CN104373115A - 空气驱油产出气模拟采样装置及模拟采样方法 - Google Patents

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李中超
单献国
王进安
王瑞华
周志龙
史新兰
王子庆
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China Petroleum and Chemical Corp
Exploration and Development Research Institute of Sinopec Zhongyuan Oilfield Co
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • E21B49/08—Obtaining fluid samples or testing fluids, in boreholes or wells
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
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    • E21B43/166—Injecting a gaseous medium; Injecting a gaseous medium and a liquid medium
    • E21B43/168—Injecting a gaseous medium

Abstract

本发明涉及一种空气驱油产出气模拟采样装置及模拟采样方法，属油田开发实验技术领域。其中空气驱油产出气模拟采样装置包括：氧化反应釜、分离器、气体计量计、空气计量泵，空气计量泵、氧化反应釜、分离器、气体计量计，通过管线及阀门依次串联连接，在气体计量计的出口上安装有采样阀门。通过空气驱油产出气模拟采样装置可在实验室内模拟现场驱替井的地层温度和压力，建立起与现场驱替井相近的空气驱氧化反应模型，实现在实验室内采样。操作简便易行，在无需现场取样的情况下，即可实现对现场驱替井生产状况的实时监测，满足安全生产要求。

Description

空气驱油产出气模拟采样装置及模拟采样方法
技术领域
本发明涉及一种空气驱油产出气模拟采样装置及模拟采样方法，属油田开发实验技术领域。
背景技术
空气驱油技术是油田开发后期提高采收率的重要技术之一。空气驱油时，地层原油组分与空气中的氧气发生氧化反应，部分未消耗掉的氧气会与原油生产中的产出气一起产出。实验证明，产出气中甲烷含量与氧含量达到一定界限范围时易发生爆炸，如初始温度90℃，初始压力1.2MPa以下时，甲烷与空气爆炸混合物中甲烷的爆炸范围在4.76%-16.95%，临界氧含量值为12.35%。因此产出气体组分的监测是事关安全生产的一项重要工作。现有技术中一般采用现场取样方式，在实验室内对其组分和含量进行测定,由于地层温度、压力、流体状况是不断变化的，所以为掌握驱替井的生产状况，需频繁采样，工作量大，难以满足实际生产需要。
发明内容
    本发明目的是针对上述现有技术存在的现场工作量大，难以满足实际生产需要的缺陷，提供一种空气驱油产出气模拟采样装置。
本发明的另一目的是提供一种空气驱油产出气模拟采样方法。
本发明的目的是这样实现的：
本发明提供一种空气驱油产出气模拟采样装置，包括氧化反应釜、分离器、气体计量计、空气计量泵，空气计量泵、氧化反应釜、分离器、气体计量计，通过管线及阀门依次串联连接，在气体计量计的出口上安装有采样阀门。
所述的分离器由温控水浴及其内置的三角瓶组成，三角瓶的胶塞上还插接有放空管线，放空管线上安装有放空阀门。
所述的气体计量计的出口上通过管线和阀门连接有氦气瓶，开启氦气瓶可对气体计量计、分离器及连接管线进行吹扫，排除装置内的残余空气，避免氧化反应产出气与装置内的空气中的氧气混合，提高采样精度。
本发明还提供一种空气驱油产出气模拟采样方法，所述采样方法包括以下步骤：
1. 对本发明的空气驱油产出气模拟采样装置实施排空处理：开启空气驱油产出气模拟采样装置中的氧化反应釜、分离器、气体计量计、氦气瓶之间连接管线上的阀门及分离器的三角瓶上的放空管线上的阀门，由氦气瓶依次向气体计量计、分离器及氧化反应釜与分离器两者之间的管线内充注氦气，排除本发明所述装置内的空气，然后关闭阀门。
2. 建立空气驱氧化反应模型：在氧化反应釜中注入实验用原油，根据现场驱替井的地层温度和压力，设定氧化反应釜的温度和压力，开启氧化反应釜，根据现场驱替井的空气注入量设定空气计量泵的流量，打开阀门，向氧化反应釜中泵入空气，从而建立起与现场驱替井相近的空气驱氧化反应模型，进行氧化反应；
3. 氧化反应产出气采样：将分离器的温控水浴设定温度为0℃，开启氧化反应釜与分离器之间的阀门，使氧化反应釜中的产出气进入分离器，在0℃条件下，气体中的重质组分冷凝为液体沉淀在三角瓶中，打开三角瓶与气体计量计之间的阀门，使分离后的气体，经气体计量计至采样阀门处进行采样。
本发明的有益效果是：本发明通过实验室模拟现场驱替井的地层温度和压力，建立起与现场驱替井相近的空气驱氧化反应模型，实现在实验室内采样。操作简便易行，在无需现场取样的情况下，即可实现对现场驱替井生产状况的实时监测，满足安全生产要求。
附图说明
图1是本发明的空气驱油产出气模拟采样装置示意图。
具体实施方式
结合附图对本发明做进一步描述:
由图1可知，本发明提供一种空气驱油产出气模拟采样装置，包括氧化反应釜2、分离器3、气体计量计4、空气计量泵5，空气计量泵5、氧化反应釜2、分离器3、气体计量计4，通过管线及阀门依次串联连接，在气体计量计4的出口上安装有采样阀门12。
所述的分离器3由温控水浴3a及其内置的三角瓶3b组成，三角瓶3b的胶塞上还插接有放空管线，放空管线上安装有放空阀门7。
所述的气体计量计4的出口上通过管线和阀门6连接有氦气瓶1，开启氦气瓶1可对气体计量计4、分离器3及连接管线进行吹扫，排除装置内的残余空气，避免氧化反应产出气与装置内的空气中的氧气混合，提高采样精度。
本发明还提供一种空气驱油产出气模拟采样方法，参见图1，所述采样方法包括以下步骤： 
1. 对本发明的空气驱油产出气模拟采样装置实施排空处理：开启空气驱油产出气模拟采样装置中的氧化反应釜2、分离器3、气体计量计4、氦气瓶1之间连接管线上的阀门8、11、6、9及分离器3的三角瓶3b上的放空管线上的阀门7，由氦气瓶依次向气体计量计4、分离器3及氧化反应釜2与分离器3两者之间的管线内充注氦气，排除本发明所述装置内的空气，然后关闭阀门6、7、8、9、11；
2. 建立空气驱氧化反应模型：在氧化反应釜2中注入实验用原油，根据现场驱替井的地层温度和压力，设定氧化反应釜2的温度和压力，开启氧化反应釜2，根据现场驱替井的空气注入量设定空气计量泵5的流量，打开阀门10，向氧化反应釜2中泵入空气，从而建立起与现场驱替井相近的空气驱氧化反应模型，进行氧化反应；
3. 氧化反应产出气采样：将分离器3的温控水浴3a设定温度为0℃，开启氧化反应釜2与分离器3之间的阀门8，使氧化反应釜2中的产出气进入分离器3，在0℃条件下，气体中的重质组分冷凝为液体沉淀在三角瓶3b中，打开阀门9，使分离后的气体，经气体计量计4至采样阀门12处进行采样。

Claims (4)

1.空气驱油产出气模拟采样装置，包括氧化反应釜(2)、分离器(3)、气体计量计(4)、空气计量泵(5)，其特征是：空气计量泵(5)、氧化反应釜(2)、分离器(3)、气体计量计(4)，通过管线及阀门依次串联连接，在气体计量计(4)的出口上安装有采样阀门(12)。
2.根据权利要求1所述的空气驱油产出气模拟采样装置，其特征是：分离器(3)由温控水浴(3a)及其内置的三角瓶(3b)组成，三角瓶(3b)的胶塞上还插接有放空管线，放空管线上安装有放空阀门(7)。
3.根据权利要求1所述的空气驱油产出气模拟采样装置，其特征是：所述的气体计量计(4)的出口上通过管线和阀门(6)连接有氦气瓶(1)。
4.空气驱油产出气模拟采样方法，其特征是包括以下步骤： 
（1）对本发明的空气驱油产出气模拟采样装置实施排空处理：开启空气驱油产出气模拟采样装置中的氧化反应釜(2)、分离器(3)、气体计量计(4)、氦气瓶(1)之间连接管线上的阀门(8)、(11)、(6)、(9)及分离器(3)的三角瓶(3b)上的放空管线上的阀门(7)，由氦气瓶依次向气体计量计(4)、分离器(3)及氧化反应釜(2)与分离器(3两者之间的管线内充注氦气，排除本发明所述装置内的空气，然后关闭阀门(6)、(7)、(8)、(9)、(11)；
（2）建立空气驱氧化反应模型：在氧化反应釜(2)中注入实验用原油，根据现场驱替井的地层温度和压力，设定氧化反应釜(2)的温度和压力，开启氧化反应釜(2)，根据现场驱替井的空气注入量设定空气计量泵(5)的流量，打开阀门(10)，向氧化反应釜(2)中泵入空气，从而建立起与现场驱替井相近的空气驱氧化反应模型，进行氧化反应；
（3）氧化反应产出气采样：将分离器(3)的温控水浴(3a)设定温度为0℃，开启氧化反应釜(2)与分离器(3)之间的阀门(8)，使氧化反应釜(2)中的产出气进入分离器(3)，在0℃条件下，气体中的重质组分冷凝为液体沉淀在三角瓶(3b)中，打开阀门(9)，使分离后的气体，经气体计量计(4)至采样阀门(12)处进行采样。
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