技术摘要：
本发明公开了一种生烃流体对岩石储层改造作用模拟实验装置，包括依次连接的生烃系统、排烃系统、储层改造系统和产物分离收集系统，以及分别连接于生烃系统和排烃系统的注入系统，其中，生烃系统用于生成流体烃类产物；储层改造系统用于容纳岩芯样品，并接收排烃系统排  全部
背景技术：
近年来，随着碳酸盐岩储层的研究不断深入，对超深层海相碳酸盐岩储层的孔隙 形成与保存机理仍在探索之中；如何模拟生烃流体(油气)运移至碳酸盐岩储层的过程及其 对储层的改造作用，成为优质碳酸盐岩储层机理研究的关键。有不少科研人员进行了一些 碳酸盐岩溶蚀模拟实验，但模拟实验流体主要采用人工配置的CO2流体、乙酸流体、H2S溶液 以及原油，而不是实际地质条件生成的烃类流体物质，难以反映在地质边界条件下在自然 演化过程中生烃流体产物对碳酸盐岩储层的改造作用。实际上，在烃源岩生烃并运移至碳 酸盐岩储层的过程中，烃源岩生烃流体(油气)对储层改造作用是一系列复杂的物理、化学、 生物作用过程。 发明专利CN201510387709.6“用于水岩模拟流动试验的试验装置”，包括控制单 元；内部设置有多个样品管的反应釜；恒流泵，恒流泵包括多个活塞缸、多个换向单元和驱 动机构。在该装置中可以同时进行多组水岩模拟流动的对照试验，该试验装置可以保证多 组岩石样品在同样的试验条件下与反应液进行反应。但是该装置的不足为：流体主要采用 人工配置的CO2流体、乙酸流体、H2S溶液进行的碳酸盐岩溶蚀模拟实验，没有生成、排出油气 装置，不能反映在地质边界条件下在自然演化过程中生烃流体产物对碳酸盐岩储层的改造 作用。 实用新型专利CN206540809U“流动体系的岩石溶蚀模拟实验装置”涉及岩石溶蚀 模拟试验技术领域，提供了一种流动体系的岩石溶蚀模拟实验装置，该装置包括对照室、模 拟室、供气单元、加热单元、加料单元以及检测单元，供气单元分别与对照室和模拟室连通、 用于调节对照室和模拟室内的压力；加热单元用于调节对照室和模拟室内的温度；加料单 元分别与对照室和模拟室连通、用于调节对照室和模拟室内的酸碱度；检测单元用于检测 对照室和模拟室中的压力、温度和酸碱度中的至少一项。通过设置对照室和模拟室，使对照 室和模拟室在不同的试验条件下运行。该装置的不足为：流体主要采用人工配置的酸性流 体溶液，通过调节对照室和模拟室内的酸碱度进行的岩石溶蚀模拟实验，没有生成、排出油 气装置，不能有效的反映在地质边界条件下在自然演化过程中生烃流体产物对碳酸盐岩储 层的改造作用。 实用新型专利CN206573460U“一种模拟溶蚀作用对致密砂岩储集层成岩影响的实 验装置”涉及石油地质技术领域的一种模拟溶蚀作用对致密砂岩储集层成岩影响的实验装 置，它主要由贮水槽、水泵、液体流量计、球阀、气体流量计、空压机、二氧化碳储罐、混合物 进口、接头、颗粒挡板、长石颗粒、透明圆管、计算机监测系统、速度传感器、混合物出口、高 速摄像机、圆管固定架和底座组成。二氧化碳储罐依次与空压机、气体流量计和球阀相连， 贮水槽依次与水泵、液体流量计和球阀相连，透明圆管左部设有混合物进口、接头，右部设 5 CN 111610306 A 说　明　书 2/12 页 有混合物出口、速度传感器和计算机监测系统，内部设有颗粒挡板和长石颗粒。该装置的不 足为：流体主要采用人工配置的二氧化碳流体溶液，进行的致密砂岩储集层溶蚀模拟实验， 没有生成、排出油气装置，不能有效的反映在地质边界条件下在自然演化过程中生烃流体 产物对储层的改造作用。 实用新型专利CN204925106U“一种碳酸盐岩储层溶蚀过程模拟试验装置”包括反 应釜、搅拌装置、供气装置及数据采集仪，反应釜包括釜体和釜盖，在釜体外周的夹套上设 有导热介质入口和导热介质出口；夹套内还设有电加热器及第一测温探头；釜盖上设有进 气口、出气口、出水口、排空管和第二测温探头；搅拌装置包括电机、磁力驱动器、搅拌轴和 搅拌叶片，磁力驱动器设于釜盖上，其传动轴与搅拌轴的一端连接，电机的输出轴与磁力驱 动器的外磁转子同轴连接，搅拌叶片固接于搅拌轴的另一端，在搅拌轴上设有多个载物台； 数据采集仪包括温度传感器和转速传感器；第一测温探头和第二测温探头均与温度传感器 电连接，测速探头与转速传感器电连接。该装置的不足为：流体主要采用充入的二氧化碳气 体不断溶解于釜体内的水溶液中，从而使体系维持在一个恒定的弱酸性环境，进行的碳酸 盐岩溶蚀模拟实验，没有生成、排出油气装置，不能有效的反映在地质边界条件下在自然演 化过程中生烃流体产物对储层的改造作用。 因此，特别需要一种装置能生成、排出油气，模拟地质条件下生烃流体对碳酸盐岩 储层的改造作用，便于更好地认识生烃过程与碳酸盐岩储层孔隙形成之间的关系。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种能生成、排出油气，模拟地质条件下生烃流体对岩石储 层改造作用模拟实验装置。 为了实现上述目的，本发明提供一种生烃流体对岩石储层改造作用模拟实验装 置，所述模拟实验装置包括依次连接的生烃系统、排烃系统、储层改造系统和产物分离收集 系统，还包括分别连接于所述生烃系统和所述排烃系统的注入系统，其中，所述生烃系统用 于生成流体烃类产物；所述储层改造系统用于容纳岩芯样品，并接收所述排烃系统排出的 流体烃类产物使所述流体烃类产物作用于所述岩芯样品；所述注入系统用于向所述生烃系 统和排烃系统注入流体；所述产物分离收集系统用于对所述储层改造系统排出的产物进行 分离和收集。 优选的，所述生烃系统包括：生烃加热箱，所述生烃加热箱内设置生烃釜，所述生 烃釜用于放置烃源岩样品，所述生烃釜的顶部设有上排烃接口，用于排出所述烃源岩样品 生成的流体烃类产物，所述生烃釜的底部侧壁上设有下注入接口；密封液压装置，所述密封 液压装置包括密封液压杆、静岩液压杆、密封压力控制器、静岩压力控制器、液压机构，所述 密封液压装置用于对所述生烃釜进行密封及施加压力；所述密封液压杆穿过所述生烃加热 箱密封连接于所述生烃釜的底部；所述静岩液压杆穿过所述生烃加热箱密封连接于所述生 烃釜的顶部，用于对所述生烃釜内的烃源岩样品施加静岩压力；所述密封压力控制器分别 与所述密封液压杆和所述液压机构连接，并通过所述液压机构控制所述密封液压杆对所述 生烃釜进行密封；所述静岩压力控制器分别与所述静岩液压杆和所述液压机构连接，并通 过所述液压机构控制所述静岩液压杆对所述烃源岩样品施加静岩压力。 优选的，所述生烃系统还包括：生烃温度控制器，用于监控所述生烃釜内的温度； 6 CN 111610306 A 说　明　书 3/12 页 生烃压力控制器，用于监控所述生烃釜内的压力；排烃气动阀，所述排烃气动阀与所述生烃 釜的上排烃接口连接，所述生烃压力控制器设于所述排烃气动阀和所述上排烃接口之间； 排烃组合阀，所述排烃组合阀与所述生烃釜的下注入接口连接，且通过所述排烃气动阀与 所述生烃釜的上排烃接口连接。 优选的，所述排烃系统包括：排烃加热箱；排烃中间容器，所述排烃中间容器设于 所述排烃加热箱内，所述排烃中间容器内部设有排烃活塞，下端设有排烃入口和排烃出口， 所述排烃入口与所述生烃釜的上排烃接口连接。 优选的，所述排烃系统还包括：排烃温度控制器，用于监控所述排烃中间容器内的 温度；排烃压力控制器，用于监控所述排烃中间容器内的压力；排烃计量泵，所述排烃计量 泵与所述排烃中间容器连接，用于计量所述排烃中间容器的排烃量；排烃位移传感器，用于 监测所述排烃中间容器内液体的体积。 优选的，所述储层改造系统包括：加热恒温箱；岩心夹持器，所述岩心夹持器设置 于所述加热恒温箱内，用于放置所述岩芯样品以模拟所述流体烃类产物对储层的作用，所 述岩心夹持器的注入接口与所述排烃系统连接；围压计量泵，所述围压计量泵通过围压电 磁阀与所述岩心夹持器连接，用于对所述岩心夹持器内的所述岩芯样品施加围压；围压控 制器，所述围压控制器用于监控所述岩心夹持器内的围压；平衡中间容器，所述平衡中间容 器设置于所述加热恒温箱内，所述平衡中间容器与所述岩心夹持器的后排出接口连接以接 收所述岩心夹持器排出的流体产物，所述平衡中间容器内设有平衡活塞；平衡压力计量泵， 用于测量所述平衡中间容器内的压力；平衡压力位移传感器，用于监测所述平衡中间容器 内液体的体积；恒温箱温度控制器，用于监控所述加热恒温箱内的温度；出口压力控制器， 所述出口压力控制器与所述岩心夹持器的后排出接口连接，用于监控所述岩心夹持器的出 口压力。 优选的，所述岩心夹持器设有前注入接口、中间侧面围压接口和所述后排出接口， 所述前注入接口通过第一电磁阀分别与所述排烃压力控制器和排烃中间容器的排烃出口 连接，所述中间侧面围压接口通过围压电磁阀与所述围压计量泵连接，且与所述围压控制 器连接，所述后排出接口通过第二电磁阀与所述平衡中间容器连接；所述平衡中间容器通 过回压阀与所述排烃中间容器的排烃出口和所述排烃压力控制器连接，且通过所述回压阀 和所述第一电磁阀与所述岩心夹持器的所述前注入接口连接。 优选的，所述排烃组合阀包括：上排烃截止阀、下注入截止阀、排烃截止阀和注入 截止阀。 优选的，所述流体注入系统包括：注入组合阀，所述注入组合阀包括分别与所述排 烃组合阀连接的注水阀、注气阀、溶剂注入阀、真空阀和放空阀；注水装置，所述注水装置包 括注水中间容器及设置于所述注水中间容器上的注水计量泵，所述注水中间容器依次通过 所述注水阀、所述注入截止阀、所述下注入截止阀与所述生烃釜连接，以及依次通过所述注 水阀、所述注入截止阀、所述排烃截止阀与所述排烃中间容器连接；注气装置，所述注气装 置包括气体钢瓶，所述气体钢瓶依次通过所述注气阀、所述注入截止阀、所述下注入截止阀 与所述生烃釜连接，以及依次通过所述注气阀、所述注入截止阀、所述排烃截止阀与所述排 烃中间容器连接；溶剂注入装置，所述溶剂注入装置包括溶剂罐及设置于所述溶剂罐上的 溶剂阀，所述溶剂罐依次通过所述溶剂注入阀、所述注入截止阀、所述下注入截止阀与所述 7 CN 111610306 A 说　明　书 4/12 页 生烃釜连接，以及依次通过所述溶剂注入阀、所述注入截止阀、所述排烃截止阀与所述排烃 中间容器连接；真空装置，所述真空装置包括真空泵及缓冲除水器，所述缓冲除水器依次通 过所述真空阀、注入截止阀和下注入截止阀与所述生烃釜连接；所述放空阀与所述注入截 止阀连接。 优选的，所述产物分离收集系统包括：电子冷阱，所述电子冷阱通过气液电磁阀和 收集电磁阀与所述平衡中间容器连接，用于接收和分离来自于所述储层改造系统的流体产 物；收集定量装置，所述收集定量装置通过收集阀与所述电子冷阱连接，用于定量收集所述 电子冷阱分离后的气体产物；气体收集罐，所述气体收集罐通过取气阀与所述收集定量装 置连接，用于收集气体产物；冷阱温度控制器，用于监控所述电子冷阱内的温度；收集压力 控制器，用于监控所述收集定量装置的压力。 本发明的有益效果在于：本发明的生烃流体对岩石储层改造作用模拟实验装置把 生烃过程、排烃过程与储层改造过程相结合，按照实际地质条件设定地层温度、压力，较真 实地模拟地质情况下烃源岩生成的油气运移至岩石储层之后，对储层进行溶蚀、致密化等 改造作用，为岩石优质储层的预测与评价提供了一种行之有效的实验手段。 本发明具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具 体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细 陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本发明的特定原理。 附图说明 通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其 它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号 通常代表相同部件。 图1是根据本发明的一个实施例的生烃流体对岩石储层改造作用模拟实验装置的 结构示意图。 主要附图标记说明： 101、密封压力控制器；102、密封液压杆；103、生烃温度控制器；104、生烃釜；105、 生烃加热箱；106、液压机构；107、静岩液压杆；108、静岩压力控制器；109、排烃气动阀；110、 生烃压力控制器；111、排烃组合阀；112、上排烃截止阀；113、下注入截止阀；114、排烃截止 阀；201、排烃压力控制器；202、排烃温度控制器；203、排烃中间容器；204、排烃活塞；205、排 烃加热箱；206、排烃计量泵；207、排烃位移传感器；301、第一电磁阀；302、加热恒温箱；303、 恒温箱温度控制器；304、围压电磁阀；305、围压计量泵；306、围压控制器；307、出口压力控 制器；308、回压阀；309、岩心夹持器；310、第二电磁阀；311、平衡中间容器；312、平衡活塞； 313、平衡压力位移传感器；314、平衡压力计量泵；315、收集电磁阀；401、注入组合阀；402、 注水中间容器；403、注水计量泵；404、注水阀；405、注气阀；406、气体钢瓶；407、溶剂注入 阀；408、溶剂罐；409、溶剂阀；410、真空阀；411、缓冲除水器；412、真空泵；413、真空表；414、 放空阀；415、注入截止阀；501、气液电磁阀；502、收集阀；503、电子冷阱；504、冷阱温度控制 器；505、收集器；506、收集压力控制器；507、收集定量装置；508、取气阀；509、气体收集罐。 8 CN 111610306 A 说　明　书 5/12 页