本發(fā)明涉及石油與天然氣工程專業(yè)教學實驗用具，尤其是一種能夠直觀教學和易于操作的外界因素對水溶氣運移成藏影響用模擬實驗裝置。

背景技術(shù)：

天然氣在生成、運移和成藏過程中始終都有地層水的參與，我們通常將該過程簡稱為水溶氣運移成藏。水溶氣運移成藏是需要特定的條件，其中尤為重要的一條是地層水中天然氣的溶解度這一因素。研究表明，在地下高溫、高壓狀態(tài)下，天然氣在水中的溶解度很大，并隨溫度、壓力和礦化度的變化而變化。在比較深的儲集層中，有大量溶蝕空洞存在，也有一些裂隙存在，且儲集層大量含水，水溶氣對成藏有重要貢獻，四川盆地威遠氣田圈閉形成于喜山期之后，烴源巖生氣期是喜山期之前。圈閉形成后由于構(gòu)造抬升烴源巖已停止演化無法給圈閉供氣，但同樣可以形成大氣田，這就是水溶氣造就的。

目前，研究水溶氣運移成藏的學者很多，溫度、壓力和礦化度對水溶氣運移成藏影響巨大，溫度、壓力和礦化度統(tǒng)稱為外界因素，得出的結(jié)論如下：

溫度對天然氣溶解于水的影響較為復雜，當溫度小于80℃時，天然氣溶解度隨溫度升高而逐漸減??；當溫度大于80℃時，天然氣溶解度隨溫度升高而逐漸增大；

壓力對天然氣溶解于水的影響，天然氣溶解度隨壓力增大而增大；

礦化度對天然氣溶解于水的影響，礦化度越高，天然氣溶解度越?。坏V化度越低，天然氣溶解度越大。但是，目前業(yè)內(nèi)并無溫度、壓力和礦化度對天然氣溶解于水影響的相關(guān)模擬試驗裝置，這使得石油與天然氣工程專業(yè)的教師在給學生講課時，只能從理論入手，無法直觀的給學生呈現(xiàn)溫度、壓力和礦化度對天然氣溶解于水的影響。

設(shè)計一種外界因素對水溶氣運移成藏影響用模擬實驗裝置對石油與天然氣工程專業(yè)的師生就顯得尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能夠直觀教學和易于操作的外界因素對水溶氣運移成藏影響用模擬實驗裝置。

為實現(xiàn)上述目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，即一種外界因素對水溶氣運移成藏影響用模擬實驗裝置；其中：包括透明箱體，位于透明箱體頂部且將透明箱體的內(nèi)腔密封的頂蓋；

在頂蓋上設(shè)置有一個余氣排放孔，在余氣排放孔中固定有余氣排放管，在余氣排放管上設(shè)置有控制閥Ⅰ，在余氣排放管的排氣口處固定有燃燒嘴，所述余氣排放管的排氣口的進氣口與透明箱體的內(nèi)腔的頂部連通，所述余氣排放管與余氣排放孔之間設(shè)置有密封圈Ⅰ；

在透明箱體的側(cè)壁上固定有模擬水進水管、模擬天然氣進氣管、電加熱器和溫度檢測儀，所述模擬水進水管、模擬天然氣進氣管、電加熱器和溫度檢測儀與透明箱體的側(cè)壁的壁體之間均設(shè)置有密封圈Ⅱ；

所述溫度檢測儀和電加熱器通過導線與具有PLC控制片的控制柜連接，該具有PLC控制片的控制柜上設(shè)置有顯示器和操作面板，所述溫度檢測儀將檢測信號反饋給具有PLC控制片的控制柜，由所述具有PLC控制片的控制柜控制電加熱器的啟閉；

所述模擬水進水管上設(shè)置有控制閥Ⅱ和流量計Ⅰ，該模擬水進水管的進水口與水源連通，模擬水進水管的出水口與透明箱體的內(nèi)腔連通；

所述模擬天然氣進氣管的出氣口與透明箱體的內(nèi)腔連通，模擬天然氣進氣管的進氣口端的管段上具有凹槽Ⅰ，通過扎絲或繩索將硅膠管的一端固定在凹槽Ⅰ中，該硅膠管的另一端通過扎絲或繩索固定在連接管的出氣口端的管段上的凹槽Ⅱ中，所述連接管的進氣口與天然氣源連通，在模擬天然氣進氣管上設(shè)置有控制閥Ⅲ，在連接管上設(shè)置有控制閥Ⅳ和流量計Ⅱ。

本發(fā)明由于上述結(jié)構(gòu)而具有的優(yōu)點是：能夠直觀教學和易于操作。

附圖說明

本發(fā)明可以通過附圖給出的非限定性實施例進一步說明。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明溶解反應觀察系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3為本發(fā)明模擬天然氣進氣管的進氣口端的管段處的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明連接管的出氣口端的管段處的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明：

參見附圖1至4，圖中的外界因素對水溶氣運移成藏影響用模擬實驗裝置；其中：包括匯氣管32，該匯氣管32通過主連接管33與天然氣源24連通，所述匯氣管32還與至少兩套溶解反應觀察系統(tǒng)34連通【具體使用時采用四至七套溶解反應觀察系統(tǒng)34】；

所述溶解反應觀察系統(tǒng)34又包括透明箱體1，位于透明箱體1頂部且將透明箱體1的內(nèi)腔密封的頂蓋2；

在頂蓋2上設(shè)置有一個余氣排放孔3，在余氣排放孔3中固定有余氣排放管4，在余氣排放管4上設(shè)置有控制閥Ⅰ5，在余氣排放管4的排氣口處固定有燃燒嘴6，所述余氣排放管4的排氣口的進氣口與透明箱體1的內(nèi)腔的頂部連通，所述余氣排放管4與余氣排放孔3之間設(shè)置有密封圈Ⅰ7；

在透明箱體1的側(cè)壁上固定有模擬水進水管8、模擬天然氣進氣管9、電加熱器10、增壓結(jié)構(gòu)35、壓力檢測儀36和溫度檢測儀11，所述模擬水進水管8、模擬天然氣進氣管9、電加熱器10、增壓結(jié)構(gòu)35、壓力檢測儀36和溫度檢測儀11與透明箱體1的側(cè)壁的壁體之間均設(shè)置有密封圈Ⅱ12；所述增壓結(jié)構(gòu)35又包括固定在透明箱體1的側(cè)壁的增壓管3501，該增壓管3501的進氣口與高壓儲氣罐3502連通，所述增壓管3501的出氣口與透明箱體1的內(nèi)腔連通，在增壓管3501上設(shè)置有壓力表3503和增壓泵3504；所述電加熱器10、增壓泵3504、壓力檢測儀36和溫度檢測儀11均通過導線與具有PLC控制片的控制柜13連接，該具有PLC控制片的控制柜13上設(shè)置有顯示器14和操作面板15，所述壓力檢測儀36和溫度檢測儀11將檢測信號反饋給具有PLC控制片的控制柜13，由所述具有PLC控制片的控制柜13控制電加熱器10和增壓泵3504的啟閉；

所述模擬水進水管8上設(shè)置有控制閥Ⅱ16和流量計Ⅰ17，該模擬水進水管8的進水口與水源18連通，模擬水進水管8的出水口與透明箱體1的內(nèi)腔連通；

所述模擬天然氣進氣管9的出氣口與透明箱體1的內(nèi)腔連通，模擬天然氣進氣管9的進氣口端的管段上具有凹槽Ⅰ19，通過扎絲或繩索20將硅膠管21的一端固定在凹槽Ⅰ19中，該硅膠管21的另一端通過扎絲或繩索20固定在連接管22的出氣口端的管段上的凹槽Ⅱ23中，所述連接管22的進氣口與天然氣源24連通，在模擬天然氣進氣管9上設(shè)置有控制閥Ⅲ25，在連接管22上設(shè)置有控制閥Ⅳ26和流量計Ⅱ27。

為便于裝卸以及保證透明箱體1的內(nèi)腔的密封性，上述實施例中，優(yōu)選地：所述頂蓋2與透明箱體1的頂部端面之間設(shè)置有密封圈Ⅲ28。

為便于排污，方便操作，上述實施例中，優(yōu)選地：所述透明箱體1的底板上設(shè)置有排污管29，該排污管29上設(shè)置有排污閥30，所述排污閥30與透明箱體1的底板的板體之間設(shè)置有密封圈；在透明箱體1的底板的外板面上固定有支撐座31。

為進一步方便操作，保證實驗精度，上述實施例中，優(yōu)選地：所述控制閥Ⅱ16、控制閥Ⅲ25和控制閥Ⅳ26為電磁閥，所述控制閥Ⅱ16、控制閥Ⅲ25和控制閥Ⅳ26均通過導線與具有PLC控制片的控制柜13連接，由具有PLC控制片的控制柜13控制所述控制閥Ⅱ16、控制閥Ⅲ25和控制閥Ⅳ26的啟閉。

上述結(jié)構(gòu)的原理說明：實驗時，關(guān)閉控制閥Ⅰ5、排污閥30、控制閥Ⅲ25和控制閥Ⅳ26，打開控制閥Ⅱ16對透明箱體1的內(nèi)腔注水；將透明箱體1的內(nèi)腔注滿水后關(guān)閉控制閥Ⅱ16，具有PLC控制片的控制柜13控制電加熱器10工作，溫度檢測儀11將檢測的溫度信號實時反饋給具有PLC控制片的控制柜13，打開增壓泵3504對透明箱體1的內(nèi)腔中的水進行加壓，壓力檢測儀36將壓力信號反饋給具有PLC控制片的控制柜13；同時打開控制閥Ⅳ26對硅膠管21注入預設(shè)量的天然氣，天然氣將硅膠管21漲成球狀形成硅膠球，關(guān)閉控制閥Ⅳ26；當水溫水、壓達到預設(shè)值時，電加熱器10停止工作，打開控制閥Ⅲ25，使得天然氣溶于水，天然氣溶于水的快慢可以直觀從硅膠球縮小的快慢看出，利于直觀教學，且易于操作，結(jié)構(gòu)簡單，易于制造。實驗完畢，打開控制閥Ⅰ5，尾氣經(jīng)過燃燒嘴6燃燒。每一套獨立的溶解反應觀察系統(tǒng)34的水源18所裝模擬水的礦化度不同。

上述實施例中，所述各部件均采用市場銷售產(chǎn)品。

本發(fā)明所述結(jié)構(gòu)對教學實用性強。

顯然，上述所有實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明所述實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范疇。

綜上所述，由于上述結(jié)構(gòu)，能夠直觀教學和易于操作。