CN106290786A - 一种稠油热采岩心驱替实验装置及其实验压差稳定方法 - Google Patents

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孙君
张军辉
任树亮
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Abstract

本发明公开了一种稠油热采岩心驱替实验装置，包括依次连接的岩心夹持器、冷却装置、高压油水分离器和回压阀，所述回压阀的背压端连接有回压自动控制器；所述岩心夹持器的两端连接有具有三种不同量程的压差测量装置；所述冷却装置通过恒温水浴控制温度；其驱替实验压差稳定方法为：岩心产出的高温流体通过冷却装置冷却；冷却后的流体进入高压油水分离器，完成油水在线分离，计量产出油量；分离后的水通过回压阀，在回压自动控制器的作用下，控制岩心出口压力；流出回压阀的水进入烧杯，通过天平称量计重。本发明能够精确控制回压，提高回压稳定性，从而降低岩心两端压差波动，准确采集岩心驱替过程各阶段压差变化。

Description

一种稠油热采岩心驱替实验装置及其实验压差稳定方法
技术领域
本发明涉及岩心驱替实验，特别涉及一种稠油热采岩心驱替实验装置及岩心驱替实验压差稳定方法。
背景技术
稠油热采岩心驱替实验是稠油热采渗流机理、增产增效措施研究必备手段之一。稠油热采岩心驱替实验以高温蒸汽或热水驱替为主，采用高粘稠油作为被驱替相，油水粘度差异较大，在实验过程中，岩心两端压差变化较大，同时驱替不稳定压差波动幅度大，严重影响实验结果的可靠性和准确性。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种能够精确控制回压，提高回压稳定性，从而降低岩心两端压差波动，准确采集岩心驱替过程各阶段压差变化的实验装置及方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种稠油热采岩心驱替实验装置，包括设置在恒温烘箱内的岩心夹持器，和与计算机相连接的天平，所述天平上设置有烧杯；所述岩心夹持器的一端通过第一活塞容器连接有与所述计算机相连接的驱替泵，所述岩心夹持器的另一依次连接有冷却装置，高压油水分离器和回压阀，所述回压阀的流体出口端连接至所述烧杯，所述回压阀的背压端通过第二活塞容器连接有与所述计算机相连接的回压自动控制器；所述岩心夹持器的两端连接有与所述计算机相连接的压差测量装置。
所述冷却装置放置在恒温水浴中，并通过所述恒温水浴控制温度。
所述压差测量装置由三套不同量程压差传感器构成。
一种基于上述稠油热采岩心驱替实验装置的岩心驱替实验压差稳定方法，包括以下步骤：
(1)安装上述岩心驱替实验装置；
(2)将岩心置于所述岩心夹持器内，所述岩心在驱替介质的作用下产出高温流体；
(3)产出的高温流体通过所述恒温水浴控制的所述冷却装置，在所述冷却装置的作用下，高温流体降低温度，同时保持流动性；
(4)冷却后的流体进入所述高压油水分离器，在所述高压油水分离器的作用下，完成油水在线分离，计量产出油量；
(5)分离后的水通过所述回压阀，在所述回压自动控制器的作用下，控制岩心出口压力，保持实验过程回压稳定；
(6)流出所述回压阀的水进入所述烧杯，通过所述天平称量计重。
步骤(3)中，所述恒温水浴的温度根据原油粘度随温度变化曲线而定。
步骤(2)至步骤(6)中，所述压差测量装置根据实测的岩心两端压差自动选择相应量程进行测试，以准确获得实验过程中各阶段的岩心两端压差变化。
本发明的有益效果是：
1、本发明实验装置采用的压差测量装置是由三套不同量程压差传感器构成，并可根据实测压差进行自动切换，以保证实测值在合理误差内；
2、本发明实验装置的回压控制采用自动跟踪控制，以保持在实验过程中回压控制稳定性；
3、本发明实验装置设置有高压油水分离器，产出液实现在线分离，油量直接在分离器内读取；
4、本发明中，分离产出液仅为水相流经回压阀，与以前实验技术中回压阀内流经油水产出液相比，单相流体更稳定，压差波动更小，降低岩心驱替实验过程中对压差的影响，减弱对实验压差的影响，使得实验过程中压差稳定，提高实验结果的可靠性；
5、采用本发明岩心驱替实验装置及岩心驱替实验压差稳定方法，岩心两端压差稳定性较好，并可以准确的读出实验过程中各阶段的压差变化，从而得到稳定的压差曲线，得出可靠的岩心驱替实验数据。
附图说明
图1：本发明实验装置结构示意图。
附图标注：1、岩心夹持器；2、恒温烘箱；3、压差测量装置；4、冷却装置；5、恒温水浴；6、高压油水分离器；7、回压阀；8、第二活塞容器；9、回压自动控制器；10、烧杯；11、天平；12、第一活塞容器；13、驱替泵；14、计算机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如附图1所示，一种稠油热采岩心驱替实验装置，包括设置在恒温烘箱2内的岩心夹持器1，所述岩心夹持器1的一端通过第一活塞容器12连接有驱替泵13，所述岩心夹持器1的另一通过高压管线连接有冷却装置4，所述冷却装置4放置在恒温水浴5中，并通过所述恒温水浴5控制温度；所述冷却装置4的另一端通过高压管线连接有高压油水分离器6，所述高压油水分离器6的出口端通过高压管线连接有回压阀7，所述回压阀7的背压端通过第二活塞容器8连接有回压自动控制器9，所述回压阀7的流体出口端连接至烧杯10，所述烧杯10置于高精度天平11上。
本发明中，所述岩心夹持器1的两端连接有压差测量装置3，用于测量岩心两端压差变化；所述压差测量装置3由三套不同量程压差传感器构成，具有三种不同量程，可以根据实测的岩心两端压差自动选择最佳量程进行测试，达到减小压差测试误差，提高精确度的目的。
本发明中，所述驱替泵13、所述压差测量装置3、所述天平11和所述回压自动控制器9均连接至计算机14。
一种基于上述稠油热采岩心驱替实验装置的岩心驱替实验压差稳定方法，包括以下步骤：
(1)安装上述岩心驱替实验装置；
(2)将岩心置于所述岩心夹持器1内，在所述驱替泵13和恒温烘箱2的作用下，储存于第一活塞容器12内的水或原油形成驱替介质进入所述岩心，所述岩心在驱替介质的作用下产出高温流体，本实施例中，所述驱替介质为200℃高温热水或300℃高温蒸汽；
(3)产出的高温流体通过所述恒温水域控制的所述冷却装置4，在所述冷却装置4的作用下，高温流体降低温度，同时保持流动性，其中，所述恒温水浴5的温度根据原油粘度随温度变化曲线而定；
(4)冷却后的流体进入所述高压油水分离器6，在所述高压油水分离器6的作用下，流体中的油水由于密度差，油以液滴形式在液注上层，水在液注下层，达到油水在线分离；并且，所述高压油水分离器6上设置有刻度，可直接读出产出油量；
(5)分离后的水通过所述回压阀7，通过与所述回压阀7相连接的回压自动控制器9，实时自动跟踪回压并控制岩心出口压力，保持实验过程回压稳定；
(6)流出所述回压阀7的水进入所述烧杯10，通过所述天平11称量，计量产出水量。
上述实验过程中，所述压差测量装置3根据实测的岩心两端压差自动选择相应量程进行测试，以准确获得实验过程中各阶段的岩心两端压差变化。

Claims (6)

1.一种稠油热采岩心驱替实验装置，包括设置在恒温烘箱内的岩心夹持器，和与计算机相连接的天平，所述天平上设置有烧杯；所述岩心夹持器的一端通过第一活塞容器连接有与所述计算机相连接的驱替泵，其特征在于，所述岩心夹持器的另一端依次连接有冷却装置，高压油水分离器和回压阀，所述回压阀的流体出口端连接至所述烧杯，所述回压阀的背压端通过第二活塞容器连接有与所述计算机相连接的回压自动控制器；所述岩心夹持器的两端连接有与所述计算机相连接的压差测量装置。
2.根据权利要求1所述的稠油热采岩心驱替实验装置，其特征在于，所述冷却装置放置在恒温水浴中，并通过所述恒温水浴控制温度。
3.根据权利要求1所述的稠油热采岩心驱替实验装置，其特征在于，所述压差测量装置由三套不同量程压差传感器构成。
4.一种基于上述权利要求1所述的稠油热采岩心驱替实验装置的驱替实验压差稳定方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)安装上述权利要求1-3所述的岩心驱替实验装置；
(2)将岩心置于所述岩心夹持器内，所述岩心在驱替介质的作用下产出高温流体；
(3)产出的高温流体通过所述恒温水浴控制的所述冷却装置，在所述冷却装置的作用下，高温流体降低温度，同时保持流动性；
(4)冷却后的流体进入所述高压油水分离器，在所述高压油水分离器的作用下，完成油水在线分离，计量产出油量；
(5)分离后的水通过所述回压阀，在所述回压自动控制器的作用下，控制岩心出口压力，保持实验过程回压稳定；
(6)流出所述回压阀的水进入所述烧杯，通过所述天平称量计重。
5.根据权利要求4所述的稠油热采岩心驱替实验压差稳定方法，其特征在于，步骤(3)中，所述恒温水浴的温度根据原油粘度随温度变化曲线而定。
6.根据权利要求4所述的稠油热采岩心驱替实验压差稳定方法，其特征在于，步骤(2)至步骤(6)中，所述压差测量装置根据实测的岩心两端压差自动选择相应量程进行测试，以准确获得实验过程中各阶段的岩心两端压差变化。
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