CN107660268A - 包括分析流动流体的方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种方法，所述方法包括：(a)将汽提气体注入流体流中，(b)在所述汽提气体注入下游的位置处，从步骤(a)中获得的含有所述汽提气体的流体获取样品，和(c)分析步骤(b)中获取的样品。
Description
技术领域
本发明涉及一种方法，更确切地说，一种用于分析包括烃油的流体流的方法。
背景技术
在从地下地层开采石油时，使用初次开采方法，利用天然地层压力采油，一般仅开采到地层中的一部分石油。无法使用初次开采方法从地层中采出一部分石油可以通过二次开采方法，如注水法来得到。无法使用初次开采法和任选地二次方法如水驱法从地层中采出的石油可以通过所谓的强化采油法得到。这些方法在本文中又称作EOR法。
化学强化采油法可以利用开采试剂(recovering agent)、表面活性剂或聚合物，或者这些化合物中的一种或多种与其它化学试剂如聚合物和/或气体的组合注满含石油地层以增加从地层开采的石油量。开采试剂是众所周知的并且能与石油混溶或不能混溶。
借助于开采试剂从含石油地层得到的混合物一般含有石油和水，并且在注入开采试剂一段时间之后还含有开采试剂本身。有必要检测开采试剂开始出现在开采的流体(“突破(breaks through)”)中，例如开始从流体中开采到开采试剂的时间。
此外，监测从含石油地层开采的流体中是否存在某些污染物或有害组分，如硫化氢也是至关重要的。
现已发现一种允许以高效方式分析流体流的组成的方法。
发明内容
本发明涉及一种方法，所述方法包括以下步骤：(a)将汽提气体注入包括烃油的流体流中，(b)在所述汽提气体注入下游的位置处，从步骤(a)中获得的含有所述汽提气体的流体获取样品，和(c)分析步骤(b)中获取的样品。
附图说明
图1显示了仅作为举例详述的本发明方法的一个实施例。此方法应用了静态混合器来混合汽提气体与流体流。
具体实施方式
本发明方法的一个优势在于，所述方法不使用阀并因此可以在无磨损情况下持续地进行。另一优势在于，所述方法简单并且可靠，而且只需要对已经就位的设备进行有限的改变。
优选地，步骤(c)的分析包括检测流体流中的一种特定化合物或一组特定化合物。优选分析样品中的单一化合物或一组特定化合物，这只是因为这样无需进行样品的完整分析。分析可以由确定特定化合物或化合物组是否存在组成。优选的是，被确定存在的一种或多种化合物在将汽提气体引入流体流中的条件下是气体。
流体流可以是包括烃油，更确切地说是包括烃矿物油的任何混合物，如在从含石油地层开采石油时获得的混合物。烃油是一种包括含碳和氢的化合物的液体。可将本发明的方法应用于从地层开采的流体的主流。不过，所述主流的体积一般较大，这意味着在本发明方法中需注入大量汽提气体。因此，从含有自流体主流分离的流体的流体流管线获取样品通常是优选的。
本发明尤其适于分析同时包括气体和液体的流体流，并且更优选分析在从含石油地层开采石油时获得的流体流。从含石油地层开采出来的含有石油的流体将含有原油并且任选还含有地层中存在的化合物。另外，所述流体一般还会含有水。水可以来源于注入的水性开采溶液，或来自地层本身。此外，待分析的流体还可以含有来源于地层或是在石油开采期间形成的气态烃和/或硫化氢。能够检测出硫化氢是特别有利的。本发明方法将适于此类检测。
石油可以借助于开采试剂从含石油地层开采出来。已知许多适合的开采试剂，如二甲醚、甲基叔丁基醚(MTBE)、乙基叔丁基醚(ETBE)、叔戊基甲基醚(TAME)、二甲氧基甲烷、单乙二醇、二乙二醇、乙醚、二硫化碳及二甲基硫醚。优选地，所述试剂选自由二甲醚、二硫化碳及二甲基硫醚组成的组。
汽提气体优选不与流体中的化合物发生化学反应。因此，汽提气体优选是惰性气体。已知许多惰性气体并且是可利用的。氮气由于呈惰性并且易于获得而成为优选的汽提气体。
为了进行混合，优选在高于流体流压力的压力下，将汽提气体注入流体流中。优选地，压力差是至少1巴，更优选是至少2巴，最优选是至少5巴。压力差优选是至多10巴。
汽提气体的温度优选是0℃至300℃，更优选是10℃至250℃，更优选是至少50℃并且更优选是至多200℃。与汽提气体接触的烃流体流的温度优选是0℃至300℃，更优选是10℃至250℃，更优选是至少50℃并且更优选是至多200℃。
可以使用已知适合的任何设备将汽提气体注入流体流中。为进一步增进汽提气体与流体的混合，可以在汽提气体注入的下游且在获取样品的上游存在静态混合器。因此，优选的是，步骤(a)包括将汽提气体注入流体流中，并且随后在步骤(b)之前，借助于静态混合器混合汽提气体与流体。
汽提气体是在获取样品之前添加至烃流体流中。由此使步骤(b)中取出并分析的样品将含有汽提气体和流体两种。由于所述流体一般将是气体与液体的混合物，故样品一般将含有气体和液体。步骤(c)的分析应适合汽提气体与相关烃流体的组合。或者，流体主要由气体组成，在此情况下，所述样品可以呈气态。
由于汽提气体一般不与流体中的化合物反应，故可以在注入汽提气体之后的任何时间从汽提气体与流体的混合物获取样品。不过，注入汽提气体与获取样品之间不间隔过长时间一般是优选的。因此，注入汽提气体与获取样品之间的距离优选是0.01m至0.50m，更特定地，0.1m至0.4m。
可以通过本领域技术人员已知的任何方式获取样品。一种简单并且适合的方法由将一个管道连接至流体流动通过的管道并与所述管道流体连通组成。用于获取样品的管道的直径优选小于流体主流的管道。优选地，借助于在实际分析上游具有规整填料和/或膜的管道获取样品。规整填料可以用于防止浮沫。膜可以用于确保仅取出有限量的流体并且最优选是气体进行分析。优先的样品是借助于膜从步骤(a)中获得的含有汽提气体的流体分离的渗透物。特定化合物可以使用适当膜从流体分离，由此已经发生第一次分离并且使分析甚至更容易进行。另一优势是需要取出并且可能被浪费的流体较少。
针对样品中存在的化合物的分析可以通过已知适合的任何方式进行。在多数情况下，气相色谱法是用于检测一种特定化合物或一组特定化合物的适合方法。
分析之后，可以将任何残留样品再次与流体流组合。优选地，残留样品是在发生初始取样的下游再次与主要流体流组合。
由于不涉及移动部件，故本发明的方法尤其适于持续地获取样品。此外，还可以按较高频率或持续地分析流体流中如硫化氢和/或开采试剂等化合物的存在。这允许至少每天，更特定地，至少每小时分析流体流。
本发明方法的一个实施例示于图1中。
图1显示了根据本发明方法的布置(line-up)，其中应用了静态混合器混合汽提气体与流体流并且使用了膜来获取样品。
在本文中，本发明的具体实施例仅作为举例显示。本发明可进行各种修改。应理解，所示方法不打算将本发明局限于所公开的特定方法，而是相反，旨在覆盖在所附权利要求书所界定的本发明的范围内的所有修改、等效物和替代方案。
在图1的方法中，包括石油和水的流体从含石油地层开采出来并且通过管道1从左向右流动。通过管道2注入汽提气体，所述汽提气体借助于静态混合器3与所述流体充分混合。由此获得的混合物继续流动穿过管道2，同时含有汽提气体的少量流体通过管道6不断地从流体的主流4移出。有限量的含有惰性气体的流体通过膜5经管道6移出。在膜5下游侧获得的渗透物通过管线6流动至分析仪7。分析仪7可以是本领域技术人员已知适合的任何设备。优选地，分析是借助于适当校准的气相色谱仪进行。可以取出待分析的样品进行分析，或者可以针对流动穿过管道6的流体进行分析。在分析之后留下的任何样品可以通过管道8输送回管道9中的主要流体流。
Claims (10)
1.一种方法，包括
(a)将汽提气体注入包括烃油的流体流中，
(b)在所述汽提气体注入下游的位置处，从步骤(a)中获得的含有所述汽提气体的流体获取样品，和
(c)分析步骤(b)中获取的所述样品。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述流体流是在从含石油地层开采石油时获得。
3.根据权利要求2所述的方法，在所述方法中，石油是借助于开采试剂，优选地选自由二硫化碳、二甲基硫醚及二甲醚组成的组的试剂开采。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，在所述方法中，所述汽提气体是氮气。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，在所述方法中，注入汽提气体与获取样品之间的距离是1至50cm。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，在所述方法中，步骤(a)包括将汽提气体注入所述流体流中，且随后在步骤(b)之前，借助于静态混合器混合所述汽提气体与流体。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中步骤(b)的所述样品是借助于膜从步骤(a)中获得的含有所述汽提气体的流体分离的渗透物。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中步骤(b)中获取的样品随后再次与所述流体流组合。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，在所述方法中，不断地获取所述样品。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的方法，在所述方法中，分析所述流体流中所述开采试剂的存在。
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