CN105675804A - 一种耐温耐压可视配伍性实验仪器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐温耐压可视配伍性实验仪器及其方法，其中仪器包括一个中空且上下两端开口的容器、一个围绕在上述容器外部的加热装置、一对分别设置在上述容器两端开口处的可视窗口盖板、一个连通至上述容器内腔的加压装置。本发明用于油田开发生产过程中高温高压下入井液与地层水的配伍性的评价、高温高压下各种油田添加剂在储层条件下的配伍性及高温高压下对各种阻垢措施阻垢性能评价。特别指出的是本发明主要针对储层高温高压条件下，通过常规方法无法准确判断试验结果的试验，可通过本实验装置及提供的相关方法得到准确的定性判断。

Description

一种耐温耐压可视配伍性实验仪器

技术领域

本发明涉及石油工业用实验装置，具体地说是一种耐温耐压可视配伍性实验仪器。

背景技术

入井液对于储层的结垢伤害是在油田开发过程中一种常见的对储层的伤害类型，在钻井、完井、修井、注水等过程中均会因为入井液（或因入井液与储层流体不配伍）在储层条件下结垢造成储层渗流能力下降，储层受到伤害等现象发生。结垢伤害会降低油井产量、降低水井注水量，影响油田的采收率，造成严重的经济损失。为此，在油田生产中对入井液与地层的配伍性及在各个开发过程中的阻垢剂的筛选及评价采取了室内的评价及现场应用。在此背景下，建立可靠的实验室结垢趋势预测和阻垢性能评价手段，对于客观评估可能出现的结垢伤害储层的问题、优选合适的阻垢药剂及加入量及其他适宜的阻垢手段等具有重要的实际意义。

目前国内外在配伍性的实验方法中存在一定的弊端，现行的实验方法难以真实有效的判断在储层温度及压力下的流体状态。油田开发生产过程中入井液与地层水接触温度及压力均处于高温高压状态，特别针对深层低渗透等油藏的开发中常处于超过100℃的高温及几十兆帕的高压下，常规的实验室方法无法模拟储层条件，对于高温高压下的结垢及配伍性只有通过数模软件等进行模拟。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐温耐压可视配伍性实验仪器及其实验方法，用于油田开发生产过程中高温高压下入井液与地层水的配伍性的评价、高温高压下各种油田添加剂在储层条件下的配伍性及高温高压下对各种阻垢措施阻垢性能评价。特别指出的是本发明主要针对储层高温高压条件下，通过常规方法无法准确判断试验结果的试验，可通过本实验装置及提供的相关方法得到准确的定性判断。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种耐温耐压可视配伍性实验仪器，包括一个中空且上下两端开口的容器、一个围绕在上述容器外部的加热装置、一对分别设置在上述容器两端开口处的可视窗口盖板、一个连通至上述容器内腔的加压装置。

所述容器为铪磁合金容器，且容器外设置外套，所述可视窗口盖板包括固定盖和安装在固定盖中部的耐温耐压钢化玻璃，所述固定盖通过连接螺栓固定在所述容器的外套上，所述加热装置包括温控系统和包围在所述容器外部的加热套，加热套内设置与温控系统连接的温度传感器。

所述固定盖上开设通往所述容器内腔的加压通道，所述加压通道上设置有充气阀、压力传感器，所述充气阀连接加压装置。

所述固定盖和外套之间设置密封圈，所述耐温耐压钢化玻璃与容器端口之间也设置有密封圈。

所述温度传感器精度0.1℃；压力传感器精度为0.01Mpa；所述加热装置用于按照试验要求加热试验液体至储层温度，其最高控制温度不小于150℃；所述加压装置用于按照试验要求将腔体压力加至储层压力，其最高可加压力不小于30MPa；所述容器内腔用于盛放试验用液体，其最大容积不小于500ml。

为了达成上述另一目的，本发明采用了如下技术方案，一种利用耐温耐压可视配伍性实验仪器进行实验的方法，其特征在于，在实验中将实验用液体按照试验要求比例及试验要求顺序依次放置于铪磁合金容器内腔中；

通过连接螺丝将可视窗口盖板与铪磁合金容器连接、密封；

通过充气阀充入惰性气体并达到试验要求压力；

通过温度控制器及加热套将容腔中液体加热到试验要求温度；

按照试验要求维持温度及压力，并通过可视窗口观察液体结垢及絮凝状态；按照试验要求降低温度及压力，并通过可视窗口观察液体结垢及絮凝状态；

试验结束后断掉加热套电源，液体温度降至常温后放压、开启连接螺丝，清洗容器内腔。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明通过建立可视化耐温耐压物理模拟仪器，可通过目测观察入井液与地层水的配伍性，也可通过本仪器评价各种阻垢措施阻垢性能的评价装置及其评价方法，同时可用于评价各种油田用添加剂在高温高压储层的配伍性及耐温耐压性。

附图说明

图1为本发明一种耐温耐压可视配伍性实验仪器结构示意图。

图中：1、可视窗口；2、耐温耐压钢化玻璃；3、连接螺栓；4、铪磁合金容器外套；5、加热套；6、充气阀；7、耐温耐压钢化玻璃；8、铪磁合金容器；9、压力传感器。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

参照附图1，一种耐温耐压可视配伍性实验仪器，包括一个中空且上下两端开口的容器、一个围绕在上述容器外部的加热装置、一对分别设置在上述容器两端开口处的可视窗口盖板、一个连通至上述容器内腔的加压装置。所述容器为铪磁合金容器8，且容器外设置外套4，所述可视窗口盖板包括固定盖和安装在固定盖中部的耐温耐压钢化玻璃，所述固定盖通过连接螺栓3固定在所述容器的外套上，所述加热装置包括温控系统和包围在所述容器外部的加热套5，加热套内设置与温控系统连接的温度传感器，温控系统主要为温度控制器，关于用来控制温度的温度控制器，市场可以购买到，购得后直接与传感器等部件连接即可，在此就不再赘述温控器的电路连接关系。所述固定盖上开设通往所述容器内腔的加压通道，所述加压通道上设置有充气阀6、压力传感器9，所述充气阀连接加压装置。所述固定盖和外套之间设置密封圈，所述耐温耐压钢化玻璃与容器端口之间也设置有密封圈。

所述高温高压可视配伍性仪器包括可视窗口、加热系统、加压系统、内腔容器四部分构成；所述高温高压可视配伍性仪器可视窗口由上石英玻璃、下石英玻璃构成，可视范围直径不大于70mm；所述高温高压可视配伍性仪器加热系统由加热套及温控系统构成温控系统及其温度传感器精度0.1℃；所述高温高压可视配伍性仪器加压系统由充气系统及压力探测系统构成，压力传感器精度为0.01MPa；所述内腔容器由铪磁合金构成，可耐高矿化度盐水、耐强酸碱等腐蚀性介质。

所述可是窗口用于观察试验现象，判断入井液与地层水的配伍性或油田化学添加剂配伍性结果；

所述加热系统用于按照试验要求加热试验液体至储层温度，其最高控制温度不小于150℃；

所述加压系统用于按照试验要求将腔体压力加至储层压力，其最高可加压力不小于30MPa；

所述内腔容器系统用于盛放试验用液体，其最大容积不小于500ml。

根据不同实验的目的要求，实验可按照以下方法开展实验：

1、在试验中可将实验用液体按照试验要求比例及试验要求顺序依次放置于高温高压可视仪器的容器8的容腔中；

2、通过连接螺丝3将高温高压可视仪连接、密封；

3、通过充气阀6充入惰性气体并达到试验要求压力；

4、通过温度控制器及加热套5将容腔中液体加热到试验要求温度；

5、按照试验要求维持温度及压力，并通过可视窗口观察液体结垢及絮凝状态；

6、按照试验要求降低温度及压力，并通过可视窗口观察液体结垢及絮凝状态；

7、试验结束后断掉加热套电源，液体温度降至常温后放压、开启连接螺丝，清洗内腔。

实施例1：

注入水与地层水配伍性试验

将注入水与地层水按照1:1的比例混合，放置于可视配伍性试验仪中，通过气阀注入氮气提高内腔压力至储层压力，通过温控系统将温度调至储层温度。恒温48小时，并通过可视窗口观察水体结垢及浑浊现象，判断注入水与地层水是否配伍。

本试验为注入水优选过程提供依据，与地层水不配伍的水源不能作为注入水使用。

实施例2：

注入水自身在储层条件下结垢试验

将注入水放置于可视配伍性试验仪中，通过气阀注入氮气提高内腔压力至储层压力，通过温控系统将温度调至储层温度。恒温48小时，并通过可视窗口观察水体结垢及浑浊现象。

作为注入水，其自身在储层条件下必须稳定，本试验为为注入水优选提供依据。

实施例3：

修井液与地层水配伍性试验

将修井液与地层水按照1:1的比例混合，放置于可视配伍性试验仪中，通过气阀注入氮气提高内腔压力至储层压力，通过温控系统将温度调至储层温度。恒温48小时，并通过可视窗口观察水体结垢及浑浊现象，判断修井液与地层水是否配伍。

修井液在漏失过程中如果与地层水不配伍会造成结垢伤害，本试验可作为修井液优选过程及油层保护措施的依据。

实施例4：

完井液与地层水配伍性实验

将完井液与地层水按照1:1的比例混合，放置于可视配伍性试验仪中，通过气阀注入氮气提高内腔压力至储层压力，通过温控系统将温度调至储层温度。恒温48小时，并通过可视窗口观察水体结垢及浑浊现象，判断修井液与地层水是否配伍。

完井液在漏失过程中如果与地层水不配伍会造成结垢伤害，本试验可作为修井液优选过程及油层保护措施的依据。

实施例5：

阻垢剂对不配伍流体的阻垢效果评鉴

将不配伍水体按照1:1的比例混合，并按照使用浓度添加筛选的阻垢剂，放置于可视配伍性试验仪中，通过气阀注入氮气提高内腔压力至储层压力，通过温控系统将温度调至储层温度。恒温48小时，并通过可视窗口观察水体结垢及浑浊现象，与未放置阻垢剂的水体比较，判断阻垢剂的阻垢性能。

阻垢剂的添加是在油田生产中的重要油层保护措施，通过本实施例可有效的观察阻垢剂在高温高压下的阻垢效果。

实施例6：

各种油田化学添加剂的耐温、耐压性评价

将需要评价的化学添加剂按照使用比例配制，放置于可视配伍性试验仪中，通过气阀注入氮气提高内腔压力至储层压力，通过温控系统将温度调至储层温度。恒温48小时，并通过可视窗口观察水体浑浊现象，出现絮凝、沉降等现象可判断为不耐温不耐压。

实施例7：

各种油田化学添加剂的高温、高压下配伍性评价

将需要评价的各种化学添加剂按照使用比例配制，放置于可视配伍性试验仪中，通过气阀注入氮气提高内腔压力至储层压力，通过温控系统将温度调至储层温度。恒温48小时，并通过可视窗口观察水体浑浊现象，出现絮凝、沉降等现象可判断为不配伍。

油田生产中通常在一个体系中各种油田化学添加剂共同使用，很多添加剂在常温下相互配伍性良好，但在储层温度及压力下表现为不配伍，本实验为油田生产过程中化学添加剂的筛选提供了实验方法。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。

Claims (6)

1.一种耐温耐压可视配伍性实验仪器，其特征在于，包括一个中空且上下两端开口的容器、一个围绕在上述容器外部的加热装置、一对分别设置在上述容器两端开口处的可视窗口盖板、一个连通至上述容器内腔的加压装置。

2.根据权利要求1所述的一种耐温耐压可视配伍性实验仪器，其特征在于，所述容器为铪磁合金容器，且容器外设置外套，所述可视窗口盖板包括固定盖和安装在固定盖中部的耐温耐压钢化玻璃，所述固定盖通过连接螺栓固定在所述容器的外套上，所述加热装置包括温控系统和包围在所述容器外部的加热套，加热套内设置与温控系统连接的温度传感器。

3.根据权利要求2所述的一种耐温耐压可视配伍性实验仪器，其特征在于，所述固定盖上开设通往所述容器内腔的加压通道，所述加压通道上设置有充气阀、压力传感器，所述充气阀连接加压装置。

4.根据权利要求2所述的一种耐温耐压可视配伍性实验仪器，其特征在于，所述固定盖和外套之间设置密封圈，所述耐温耐压钢化玻璃与容器端口之间也设置有密封圈。

5.根据权利要求2所述的一种耐温耐压可视配伍性实验仪器，其特征在于，所述温度传感器精度0.1℃；压力传感器精度为0.01Mpa；所述加热装置用于按照试验要求加热试验液体至储层温度，其最高控制温度不小于150℃；所述加压装置用于按照试验要求将腔体压力加至储层压力，其最高可加压力不小于30MPa；所述容器内腔用于盛放试验用液体，其最大容积不小于500ml。

6.一种利用耐温耐压可视配伍性实验仪器进行实验的方法，其特征在于，在实验中将实验用液体按照试验要求比例及试验要求顺序依次放置于铪磁合金容器内腔中；

通过连接螺丝将可视窗口盖板与铪磁合金容器连接、密封；

通过充气阀充入惰性气体并达到试验要求压力；

通过温度控制器及加热套将容腔中液体加热到试验要求温度；

按照试验要求维持温度及压力，并通过可视窗口观察液体结垢及絮凝状态；按照试验要求降低温度及压力，并通过可视窗口观察液体结垢及絮凝状态；

试验结束后断掉加热套电源，液体温度降至常温后放压、开启连接螺丝，清洗容器内腔。