CN110618013A - 一种岩心洗油仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种岩心洗油仪，包括储液箱和用于清洗岩心的岩心釜，储液箱的溶液出口通过管线连接至岩心釜的进液口，岩心釜的废液出口通过管线连接至蒸馏釜的进液口，蒸馏釜的蒸馏液出口通过管线连接至储液箱的进液口。本发明的岩心洗油仪，通过储液箱、岩心釜和蒸馏釜构成一个小的循环洗油系统，储液箱中的洗油溶液通过管线流入至岩心釜中对待清洗的岩心进行清洗，清洗完毕后的废液通过管线流入至蒸馏釜内进行蒸馏操作，接着将蒸馏液重新排入到储液箱中，从而达到对岩心进行循环洗油的操作。该岩心洗油仪在保证对岩心清洗干净的基础上，对洗油溶液进行回收再利用，不仅节约了能源，而且提高了洗油效率。

Description

一种岩心洗油仪

技术领域

本发明属于石油地质勘探技术领域，具体涉及一种岩心洗油仪。

背景技术

在石油地质勘探开发的过程中，要了解和认识地质结构及演变过程，主要是通过对岩石的成分、年份、结构等各项技术数据进行分析。

石油地质的相关数据主要包括：饱和度、孔隙度、渗透率、电镜扫描、铸体分析、岩石敏感性、化学成份等四十多项相关的选项。其中，孔隙度、渗透率、电镜扫描、铸体分析、岩石敏感性等十几个项目，在分析前要对岩石岩心样品进行清洗，去除样品内部中的油脂。

样品形状分规则和不规则，规则样品的形状主要为直径2.5cm的圆柱体，高度有0.5cm、2.5cm、5cm等不同规格，及部分直径为3.8cm的圆柱体。如果样品内部清洗的程度达不到技术要求，就直接影响选项的分析和数据精度。

岩心样品存在不同的性质：密度、硬度、粘性等，使得在洗油的过程中对温度、压力、洗油溶液等有着不同的要求和选择。每批单个样品质量在10-200克之间所用的洗油时间15-20天，500克以上的单个样品每批所用的时间20-40天，工作时间太长；由于洗油仪的型号不同，储液桶所用的洗油溶液在15-30升，每桶洗油溶液只能洗3-5批样品，为了减少样品受到污染只能更换洗油溶液，这样便使得洗油溶液的使用率太低。

为了将洗油溶液循环利用，涌现出了很多洗油仪，大多洗油仪器是密闭式容器，如图1所示。

储液桶置于密闭式容器的底部，电热管303置于储液桶内的洗油溶液中，洗油溶液的成份一般是苯和酒精3：1的混合液，样品置于专用的样品桶302内，在洗油仪器密闭的容器顶部安装有冷凝器301。在洗油过程中，电热管303加热储液桶内的洗油溶液形成上升的蒸馏气体，上升的蒸馏气体通过顶部冷凝器301的作用冷凝成滴液。

冷凝方法存在两种：一种方法是将滴液直接滴到样品表面；一种方法是将冷凝液汇集流入样品桶中，对样品进行清洗和浸泡。样品经过浸泡，样品中部分油脂和泥沙溶入洗油溶液中形成混合液，混合液通过回流管线或虹吸作用回流至储液桶内再次受热形成新的蒸馏气体，这样就形成反复内循环。连续的洗油使得储液桶中溶液的油脂和泥沙的含量浓度逐步升高。电热管的表面温度900°，石油焦油的形成温度320°，在高温的作用下，储液桶内的混合液中部分油脂在高温的作用下形成石油焦油颗粒，在工作过程中储液桶内的混合液中细小的油脂和石油焦油颗粒会随着蒸馏气体一起上升运动，形成对样品表面的直接污染，受污染的样品的表面出现一层棕黑色的石油焦油，样品表面的石油焦油容易形成隔膜，阻断溶液对样品的渗入，清洗效果不佳，进而使得清洗效果较长，效率低。同时，在清洗过程中可能有溢流现象出现，易造成溶液的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种岩心洗油仪，用以解决现有技术中的岩心洗油仪清洗效果不佳、效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明提供了一种岩心洗油仪，包括用于储存洗油溶液的储液箱和用于清洗岩心的岩心釜，储液箱的溶液出口通过管线连接至岩心釜的进液口，岩心釜的废液出口通过管线连接至蒸馏釜的进液口，蒸馏釜的蒸馏液出口通过管线连接至储液箱的进液口。

进一步的，为了防止石油石焦的形成，所述岩心釜为通过岩心釜导热隔板隔开的上下双层结构，包括岩心釜上腔室和岩心釜下腔室；岩心釜上腔室中设置有用于盛放岩心的样品盛放装置，岩心釜下腔室中设置有第一加热装置。

将岩心釜通过岩心釜导热隔板设置成上下结构，通过该导热隔板的设置，使得常规手段中的直接加热变成间接加热，这样便避免了石油石焦的形成，更有利于岩心的清洗工作的进行。

进一步的，所述岩心釜导热隔板倾斜设置，岩心釜的进液口和废液出口均设置于岩心釜上腔室中的釜壁上，且岩心釜的进液口设置的位置高于岩心釜的废液出口设置的位置。

岩心釜导热隔板倾斜设置，使得岩心釜内的废液更易流入到蒸馏釜内，提高了洗油效率。

进一步的，为了使待洗岩心受热更均匀，所述样品盛放装置的上端和下端均设置有开口。

进一步的，为了防止石油石焦的形成，所述蒸馏釜为通过蒸馏釜导热隔板隔开的上下双层结构，包括蒸馏釜上腔室和蒸馏釜下腔室；蒸馏釜上腔室中设置有冷凝器和蒸馏液托盘，蒸馏釜的下腔室中设置有第二加热装置。

将蒸馏釜通过蒸馏釜釜导热隔板设置成上下结构，通过该导热隔板的设置，使得常规手段中的直接加热变成间接加热，这样便避免了石油石焦的形成，更有利于岩心的清洗工作的进行。

进一步的，所述蒸馏釜导热隔板倾斜设置，蒸馏釜的进液口和废液出口均设置于蒸馏釜上腔室的釜壁上，且蒸馏釜的进液口设置的位置高于蒸馏釜的废液出口设置的位置。

进一步的，还包括废液箱，蒸馏釜的釜壁上还设置有废液出口，蒸馏釜的废液出口通过管线连接至废液箱的进液口。

进一步的，还包括负压装置，岩心釜的釜壁上还设置有真空出口，负压装置通过负压管线连接至岩心釜的真空出口。

负压装置的设置，使得在完成一个洗油周期后，通过该负压装置降低岩心釜内的压力，使得油脂膨胀酥松，从而使这些膨胀酥松的油脂在下一个清洗周期中能够被更好的溶解、清洗，防止石油焦油的形式。

进一步的，还包括废气处理装置，岩心釜的釜壁上还设置有排气口，蒸馏釜的釜壁上还设置有排气口，所述废气处理装置分别通过对应的管线连接至岩心釜的排气口、蒸馏釜的排气口。

进一步的，为了降低待洗岩心中的洗油溶液的含量，还包括注气泵，岩心釜的釜壁上还设置有注气口，注气泵通过注气管线连接至岩心釜的注气口。

当完成了一个洗油周期后，因岩心釜在排除废液时，釜内会积存一部分废液无法排除，对于积存的废液可通过气压排出，当完成洗油工作后，通过连续注气可将样品中的大部分洗油溶液带出，降低样品中的洗油溶液含量，降低对人体的直接伤害。

本发明的有益效果：

本发明的岩心洗油仪，通过储液箱、岩心釜和蒸馏釜构成一个小的循环洗油系统，储液箱中的洗油溶液通过管线流入至岩心釜中对待清洗的岩心进行清洗，清洗完毕后的废液通过管线流入至蒸馏釜内进行蒸馏操作，接着将蒸馏液重新排入到储液箱中，从而达到对岩心进行循环洗油的操作。该岩心洗油仪在保证对岩心清洗干净的基础上，对洗油溶液进行回收再利用，不仅节约了能源，而且提高了洗油效率。

附图说明

图1是现有技术中的岩心洗油仪结构图；

图2是本发明的岩心洗油仪结构图；

图3是岩心釜结构图；

图4是蒸馏釜结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚，下面结合附图及实施例，对本发明作进一步的详细说明。

本发明的岩心洗油仪的结构如图2所示。整体来说，该岩心洗油仪包括样品清洗系统和废液处理系统。

样品清洗系统包括岩心釜1、储液箱3、注气泵5和负压系统。

岩心釜是清洗岩石样品的密闭容器，其具体结构如图3所示，由导热倾斜隔板107将其内部空间分隔成上、下两腔室。该导热倾斜隔板设置成一边高、一边低，在图3中表现为右边高、左边低。上腔室是岩石样品清洗室，其工作压力和温度为：压力≤2Mpa，温度≤200°。上腔室内部设置有梯形支架101，用于摆放样品桶109。样品桶109用于放置需清洗的岩心样品，为了能够在工作过程中更好地使受热液体发生内循环运动，将其上端和下端皆设置成开口结构，即设置为环形中空结构。在上腔室的接近导热倾斜隔板107高处的釜壁处设有进液口108；同时，在釜壁顶部设有一个多功能口110，该口为一个复用口。在上腔室的接近导热倾斜隔板107低处的釜壁上设置有温度感应接口111、压力感应接口112、废液出口102。下腔室是电加热室，内部安装有导热液腔体103、电加热管105、膨胀器104和导热液加注观测镜106。

其中，将导热倾斜隔板107设置成一边高、一边低的结构，同时将进液口设置于导热倾斜隔板的高处，出液口设置于导热隔板的低处，在上腔室的液体底部受热时，液体受热上升就形成了内循环运动，这样能够将在工作中产生的油脂和泥沙推到低处。在排出废液过程中，可将岩心釜内产生的油脂和泥沙一次排净。

同时，该导热倾斜隔板将以往的直接加热变成间接加热，避免了石油焦油的形成。

储液箱3是用来存储洗油溶液的。

负压系统包括真空泵6和真空仓7。负压系统用来增大样品内部的油脂膨胀酥松，膨胀酥松的油脂在下一个清洗周期中能够更好地被溶解、清洗。

废液处理系统包括蒸馏釜2和废液箱4。

蒸馏釜是处理废液的容器，同岩心釜一样，如图4所示，蒸馏釜的腔体内也是上、下两腔室结构，由导热倾斜隔板206将其上下隔离。上腔室是废液处理室，其工作压力和温度为：压力≤0.4Mpa，温度≤120°。上腔室的釜壁上设有进液口207，内部设置有冷凝器211，冷凝器固定于釜门的内壁上。在冷凝器211的下方设有一个蒸馏液托盘210，该托盘固定于上腔体内壁上。上腔室内壁上设置有一个蒸馏液出口208，该蒸馏液出口连通蒸馏液托盘210。在上腔室的顶部设有冷凝液出入口212，接近导热倾斜隔板206低处的釜壁上设置有温度感应接口213、压力感应接口214、废液出口201、废液液面导管215、排气口216，接近导热倾斜隔板206高处的釜壁上设置有液面观测导管209、。下腔室是电加热室，内部安装有导热液腔体202、电加热管204、膨胀器203和导热液加注观测镜205。

同岩心釜一样，蒸馏釜内部的导热倾斜隔板同样设置成一边高、一边低的结构，将工作中产生的油脂和泥沙推到低处。

废液箱4是用来将蒸馏釜产生的废液储存起来的，当废液达到一定量时可进行更换。

将样品清洗系统和废液处理系统按照如下方式连接，便可形成如图2所示的岩心洗油仪。

储液箱3底部的溶液出口通过管线连接至岩心釜1上腔室的进液口108，该管线上串联有控制阀8、提液泵9和过滤器10。

岩心釜1上腔釜壁的多功能出口110连接有三条管线，分别为管线L1、管线L2和管线L3。

管线L1通过控制阀11连接至储液箱3的上部进液口，该管线为回流管线，防止储液箱对岩心釜进行注液时，岩心釜中的洗油溶液注满，设置该管线，将溢出的洗油溶液重新流入储液箱中；同时，可在加注洗油溶液过程中排出釜内空气。

注气泵5通过管线L2连接至岩心釜1的多功能出口110，管线L2上设置有控制阀16。当完成了一个洗油周期后，因岩心釜1在排除废液时，釜内会积存一部分废液无法排除，对于积存的废液可通过气压排出，当完成洗油工作后，通过连续注气可将样品中的大部分洗油溶液带出，降低样品中的洗油溶液含量，降低对人体的直接伤害。

管线L3通过回流阀12连接至蒸馏釜2的进液口207。当岩心釜1在加热过程时，防止因洗油溶液的膨胀压力过高，当膨胀的溶液达到一定的压力时，顶开回流阀排出部分溶液至蒸馏釜2。

岩心釜1的上腔室的废液出口102连接有两条管线，分别为管线L4和管线L5。管线L4连接至蒸馏釜2的进液口207，该管线上串联有控制阀15、降压阀14、过滤器13；管线L5通过控制阀27、真空仓7连接至真空泵6。在完成一个洗油周期后，通过该真空泵降低岩心釜内的压力，使得油脂膨胀酥松。

蒸馏釜2上腔室的废液出口201通过控制阀23、过滤器24连接至废液箱4的进液口。蒸馏釜2上腔室的蒸馏液出口208通过控制阀26、过滤器25连接至储液箱3的上部进液口，当蒸馏液托盘210储存到一定量的蒸馏液时，通过釜内的压力将蒸馏液排入到储液箱3内。

该岩心洗油仪还设置有废气处理装置，包括过滤器18和冷凝器17。分别通过管线L7连接至真空泵6的排气口、管线L8连接至蒸馏釜2的排气口、管线L9连接至废液箱4的排气口、以及管线L6连接至岩心釜1的废液出口102。其中，管线L9上设置有控制阀19，管线L6上设置有控制阀20，管线L7上设置有控制阀22，管线L8上设置有控制阀21。在液体加注、废液回收、充气、排液过程中，真空泵、蒸馏釜、废液箱、蒸馏釜产生的混合气体和废气，通过冷凝器至过滤器进行废气处理。

该岩心洗油仪的工作原理及过程如下。

首先，将待洗岩心放入岩心釜内。

然后，开启回流管线L1上的控制阀11，启动提液泵9，储液箱3的洗油溶液进入到岩心釜1中。此时，可通过岩心釜1的导热液加注观测窗口106或通过感应器控制洗油溶液加注状况，在溶液加满后，关闭控制阀11，启动岩心釜1内的电加热管105，设定岩心釜的温度值、压力值，以及工作时间，进行洗油工作。在加热的过程中，当洗油溶液的膨胀压力过高至一定程度时，顶开回流阀12，排出部分溶液至蒸馏釜。

接着，岩心釜1完成设定时间的工作后，将岩心釜1中的废液排入蒸馏釜2中。同时，启动注气泵5，将岩心釜1内的废液排净，注气泵停机并开启真空泵6，在负压的作用下岩心釜内的样品内部的油脂发生膨胀酥松，便完成了一个洗油工作周期。第一个工作周期内洗油溶液中的油脂和泥沙的含量最高，随着工作周期次数的增加，洗油溶液中的油脂和泥沙逐步减少，因而后期洗油工作周期设定的时间的延长、一批样品清洗工作周期的次数，依据样品的特点进行选择。

其次，蒸馏釜2中聚集废液后，可开启蒸馏釜2中的冷凝器211，启动电加热器204，通过液面观测导管将聚集的蒸馏液回收至储液箱3，剩余废液排入废液箱4中。

其中，可开启冷凝器17和过滤器18，在液体加注、废液回收、充气、排液过程中，将真空泵、蒸馏釜、废液箱、蒸馏釜产生的混合气体和废气，通过冷凝器17至过滤器18进行废气处理。

最后，在完成洗油工作后，开启注气泵一定时间后停机，启动岩心釜1烘烤样品一定时间，再开启注气泵5，根据实际需求进行循环操作，冷却后再打开岩心釜取出样品。至此，工作结束。

在该实施例中，岩心釜的釜壁上设置一个多功能口110，该口连接有三条管线，分别为管线L1、管线L2和管线L3，以分别实现：洗油溶液的回收、给岩心釜注气、以及加热溶液的回收。当然，为了实现这三个功能，可在岩心釜上设置三个口，分别为低温溢流口、注气口、高温溢流口，分别通过管线L1、管线L2和管线L3连接至储液箱3的上部进液口、注气泵、蒸馏釜2的进液口。这样一来，每个口分工合作，实现各自的功能即可。

在该实施例中，真空泵6连接至岩心釜的废液出口102。此时，该废液出口也为复用的口。当然，也可在岩心釜上单独设置一个真空出口来连接真空泵6。

Claims (10)

1.一种岩心洗油仪，其特征在于，包括用于储存洗油溶液的储液箱和用于清洗岩心的岩心釜，储液箱的溶液出口通过管线连接至岩心釜的进液口，岩心釜的废液出口通过管线连接至蒸馏釜的进液口，蒸馏釜的蒸馏液出口通过管线连接至储液箱的进液口。

2.根据权利要求1所述的岩心洗油仪，其特征在于，所述岩心釜为通过岩心釜导热隔板隔开的上下双层结构，包括岩心釜上腔室和岩心釜下腔室；岩心釜上腔室中设置有用于盛放岩心的样品盛放装置，岩心釜下腔室中设置有第一加热装置。

3.根据权利要求2所述的岩心洗油仪，其特征在于，所述岩心釜导热隔板倾斜设置，岩心釜的进液口和废液出口均设置于岩心釜上腔室中的釜壁上，且岩心釜的进液口设置的位置高于岩心釜的废液出口设置的位置。

4.根据权利要求2所述的岩心洗油仪，其特征在于，所述样品盛放装置的上端和下端均设置有开口。

5.根据权利要求1所述的岩心洗油仪，其特征在于，所述蒸馏釜为通过蒸馏釜导热隔板隔开的上下双层结构，包括蒸馏釜上腔室和蒸馏釜下腔室；蒸馏釜上腔室中设置有冷凝器和蒸馏液托盘，蒸馏釜的下腔室中设置有第二加热装置。

6.根据权利要求5所述的岩心洗油仪，其特征在于，所述蒸馏釜导热隔板倾斜设置，蒸馏釜的进液口和废液出口均设置于蒸馏釜上腔室的釜壁上，且蒸馏釜的进液口设置的位置高于蒸馏釜的废液出口设置的位置。

7.根据权利要求1所述的岩心洗油仪，其特征在于，还包括废液箱，蒸馏釜的釜壁上还设置有废液出口，蒸馏釜的废液出口通过管线连接至废液箱的进液口。

8.根据权利要求1所述的岩心洗油仪，其特征在于，还包括负压装置，岩心釜的釜壁上还设置有真空出口，负压装置通过负压管线连接至岩心釜的真空出口。

9.根据权利要求1所述的岩心洗油仪，其特征在于，还包括废气处理装置，岩心釜的釜壁上还设置有排气口，蒸馏釜的釜壁上还设置有排气口，所述废气处理装置分别通过对应的管线连接至岩心釜的排气口、蒸馏釜的排气口。

10.根据权利要求1所述的岩心洗油仪，其特征在于，还包括注气泵，岩心釜的釜壁上还设置有注气口，注气泵通过注气管线连接至岩心釜的注气口。