Was sind die Hauptfunktionen des Kernhalters und der manuellen Hochdruckpumpe? Beherrschen Sie die Spannungsbeanspruchungssimulation für Labortests

Der Kernhalter und die manuelle Hochdruckpumpe fungieren als einheitliches System zur Nachbildung von Tiefenerdbedingungen. Der Kernhalter fixiert physisch die Gesteinsprobe, während die manuelle Hochdruckpumpe Öl in den Halter injiziert, um Umgebungsdruck zu erzeugen. Diese Anordnung simuliert die geologische Spannungsbeanspruchung der Formation und zwingt experimentelle Flüssigkeiten, ausschließlich durch die inneren Brüche des Gesteins zu fließen, anstatt sie zu umgehen.

Kernbotschaft: Das Hauptziel dieser Komponenten ist die Isolation und Simulation. Durch die Anwendung von Außendruck, der die Spannungsbeanspruchung tiefer Gesteinsformationen nachahmt, verhindern sie ein Auslaufen von Flüssigkeit um die Probe herum und stellen sicher, dass die Permeabilitätsdaten das tatsächliche Verhalten der Brüche widerspiegeln.

Die Rolle des Gesteinskernhalters

Fixierung der Probe

Die grundlegende Funktion des Kernhalters besteht darin, die künstlich gebrochene Granitprobe an Ort und Stelle zu fixieren. Er fungiert als physisches Behältergefäß für das Experiment.

Schaffung einer abgedichteten Umgebung

Durch die starre Fixierung der Probe bietet der Kernhalter eine Kammer, in der der Druck gleichmäßig aufgebracht werden kann. Dies ist der erste Schritt, um eine lose Gesteinsprobe in ein gültiges Versuchsobjekt zu verwandeln.

Die Rolle der manuellen Hochdruckpumpe

Anwendung von Umgebungsdruck

Die manuelle Hochdruckpumpe unterscheidet sich von den Pumpen, die zur Injektion chemischer Flüssigkeiten verwendet werden. Ihre spezifische Aufgabe ist die Injektion von Öl in die Kernhalterkammer, die die Gesteinsprobe umgibt.

Simulation der Formationsspannungsbeanspruchung

Diese Ölinjektion erzeugt Umgebungsdruck – eine äußere Kraft, die die Gesteinsprobe von allen Seiten zusammendrückt. Dies simuliert effektiv das immense Gewicht und die Spannungsbeanspruchung, die tiefe Gesteine in ihrer natürlichen unterirdischen Umgebung erfahren.

Warum diese Interaktion entscheidend ist

Verhinderung von Flüssigkeitsumgehung

Ohne ausreichenden Umgebungsdruck würde die experimentelle Flüssigkeit (wie Wasser oder chemische Stimulanzien) den Weg des geringsten Widerstands nehmen. Dies bedeutet normalerweise, dass sie an den Seiten der Probe entlang ausläuft, anstatt durch das Gestein selbst zu fließen.

Gewährleistung der Datenintegrität

Durch die Verwendung der manuellen Pumpe zur Anwendung von Spannungsbeanspruchung zwingt das System die Flüssigkeit, nur durch die voreingestellten Brüche zu fließen. Dies garantiert, dass die daraus resultierenden Permeabilitätstest-Ergebnisse authentisch und für die innere Struktur des Gesteins genau sind.

Unterscheidung zwischen Pumpentypen

Umgebungsdruck vs. Injektion

Es ist entscheidend, die manuelle Hochdruckpumpe nicht mit den Hochpräzisions-Konstantstrompumpen zu verwechseln, die in fortschrittlichen Systemen erwähnt werden.

Spezifische Funktionen

Die manuelle Pumpe liefert den statischen *externen* Druck (Umgebungsdruck), um das Gestein zusammenzuhalten. Umgekehrt liefern Präzisionspumpen den dynamischen *internen* Flüssigkeitsfluss (Injektion), der zur Berechnung der Permeabilität nach dem Darcy-Gesetz verwendet wird.

Die richtige Wahl für Ihr Ziel treffen

Um gültige experimentelle Ergebnisse zu erzielen, müssen Sie sicherstellen, dass beide Komponenten für ihren spezifischen Zweck eingesetzt werden.

• Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der Datengenauigkeit liegt: Stellen Sie sicher, dass die manuelle Pumpe genügend Umgebungsdruck aufbringt, um ein Auslaufen an den Seitenwänden vollständig zu verhindern, da sonst Ihre Permeabilitätsberechnungen ungültig sind.
• Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf realistischer Simulation liegt: Passen Sie den Druck der manuellen Pumpe an die spezifische Formationsspannungsbeanspruchung der Tiefe an, die Sie zu modellieren versuchen.

Der Erfolg bei der dynamischen Simulation beruht auf der ordnungsgemäßen Nachbildung der physikalischen Spannungsbeanspruchung des Reservoirs, bevor auch nur ein Tropfen Flüssigkeit injiziert wird.

Zusammenfassungstabelle:

Komponente	Hauptfunktion	Experimentelle Rolle
Kernhalter	Probenaufnahme	Fixiert Gesteinsproben und schafft eine abgedichtete Umgebung für Tests.
Manuelle Hochdruckpumpe	Erzeugung von Umgebungsdruck	Injeziert Öl, um externen Druck aufzubringen und tieferdige geologische Bedingungen nachzuahmen.
Die Interaktion	Verhinderung von Flüssigkeitsumgehung	Zwingt Flüssigkeiten durch innere Brüche, um genaue Permeabilitätsdaten zu gewährleisten.

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Referenzen

1. Zhenpeng Cui, Bo Feng. Experimental Study on the Effect and Mechanism of Chemical Stimulation on Deep High-Temperature Granite. DOI: 10.3389/feart.2022.893969

Dieser Artikel basiert auch auf technischen Informationen von Kintek Solution Wissensdatenbank .