高含硫化氫氣體流經巖心夾持器時巖樣中的硫沉積量；高清攝像頭安裝 在恒溫箱后面，通過可視窗對填砂模型進行攝像，并由計算機控制軟件控制拍攝。數據處理系統包括至少一臺計算機、置于計算機內的數據采集板和視頻采集卡以 及運行在計算機上的數據處理軟件，計算機通過數據采集板的多路采集口分別與壓力傳感 器、溫度傳感器和在線計量天平的輸出連接，計算機通過視頻采集卡與高清攝像機的輸出 連接。計算機上的數據處理軟件根據在線計量天平采集的數據，計算出硫沉積量，計算機上 視頻處理軟件控制高清攝像機的抓拍動作，并將抓拍的圖像予以保存和展現。驅替系統還包括兩個手搖泵和一個回壓閥，手搖泵的出口通過管路分別與巖心夾 持器的圍壓口和回壓閥控制口連接。回壓閥輸入端口與巖心夾持器和高壓視窗輸出管路連 接，回壓閥的輸出端口與分離器接口連接。兩個手搖泵中，一個用于對巖心夾持器內的巖樣 提供圍壓，另一個為回壓閥提供回壓，回壓閥用于出口壓力控制，建立驅動壓差，同時使輸 出壓力平穩以提高計量精度。數據采集系統還包括高精度天平，高精度天平與分離器連接。高精度天平用于測量液流量。數據采集系統還包括至少一個流量計，所述的流量計為大量程流量計、中量程流 量計或小量程流量計之一種或一種以上。流量計的入口端均通過管路與分離器氣體出口端 連接，流量計的出口端通過排出管線連接到中和池，流量計的信號系統與數據采集板連接。所述的恒溫箱和配樣器外面均設有隔離鋼化玻璃罩，玻璃罩的上端設有硫化氫氣體泄漏報警裝置和防爆排風扇。由于硫化氫氣體有劇毒，所以本發明對整個實驗環境進行 了安全防護措施，即在恒溫箱和配樣器外面安裝有一隔離鋼化玻璃罩，同時在玻璃鋼罩上 端安裝有防爆排風扇，將有毒氣體排空至硫化氫氣體吸收塔內進行處理。恒溫箱采用全密閉電熱管加熱。由于硫化氫屬易燃易爆氣體，對環境要求特嚴格， 不允許有電火花，所以本發明所述的恒溫箱采用熱風對流循環方式，通過全密閉電熱管加 熱提供所需的熱量，并采用風機產生循環風，形成熱對流。本發明所述的高溫高壓多功能巖心硫沉積測試裝置的每一段管路均設有調節閥 門，輸入管路中均設有安全閥，所述的巖心夾持器設有放空閥，放空閥的出口通過排出管線 連接到外部中和池，調節閥門有利于控制和維護，由于有毒的硫化氫氣體不能直接排放，故 放空閥的出口通過排出管線連接到外部中和池，在中和池中對有毒氣體進行中和處理，設 置安全閥的目的是當壓力過載時自動泄壓與泵和壓力傳感器實現多重壓力過載保護，保證 試驗人員和設備的安全。高溫高壓多功能巖心硫沉積測試的方法，它包括以下步驟(1)測試環境構建建立由驅替系統、地層條件模擬系統、數據采集系統和數據處 理系統組成的測試環境；(2)在線測量元素硫沉積量未通酸性氣樣前首先采用在線計量天平測量含巖樣 的巖心夾持器凈重。然后打開閥門，將配樣器或中間容器中的高含硫化氫氣樣注入巖樣中， 連續降低巖心夾持器內部溫度或壓力，在線計量含元素硫沉積巖樣的巖心夾持器的重量， 其與凈重的差值即是元素硫的沉積量；(3)在線觀察元素硫沉積過程讓高含硫化氫氣樣流經高壓視窗，高清攝像頭透 過恒溫箱的可視窗攝像高壓視窗沉積過程，并在計算機的控制下定時連續抓拍圖片；(4)硫沉積前后的滲透率變化測試未通酸性氣樣前，先用氮氣測試巖樣絕對滲 透率，再將配樣器或中間容器中的高含硫化氫氣樣注入巖樣中，連續降低巖心夾持器內部 溫度或壓力，與此同時動態測定含元素硫沉積巖樣兩端的壓力，實時計算氣體的粘度、體積 系數和偏差因子，再根據達西定律實時計算含元素硫沉積巖樣的氣測滲透率，動態評價硫 沉積對巖樣滲透率的傷害程度。
巖樣氣測滲透率計算公式如下(OZa——測試壓力和測試溫度下的氣體偏差系數，小數；Z0——標況條件下氣體偏差系數，小數；Kg——氣測滲透率，um2 ；Q0——標況條件下氣體流量，cm3/s ；L——巖樣長度，cm ；A——巖樣橫截面積，cm2 ；P0——標況條件下大氣壓力，atm ；P1——巖樣進口壓力，atm ；
P2——巖樣出口壓力，atm ；μ R——測試壓力和測試溫度下的氣體粘度，mPa. S。
公式(1)中偏差系數、可以選擇郭緒強校正方法和Wichert-Aziz校正方法計算， 其方法均是對氣樣臨界參數進行校正，然后采用HTP和DPR模型計算混合氣體偏差系數。1)郭緒強校正方法對氣樣臨界參數修正如下Tc = Tm-Cwa (2)pc = Tc Σ (XiPci)/[Tc+Xl (I-X1) CwJ (3)Tm=Jj(XiTci)(4)/=1C而=y^^l^O χ |(χ, + X2)0'9 - (X1 + x2)16| + ^(X10-5 - χ；)]( 5 )式中Xl為H2S在體系中的摩爾分數；&為CO2在體系中的摩爾分數。2) Wichert-Aziz校正方法對氣樣臨界參數修正如下T' ci = Tci- ε(6)ρ' ci = PciT' Ci/Tci (7)ε = 15 (M-M2)+4. 167 (Na5-N2) (8)式中Tei為i組分的臨界溫度，K ；Pci為i組分的臨界壓力，Iffa ；Tci'為i組分的校正臨界溫度，K ；Pei’為i組分的校正臨界壓力，KPa。M為氣體混合物中H2S與(X)2的摩爾分數之和；N為氣體混合物中H2S的摩爾分數。公式(1)中混合氣體粘度計算模型采用Manding提出的校正公式為μ[ = (Μ \η + μΝι + MCOi + μ^(9)式中各校正系數為μΗι5 = H2S· (8.49 χ 10—3 lg(,g) + 3.73 χ 10—3)(10)Mco2 = CO2 ■ (9.08 χ IO 3 Ig(^g) + 6.24 χ IO 3)(11)μΝι =N2-(SASxlO 3 \g(rg) + 9.59 χ 10"3)(12)式中為硫化氫粘度校正值，mPa · s ；/^ 為二氧化碳粘度校正值，mPa · s ；/ 為氮氣粘度校正值，mPa · s ；N2, CO2, H2S為分別為其占氣體混合物的摩爾含量，小數；Yg為天然氣相對密度(空氣=1.0)；T為地層溫度，°C。本發明所述的高溫高壓多功能巖心硫沉積測試裝置的工作流程如下1)打開系統控制電源，系統處于待工作狀態，按下照明按鈕、進口和出口壓力按 鈕；2)從恒溫箱中取出巖心夾持器，將其打開并裝入待測試巖樣；3)將巖心夾持器放入恒溫箱，連接好管線，先用手搖泵把巖心夾持器中的巖樣壓 結實，然后施加設定的圍壓；同時用另一個手搖泵加上相應的回壓；
4)關閉恒溫箱的門，按下風機和加熱按鈕，設定相應的溫度；加熱一段時間后，達 到設定的溫度，需要穩定一段時間，使長巖心夾持器或高壓視窗充分進行熱交換，使其溫 度達到系統設定值。(注意一定先開風機，再開加熱，否則將局部加熱容易造成系統的損 壞！)；5)硫沉積前巖樣絕對滲透率的測量未通酸性氣樣前，在一定P和T下，先用氮氣 流經巖心夾持器，根據氣體流量和巖樣兩端壓差計算巖樣絕對滲透率；6)硫沉積后巖樣滲透率測定將配樣器或中間容器中的高含硫化氫氣樣注入巖 樣中，連續降低巖心夾持器內部溫度或壓力，在線計量巖樣中元素硫沉積量，與此同時動態 測定含元素硫沉積巖樣兩端的壓力。再根據氣體組分以及體系的溫度和壓力，實時計算氣 體的粘度yg、體積系數民和偏差因子、。然后，依據計算程序實時計算相應條件下氣測滲 透率值，并自動保存在相應文件中。7)在線觀察元素硫沉積過程讓高含硫化氫氣樣流經高壓視窗，高清攝像頭透過 恒溫箱的可視窗攝像高壓視窗中硫沉積過程，并在計算機控制下定時連續抓拍圖片；8)實驗測試完畢后，打開防空閥放空至中和池處理高含硫化氫氣樣，并用氮氣反 復沖洗系統，以防天然氣腐蝕管線。(注意關閉實驗系統前，一定先關閉加熱再關風機，以 充分散熱，否則會對系統造成損害！)；9)整理實驗室儀器，把儀器放歸原位，以備下次使用。本發明的有益效果是實現了真實巖心硫沉積形成過程的可視化展示、硫沉積量 的實時在線測量和因硫沉積引起巖心滲透率變化的動態計算，能夠動態模擬評價硫沉積對 儲層傷害程度，具有自動化程度高、安全性好、準確度高、耐高溫高壓、抗腐蝕強等優勢，溫 度和壓力可分別高達150°C和70MPa。
圖1本發明總體組成結構示意2本發明數據采集與控制結構示意3高壓視窗的結構示意中，1-取樣器，2-配樣器，3-氣體增壓泵，4-恒速恒壓泵，5-中間容器，6_恒溫 箱，7-巖心夾持器，8-高壓視窗，9-壓力傳感器，10-在線計量天平，11-高精度天平，12-高 清攝像機，13-大量程流量計，14-數據采集板，15-計算機，16-視頻采集卡，17-手搖泵， 18-回壓閥，19-調節閥門，20-放空閥，21-安全閥，22-分離器，23-中量程流量計，24-小 量程流量計，25-溫度傳感器。26-上壓蓋，27-下壓蓋，28-進氣口，29-出氣口，30-填砂腔 體，31-觀察窗口，32-支撐架。
具體實施例方式下面結合附圖進一步描述本發明的技術方案如圖1高溫高壓多功能巖心硫沉積 測試裝置，它包括驅替系統、地層條件模擬系統、數據采集系統和數據處理系統。所述的驅替系統包括取樣器1、配樣器2、氣體增壓泵3、恒速恒壓泵4、中間容器 5、手搖泵17和回壓閥18，取樣器1的取樣口通過管路與配樣器2的進樣口連接，氣體增壓 泵3的接口通過管路連接到配樣器2的接口 ；恒速恒壓泵4的出口通過管路連接中間容器5的下端入口，氣體增壓泵的接口通過管路與中間容器的上端入口連接，配樣器2和中間容 器5的出口通過管路與地層條件模擬系統連接，手搖泵17的出口通過管路分別與巖心夾持 器7的圍壓口和回壓閥18的控制口連接，回壓閥18的輸入端口與巖心夾持器7和高壓視 窗8的輸出管路連接，回壓閥18的輸出端口與分離器22的接口連接，配樣器2外面設有隔 離鋼化玻璃罩，中間容器5為活塞式容器。所述地層條件模擬系統包括恒溫箱6、巖心夾持器7和高壓視窗8，巖心夾持器7 和高壓視窗8均置于恒溫箱6內，巖心夾持器7和高壓視窗8的進樣口通過輸入管路與配 樣器2的出口和中間容器5的上端入口連接，整個裝置的每一段管路均設有調節閥門19，輸 入管路中均設有安全閥21，所述的巖心夾持器7設有放空閥20，放空閥20的出口通過排出 管線連接到外部中和池，恒溫箱6采用全密閉電熱管加熱，恒溫箱6外面設有隔離鋼化玻璃 罩，玻璃罩的上端設有硫化氫氣體泄漏報警裝置和防爆排風扇。為了提高抗腐蝕能力，凡與硫化氫氣體接觸的所有管部件均為抗硫的哈氏合金材 料。所述的數據采集系統包括至少一個壓力傳感器9、溫度傳感器25、在線計量天平 10、高精度天平11、大量程流量計13、中量程流量計23、小量程流量計M和高清攝像機12， 壓力傳感器9分別置于巖心夾持器7的輸入管路和輸出管路，溫度傳感器25的探頭置于恒 溫箱6的中部，巖心夾持器7懸吊于在線計量天平10下端的吊鉤上，高清攝像機12置于恒 溫箱6外，壓力傳感器9、溫度傳感器25、在線計量天平10和高清攝像機12的輸出分別與 數據處理系統連接，高精度天平11與分離器22連接，大量程流量計13、中量程流量計23和 小量程流量計M的的入口端均通過管路與分離器22氣體出口端連接，其出口端通過排出 管線連接到中和池，其信號系統與數據采集板(14)連接。如圖2，所述的數據處理系統包括至少一臺計算機15、置于計算機15內的數據采 集板14和視頻采集卡16以及運行在計算機15上的數據處理軟件，計算機15通過數據采 集板14的多路采集口分別與壓力傳感器9、溫度傳感器25、出口計量天平11、在線計量天平 10以及大量程流量計13、中量程流量計23和小量程流量計M的輸出連接，計算機15通過 視頻采集卡16與高清攝像機12的輸出連接。如圖3，高壓視窗8包括上壓蓋沈、下壓蓋27、進氣口 28、出氣口 29、填砂腔體30、 觀察窗口 31和支撐架32，填砂腔體30固定在支撐架32上，進氣口 28和出氣口四分別位 于填砂腔體30的兩端并連通，觀察窗口 31位于填砂腔體30上方，上壓蓋沈和下壓蓋27 通過螺栓固定在支撐架32的上下部。高溫高壓多功能巖心硫沉積測試的方法，它包括以下步驟(1)測試環境構建建立由驅替系統、地層條件模擬系統、數據采集系統和數據處 理系統組成的測試環境；(2)在線測量元素硫沉積量未通酸性氣樣前首先采用在線計量天平10測量含巖 樣的巖心夾持器7凈重，然后打開閥門，將配樣器2或中間容器5中的高含硫化氫氣樣注入 巖樣中，連續降低巖心夾持器7內部溫度或壓力，在線計量含元素硫沉積巖樣的巖心夾持 器的重量，其與凈重的差值即是元素硫的沉積量；(3)在線觀察元素硫沉積過程讓高含硫化氫氣樣流經高壓視窗8，高清攝像頭透 過恒溫箱6的可視窗攝像高壓視窗中硫沉積過程，并在計算機15的控制下定時連續抓拍圖片； (4)硫沉積前后的滲透率變化測試未通酸性氣樣前，先用氮氣測試巖樣絕對滲 透率，再將配樣器2或中間容器5中的高含硫化氫氣樣注入巖樣中，連續降低巖心夾持器7 內部溫度或壓力，與此同時動態測定含元素硫沉積巖樣兩端的壓力，實時計算氣體的粘度、 體積系數和偏差因子。再根據達西定律實時計算含元素硫沉積巖樣的氣測滲透率，動態評 價硫沉積對巖樣滲透率的傷害程度。
權利要求
1.高溫高壓多功能巖心硫沉積測試裝置，其特征在于它包括驅替系統、地層條件模 擬系統、數據采集系統和數據處理系統；所述的驅替系統包括取樣器(1)、配樣器(2)、氣體增壓泵(3)、恒速恒壓泵(4)和中間 容器(5)，取樣器(1)的取樣口通過管路與配樣器(2)的進樣口連接，氣體增壓泵(3)的接口 通過管路連接到配樣器(2)的接口 ；恒速恒壓泵(4)的出口通過管路連接中間容器(5)的下 端入口，氣體增壓泵(3)的接口通過管路與中間容器(5)的上端入口連接，配樣器(2)和中 間容器(5)的出口通過管路與地層條件模擬系統連接；所述地層條件模擬系統包括恒溫箱(6)、巖心夾持器(7)和高壓視窗(8)，巖心夾持器 (7)和高壓視窗(8)均置于恒溫箱(6)內，巖心夾持器(7)和高壓視窗(8)的進樣口通過管 路與驅替系統的配樣器(2)的出口和中間容器(5)的上端入口連接；所述高壓視窗(8)包括上壓蓋(26)、下壓蓋(27)、進氣口(28)、出氣口(29)、填砂腔體 (30)、觀察窗口(31)和支撐架(32),填砂腔體(30)固定在支撐架(32)上，進氣口(28)和出 氣口(29)分別位于填砂腔體(30)的兩端并連通，觀察窗口(31)位于填砂腔體(30)上方， 上壓蓋(26)和下壓蓋(27)通過螺栓固定在支撐架(32)的上下部；所述的數據采集系統包括至少一個壓力傳感器(9)、溫度傳感器(25)、在線計量天平 (10)和高清攝像機(12)，壓力傳感器(9)分別置于巖心夾持器(7)的輸入管路和輸出管路， 溫度傳感器(25)的探頭置于恒溫箱(6)的中部，巖心夾持器(7)懸吊于在線計量天平(10) 下端的吊鉤上，高清攝像機(12)置于恒溫箱(6)外，壓力傳感器(9)、溫度傳感器(25)、在線 計量天平(10)和高清攝像機(12)的輸出分別與數據處理系統連接；所述的數據處理系統包括至少一臺計算機(15)、置于計算機(15)內的數據采集板 (14)和視頻采集卡(16)以及運行在計算機(15)上的數據處理軟件，計算機(15)通過數據 采集板(14)的多路采集口分別與壓力傳感器(9)、溫度傳感器(25)和在線計量天平(10)的 輸出連接，計算機(15)通過視頻采集卡(16)與高清攝像機(12)的輸出連接。
2.根據權利要求1所述的高溫高壓多功能巖心硫沉積測試裝置，其特征在于所述的 驅替系統還包括兩個手搖泵(17)和一個回壓閥(18)，手搖泵(17)的出口通過管路分別與 巖心夾持器(7)的圍壓口和回壓閥(18)的控制口連接；回壓閥(18)的輸入端口與巖心夾 持器(7)和高壓視窗(8)的輸出管路連接，回壓閥(18)的輸出端口與分離器(22)的接口連 接。
3.根據權利要求1所述的高溫高壓多功能巖心硫沉積測試裝置，其特征在于所述的 數據采集系統還包括高精度天平(11)，高精度天平(11)與分離器(22 )連接。
4.根據權利要求1所述的高溫高壓多功能巖心硫沉積測試裝置，其特征在于所述的 數據采集系統還包括至少一個流量計，流量計為大量程流量計(13)、中量程流量計(23)或 小量程流量計(24)之一種或一種以上；流量計的入口端均通過管路與分離器(22)氣體出 口端連接，流量計的出口端通過排出管線連接到中和池，流量計的信號系統與數據采集板 (14)連接。
5.根據權利要求1所述的高溫高壓多功能巖心硫沉積測試裝置，其特征在于所述的 恒溫箱(6)和配樣器(2)外面均設有隔離鋼化玻璃罩，玻璃罩的上端設有硫化氫氣體泄漏 報警裝置和防爆排風扇。
6.根據權利要求1所述的高溫高壓多功能巖心硫沉積測試裝置，其特征在于所述的恒溫箱(6 )采用全密閉電熱管加熱。
7.根據權利要求1所述的高溫高壓多功能巖心硫沉積測試裝置，其特征在于整個裝 置的每一段管路均設有調節閥門(19)，輸入管路中均設有安全閥(21)，巖心夾持器(7)設 有放空閥(20 )，放空閥(20 )的出口通過排出管線連接到外部中和池。
8.高溫高壓多功能巖心硫沉積測試方法，其特征在于它包括以下步驟①測試環境構建建立基于由權利要求1所述的驅替系統、地層條件模擬系統、數據 采集系統和數據處理系統組成的測試環境；②在線測量元素硫沉積量未通酸性氣樣前首先采用在線計量天平(10)測量含巖樣 的巖心夾持器(7)凈重，然后打開閥門，將配樣器(2)或中間容器(5)中的高含硫化氫氣樣 注入巖樣中，連續降低巖心夾持器(7)內部溫度或壓力，在線計量含元素硫沉積巖樣的巖心 夾持器的重量，其與凈重的差值即是元素硫的沉積量；③在線觀察元素硫沉積過程讓高含硫化氫氣樣流經高壓視窗(8)，高清攝像頭透過 恒溫箱(6)的可視窗攝像高壓視窗中硫沉積過程，并在計算機(15)的控制下定時連續抓拍 圖片；④硫沉積前后的滲透率變化測試未通酸性氣樣前，先用氮氣測試巖樣絕對滲透率， 再將配樣器(2)或中間容器(5)中的高含硫化氫氣樣注入巖樣中，連續降低巖心夾持器(7) 內部溫度或壓力，與此同時動態測定含元素硫沉積巖樣兩端的壓力，實時計算氣體的粘度、 體積系數和偏差因子，再根據達西定律實時計算含元素硫沉積巖樣的氣測滲透率，動態評 價硫沉積對巖樣滲透率的傷害程度。
全文摘要
本發明公開了一種高溫高壓多功能巖心硫沉積測試裝置及方法，所述的硫沉積測試裝置包括驅替系統、地層條件模擬系統、數據采集系統和數據處理系統；所述的硫沉積測試方法包括測試環境構建、在線測量元素硫沉積量、在線觀察元素硫沉積過程和硫沉積前后巖樣滲透率變化測試等步驟。本發明的有益效果是實現了真實巖心硫沉積形成過程的可視化展示、硫沉積量的實時在線測量和因硫沉積引起巖心滲透率變化的動態計算，能夠實時準確動態評價硫沉積對儲層滲透率的傷害程度，具有自動化程度高、安全性好、準確度高、耐高溫高壓、抗腐蝕強等優勢。
文檔編號G01N15/08GK102053055SQ20101057312
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月3日 優先權日2010年12月3日
發明者丁根榮, 姜貽偉, 張勇, 徐鋒, 李穎川, 杜志敏, 楊學鋒, 郝洋, 郭肖, 馬晶晶 申請人:西南石油大學