CN117192068A - 一种含沥青质原油注co2沉积特性实验装置及定量评价方法 - Google Patents
一种含沥青质原油注co2沉积特性实验装置及定量评价方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属油品物理属性测试设备技术领域,提供一种含沥青质原油注CO2沉积特性实验装置及定量评价方法。该实验装置包括依次首尾相连的第一注水泵、CO2中间容器、岩心夹持器、竖直测试段、水平测试段、气液分离器和气体流量计,岩心夹持器底部连通第二注水泵;竖直测试段和水平测试段均包括耐压玻璃管线和环形加热组块;环形加热组块为不完全闭合的环柱体,包裹耐压玻璃管线外围并预留出观察位置;每个环形加热组块内设有若干个并联的加热电阻丝,通过若干个环形加热组块可形成梯度温度场。本发明可对含沥青质原油在CO2驱替及采出过程中的沥青质沉积及油品变化进行准确模拟;并通过物模实验结合数模分析可快速定量明确原油注CO2过程沥青质沉积析出规律。
Description
技术领域
本发明属于油品物理属性测试设备技术领域,具体涉及一种含沥青质原油注CO2沉积特性实验装置及定量评价方法。
背景技术
沥青质可细分为戊烷沥青质、庚烷沥青质、煤沥青质和页岩沥青质等类型,根据产地和储集环境的不同,成分差异较大。沥青质沉积是油气开采中引发储层伤害、产量急降、井筒堵塞和油井关停等现象的重要问题之一,沥青质结构复杂含有多种杂原子且杂原子含量差异较大,但C、H元素含量相对稳定;沥青质中的杂原子含量虽然不高,但对石油组分的性质以及沉积特性却有很大影响。
中国申请专利CN202020189332X提供了一种含蜡原油蜡沉积特性及管流特性模拟实验装置,其中包括由储油罐、变频油泵、测试段、流量计,并依次首尾相连组成环路。其储油罐和测试段分别位于不同的恒温水浴槽中,分别用于调整储油罐和测试段的温度,通过多根管径不同的透明有机玻璃管模拟变径过程中蜡沉积过程。
但是,本申请发明人在实施本申请实施例中技术方案的过程中,发现该申请专利的技术方案至少存在如下技术问题:
(1)原油中含有较多的沥青质,该装置仅适用于含蜡原油的沉积状况实验,CO2在注入地层后并与原油混相的过程中会促进原油中的沥青质沉积,沉积后的沥青质在井筒中由于重力、摩擦力等作用易发生沉积,造成井筒堵塞及产油量下降的影响,而该专利中的实验装置无法准确模拟含沉积物的原油在井筒中流动的过程;
(2)该专利中的实验装置不包含岩心部分,即无法准确模拟采油全过程,不能有效表征沥青质沉积造成的产量下降;
(3)该专利中实验装置测试段全程使用水浴加温,无法有效表征井筒不同深度处的温度差异,不利于反应沥青质沉积的真实状况。
发明内容
本发明旨在解决至少一种背景技术中存在的技术问题,提供一种含沥青质原油注CO2沉积特性实验装置及定量评价方法,可对含沥青质原油在CO2驱替及采出过程中的沥青质沉积及油品变化进行准确模拟,通过采用分段模块化加热的方式,更加真实地模拟出井筒内的温度环境(即温度随深度变化的状况);并通过不完全闭合地圆柱体加热组块包裹耐压玻璃管线的方式,能预留出观察位置,更加直观地观察到管线内沥青质的沉积状况;此外,通过物模实验数据存储在数模软件中、并在后续直接调取应用的方式,可快速定量明确相应油藏类型的原油注CO2过程中沥青质沉积析出规律,快速实现对不同油藏数据的综合分析,明确不同油藏区块注CO2沥青质沉积风险,为提高采收率技术研究和推广应用提供依据和支撑。。
为实现以上技术目的,本发明采用以下技术方案:
一种含沥青质原油注CO2沉积特性实验装置,包括依次首尾相连的第一注水泵、CO2中间容器、岩心夹持器、竖直测试段、水平测试段、气液分离器和气体流量计,所述岩心夹持器的底部连通第二注水泵;
所述竖直测试段和水平测试段均包括一段耐压玻璃管线和若干个首尾相接的环形加热组块,二者的环形加热组块的数量根据需要设定成相同或不同;每个环形加热组块均为不完全闭合的环柱体结构,包裹在耐压玻璃管线外围并预留出观察位置;
每个环形加热组块内部设置有若干个并联的加热电阻丝,用于给耐压玻璃管线提供设定温度,并通过若干个首尾相接的环形加热组块形成梯度温度场。
进一步地,所述环形加热组块还包括不锈钢外壳和设置在不锈钢外壳上的温度传感器,所述加热电阻丝环形均布于不锈钢外壳壳体内部;所述加热电阻丝和温度传感器分别通过信号线与温度控制器连接;所述温度控制器通过改变接入电路的并联加热电阻丝的数量,来改变温度及温度上升速度,当达到设定温度后停止加热,实现对温度的闭环控制。
更进一步地,所述不锈钢外壳壳体内部、位于加热电阻丝外围间隙中注有水;所述加热电阻丝采用防水加热棒。
进一步地,所述竖直测试段的耐压玻璃管线为竖直耐压玻璃管线,所述竖直耐压玻璃管线的外围包裹有3组首尾相接的环形加热组块。
更进一步地,所述水平测试段的耐压玻璃管线为水平耐压玻璃管线,所述水平耐压玻璃管线的外围包裹有1组环形加热组块,且所述水平耐压玻璃管线的直径大于所述竖直耐压玻璃管线。
进一步地,所述第一注水泵、CO2中间容器、岩心夹持器、竖直测试段、水平测试段、气液分离器和气体流量计均通过高压管线依次首尾相连;所述岩心夹持器的外围设置有恒温箱。
更进一步地,所述耐压玻璃管线的两端通过弹性胶套和转接头与高压管线连接,所述弹性胶套位于耐压玻璃管线端部与转接头之间。
进一步地,所述岩心夹持器包括由不锈钢耐压外壳和内部的橡胶套筒组成的矩形腔体结构,所述橡胶套筒内部放置有岩心;所述不锈钢耐压外壳的左右两侧分别设置有左侧螺纹接孔和右侧螺纹接孔;所述左侧螺纹接孔为二氧化碳注入口,所述右侧螺纹接孔为采出井流物的流出口。
更进一步地,所述不锈钢耐压外壳的底部设置有底部螺纹接孔;所述底部螺纹接孔通过高压管线连通第二注水泵。
进一步地,所述气液分离器的底部带有刻度,用于量取采出油的体积与沥青质沉积物的体积;所述气液分离器的出口连通气体计量器,所述气体计量器用于量取CO2含量。
更进一步地,每个环形加热组块为四分之三环柱体。
此外,本发明还提供一种含沥青质原油注CO2沉积特性定量评价方法,采用上述任一种含沥青质原油注CO2沉积特性实验装置,所述实验装置包括依次首尾相连的第一注水泵、CO2中间容器、岩心夹持器、竖直测试段、水平测试段、气液分离器和气体流量计,所述岩心夹持器的底部连通第二注水泵;
所述方法包括:
步骤S01:第一注水泵向中间容器底部注入水形成压力,达到模拟地层压力后,CO2中间容器内的CO2在压力下经高压管线流入岩心夹持器内部;
步骤S02:岩心加持器内装有岩心,第二注水泵向岩心加持器的腔体中注入水形成水压用来模拟地层压力,通过注CO2和水,用来模拟采油过程中CO2在地层与含沥青质原油相互作用的过程;
步骤S03:所述竖直测试段的耐压玻璃管线为竖直耐压玻璃管线,所述竖直耐压玻璃管线的外围包裹有3组首尾相接的环形加热组块;所述水平测试段的耐压玻璃管线为水平耐压玻璃管线,所述水平耐压玻璃管线的外围包裹有一组环形加热组块,且所述水平耐压玻璃管线的直径大于所述竖直耐压玻璃管线;
所述环形加热组块呈不完全闭合的环柱体结构,内置有加热电阻丝和水;每个环形加热组块包裹在耐压玻璃管线上,通过加热电阻丝对水加热进而实现对包围玻璃管线的加热,未被包裹的玻璃管部分用来对玻璃管线内的沉积状况进行观测;
步骤S04:气液分离器将产出物质中的原油及其携带出的沥青质分离出来;
步骤S05:气体计量器对携油而出的CO2进行计量;
步骤S06:将沥青质沉积析出点和析出量同温度、压力变化的实验数据储存在PVTSim软件中,后续对于不同的油藏类型直接调用PVTSim软件中预存的相应油藏的实验数据,明确相应油藏的沥青质沉积析出点和析出量同温度、压力变化的规律。
进一步地,每个环形加热组块为四分之三环柱体,包裹在耐压玻璃管线上;所述环形加热组块还包括不锈钢外壳和设置在不锈钢外壳上的温度传感器,所述加热电阻丝环形均布并联在不锈钢外壳壳体内部;所述加热电阻丝和温度传感器分别通过信号线与温度控制器连接。
更进一步地,所述环形加热组块内置的温度传感器将环形加热组块的温度实时返回到温度控制器中,温度控制器通过改变接入电路的并联加热电阻丝的数量来改变温度及温度上升速度,当达到设定温度后停止加热,实现对温度的闭环控制。
进一步地,所述竖直测试段和水平测试段的两组不同口径的耐压玻璃管线,分别用来模拟原油采收过程中的井筒和地面管线;所述竖直耐压玻璃管线用来模拟含沥青质原油在井筒中的流动,所述水平耐压玻璃管线用来模拟采出后的含沥青质原油在地面管线中的流动状况。
与现有技术相比,本发明所产生的有益效果是:
(1)现有技术对原油中沥青质沉积的研究通过现场观察、采集数据,并在实验室中通过对含沥青质原油注CO2观察沉积情况以获取原油沉积特性,但该种技术无法反映沥青质沉积对采收率的影响,原因是现场注入的CO2在地层中接触原油后促使部分沥青质析出,随后会堵塞储层中的部分孔喉及优势渗流通道,使得原油无法顺利流到井筒中;而本发明首先将配置好的含沥青质原油饱和在岩心中,通过向岩心内注入CO2来模拟地层中气驱原油的过程及该采油过程中沥青质析出造成的储层损害及采收率降低的状况,实现了对CO2驱含沥青质原油采收的全过程模拟。
(2)本发明的实验装置,可对含沥青质原油在被CO2驱替及采出过程中的沥青质沉积及油品变化情况进行准确模拟;影响最终采收率的另一个因素是原油中的沥青质在井筒中由于温度、压力变化会发生沉积,造成原油无法顺利采出;现有的申请专利CN202020189332X通过对玻璃管线进行水浴加热,其无法准确模拟不同深度地层温度变化及重力作用对CO2驱含沥青质原油过程中沥青质沉积造成的影响;本发明通过组合加热模块对竖直耐压玻璃管线实现分段加热,形成温度梯度,能更加准确的反应出温度变化对沥青质在井筒中沉积的影响;通过水平耐压玻璃管线模拟原油由采出井井口流向储罐的过程,该过程中由于温度变化及重力作用,原油无法完全携带析出的沥青质流动,使得沥青质沉积在水平管线底部,能够准确模拟重力作用对CO2驱含沥青质原油沉积特性的影响;
(3)现有的申请专利CN202020189332X通过对玻璃管线水浴加热,透过水面观察玻璃管线内的沉积状况,该种技术由于水面的折射及耐压玻璃管线的厚度影响无法准确清晰的观察沥青质沉积过程及沉积状况;本发明的实验装置改进了传统实验方法中使用的浸没式水浴加热方法,采用不完全闭合的环柱体加热组块包裹耐压玻璃管线外围,预留出观察位置,能清晰、直观地观察到耐压玻璃管线内的沥青质沉积状况;
(4)本发明提供的对原油注CO2过程中沥青质沉积析出点和沥青质沉积析出量进行定量评价的方法,将实验测得的沥青质沉积析出点和析出量同温度、压力变化的实验数据储存在PVTSim软件中,后续对于不同的油藏类型可以直接调用PVTSim软件中预存的相应油藏的实验数据,可快速定量明确相应油藏的沥青质沉积析出点和析出量同温度、压力变化的规律;通过将物模实验数据存储在数模软件中、并在后续直接调取应用的方式,可快速定量明确相应油藏类型的原油注CO2过程中沥青质沉积析出规律,快速实现对不同油藏数据的综合分析,明确不同油藏区块注CO2沥青质沉积风险,为提高采收率技术研究和推广应用提供依据和支撑。
附图说明
图1为本发明实施例的实验装置的整体结构示意图;
图2为本发明实施例的环形加热组块包裹玻璃管线的横截面结构示意图;
图3为本发明实施例的环形加热组块的透视结构示意图;
图4为本发明实施例的岩心夹持器的结构示意图;
图5为耐压玻璃管线的结构示意图;
图中标记说明:1、第一注水泵;2、高压管线;3、CO2中间容器;4、岩心夹持器;5、压力计;6、环形加热组块;7、水平耐压玻璃管线;8、气液分离冷凝器;9、气体计量器;10、温度控制器;11、竖直耐压玻璃管线;12、水平耐压玻璃管线;12、恒温箱;13、第二注水泵;14、信号线;111、弹性胶套;112、转接头;411、不锈钢耐压外壳;412、橡胶套筒;413、左侧螺纹接孔;414、右侧螺纹接孔;415、底部螺纹孔;416、岩心;611、温度传感器;612、加热电阻丝。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
结合图1-5所示,本发明实施例提供了一种含沥青质原油注CO2沉积特性实验装置,包括通过高压管线2依顺序连接的第一注水泵1、CO2中间容器3、岩心夹持器4、竖直测试段、水平测试段、气液分离器8和气体流量计9,所述岩心夹持器4的底部通过高压管线2连通第二注水泵13,所述岩心夹持器4的外围设置有恒温箱12,用于为岩心夹持器4提供实验模拟所需的恒定温度。
所述竖直测试段和水平测试段均包括一段耐压玻璃管线和若干个环形加热组块6,二者的环形加热组块6的数量可以根据测试需要设置成相同或不同的数量,在本发明实施例中,所述竖直测试段包括一段竖直耐压玻璃管线11和外围首尾依次串接的3个环形加热组块6;所述水平测试段包括一段水平耐压玻璃管线7和外围的一个较长的环形加热块组6;每个环形加热组块6均为不完全闭合的环柱体结构,包裹在耐压玻璃管线8外围并预留出观察位置;每个环形加热组块6内部设置有若干个并联的加热电阻丝612,可以给不同测试位置处的耐压玻璃管线8提供设定温度,并通过若干个首尾相接的环形加热组块6形成梯度温度场。
所述环形加热组块6还包括不锈钢外壳和设置在不锈钢外壳上的温度传感器611,所述加热电阻丝612环形均布于不锈钢外壳壳体内部。
所述岩心夹持器4包括由不锈钢耐压外壳411和内部的橡胶套筒412组成的矩形腔体结构,所述橡胶套筒412内部放置有岩心416;所述不锈钢耐压外壳411的左右两侧和底部分别设置有左侧螺纹接孔413、右侧螺纹接孔414和底部螺纹孔415;所述左侧螺纹接孔413为二氧化碳注入口,所述右侧螺纹接孔414为采出井流物的流出口,所述底部底部螺纹接孔415通过高压管线2连通第二注水泵13,第二注水泵13用于向岩心夹持器的腔体中注水,使得岩心夹持器4最外侧的不锈钢耐压外壳411和内部橡胶套筒412之间的密闭空间内部装满水,形成一定的水压,通过注水形成的水压来模拟地层压力。
所述气液分离器8的底部带有刻度,用于量取采出油体积与沥青质沉积物的体积,且测量时,沥青质为密度较大的沉积物,沉积在油的下方;所述气液分离器8的出口连通气体计量器9,所述气体计量器9用于量取CO2含量。
实施例二
本发明实施例是在实施例一的基础上,提供如下所述的一种含沥青质原油注CO2沉积特性实验装置:
所述岩心夹持器4的不锈钢耐压外壳壳体内部、位于加热电阻丝612外围间隙中注有水;所述加热电阻丝612采用防水加热棒;通过这种设置,可以使得加热更加均匀、高效,达到更好的温控效果。
每个环形加热组块6为四分之三环柱体,预留出四分之一的位置便于观察;每个环形加热组块6的加热电阻丝612和温度传感器611均通过信号线14连接温度控制器10;所述温度控制器10通过改变接入电路的并联加热电阻丝612的数量来改变温度及温度上升速度,当达到设定温度后停止加热,实现对温度的闭环精确控制。
实施例三
所述竖直测试段的耐压玻璃管线8为竖直耐压玻璃管线11,所述竖直耐压玻璃管线11的外围包裹有3组首尾相接的环形加热组块6;所述水平测试段的耐压玻璃管线8为水平耐压玻璃管线12,所述水平耐压玻璃管线12的外围包裹有1组环形加热组块6,且所述水平耐压玻璃管线12的直径大于所述竖直耐压玻璃管线11,其目的是原油的地面输送管线为减小流动阻力会将地面管线直径设计的大于井筒管线直径,从而设置水平耐压玻璃管线12的直径大于所述竖直耐压玻璃管线11,达到更加真实的模拟效果。
所述耐压玻璃管线8的两端通过弹性胶套111和转接头112与高压管线2连接,所述弹性胶套111位于耐压玻璃管线8端部与转接头112之间。
实施例四
本发明实施例提供一种含沥青质原油注CO2沉积特性定量评价方法,采用上述任一种所述的一种含沥青质原油注CO2沉积特性实验装置,所述实验装置包括依次首尾相连的第一注水泵1、CO2中间容器3、岩心夹持器4、竖直测试段、水平测试段、气液分离器8和气体流量计9,所述岩心夹持器4的底部连通第二注水泵13;
所述方法包括:
步骤S01:第一注水泵1向CO2中间容器3底部注入水形成压力,达到模拟地层压力后,CO2中间容器3内的CO2在压力下经高压管线2流入岩心夹持器4内部;
步骤S02:岩心加持器4内装有岩心416,第二注水泵13向岩心加持器4中注入水,使得岩心夹持器4最外侧的不锈钢耐压外壳411和内部橡胶套筒412之间的密闭空间内部装满水,形成一定的水压,通过注水形成的水压来模拟地层压力,同时,通过注CO2和水,可以用来模拟采油过程中CO2在地层与含沥青质原油相互作用的过程;
步骤S03:所述竖直测试段的耐压玻璃管线8为竖直耐压玻璃管线11,所述竖直耐压玻璃管线11的外围包裹有3组首尾相接的环形加热组块6;所述水平测试段的耐压玻璃管线8为水平耐压玻璃管线12,所述水平耐压玻璃管线12的外围包裹有1组环形加热组块6,且所述水平耐压玻璃管线12的直径大于所述竖直耐压玻璃管线11,其目的是原油的地面输送管线为减小流动阻力会将地面管线直径设计的大于井筒管线直径,从而设置水平耐压玻璃管线12的直径大于所述竖直耐压玻璃管线11,达到更加真实的模拟效果。
所述环形加热组块6呈不完全闭合的环柱体结构,内置有加热电阻丝612和水;每个环形加热组块6包裹在耐压玻璃管线8上,通过加热电阻丝612对水加热进而实现对包围玻璃管线的加热,未被包裹的玻璃管部分用来对玻璃管线内的沉积状况进行观测;
步骤S04:气液分离器8将产出物质中的原油及其携带出的沥青质分离出来;
步骤S05:气体计量器9对携油而出的CO2进行计量;
步骤S06:将沥青质沉积析出点和析出量同温度、压力变化的实验数据储存在PVTSim软件中,后续对于不同的油藏类型直接调用PVTSim软件中预存的相应油藏的实验数据,明确相应油藏的沥青质沉积析出点和析出量同温度、压力变化的规律。
具体地,在步骤S03中,每个环形加热组块6为四分之三环柱体,包裹在耐压玻璃管线8上;所述环形加热组块6还包括不锈钢外壳和设置在不锈钢外壳上的温度传感器611,所述加热电阻丝612环形均布并联在不锈钢外壳壳体内部;所述加热电阻丝612和温度传感器611分别通过信号线14与温度控制器10连接;所述环形加热组块6内置的温度传感器611可将环形加热组块6的温度实时返回到温度控制器10中,温度控制器10可以通过改变接入电路的并联加热电阻丝612的数量来改变温度及温度上升速度,当达到设定温度后停止加热,实现对温度的闭环控制。
所述竖直测试段和水平测试段的两组不同口径的耐压玻璃管线8,分别用来模拟原油采收过程中的井筒和地面管线;所述竖直耐压玻璃管线11用来模拟含沥青质原油在井筒中的流动,所述水平耐压玻璃管线12用来模拟采出后的含沥青质原油在地面管线中的流动状况。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种含沥青质原油注CO2沉积特性实验装置,其特征在于,包括依次首尾相连的第一注水泵(1)、CO2中间容器(3)、岩心夹持器(4)、竖直测试段、水平测试段、气液分离器(8)和气体流量计(9),所述岩心夹持器(4)的底部连通第二注水泵(13);
所述竖直测试段和水平测试段均包括一段耐压玻璃管线和若干个首尾相接的环形加热组块(6),二者的环形加热组块(6)的数量根据需要设定成相同或不同;每个环形加热组块(6)均为不完全闭合的环柱体结构,包裹在耐压玻璃管线外围并预留出观察位置;
每个环形加热组块(6)内部设置有若干个并联的加热电阻丝(612),用于给耐压玻璃管线(11)提供设定温度,并通过若干个首尾相接的环形加热组块(6)形成梯度温度场。
2.根据权利要求1所述的一种含沥青质原油注CO2沉积特性实验装置,其特征在于,所述环形加热组块(6)还包括不锈钢外壳和设置在不锈钢外壳上的温度传感器(611),所述加热电阻丝(612)环形均布于不锈钢外壳壳体内部;所述加热电阻丝(612)和温度传感器(611)分别通过信号线(14)与温度控制器(10)连接。
3.根据权利要求2所述的一种含沥青质原油注CO2沉积特性实验装置,其特征在于,所述不锈钢外壳壳体内部、位于加热电阻丝(612)外围间隙中注有水;所述加热电阻丝(612)采用防水加热棒。
4.根据权利要求1所述的一种含沥青质原油注CO2沉积特性实验装置,其特征在于,所述竖直测试段的耐压玻璃管线为竖直耐压玻璃管线(11),所述竖直耐压玻璃管线(11)的外围包裹有3组首尾相接的环形加热组块(6)。
5.根据权利要求4所述的一种含沥青质原油注CO2沉积特性实验装置,其特征在于,所述水平测试段的耐压玻璃管线为水平耐压玻璃管线(7),所述水平耐压玻璃管线(7)的外围包裹有1组环形加热组块(6),且所述水平耐压玻璃管线(7)的直径大于所述竖直耐压玻璃管线(11)。
6.根据权利要求1所述的一种含沥青质原油注CO2沉积特性实验装置,其特征在于,所述第一注水泵(1)、CO2中间容器(3)、岩心夹持器(4)、竖直测试段、水平测试段、气液分离器(8)和气体流量计(9)均通过高压管线(2)依次首尾相连;所述岩心夹持器(4)的外围设置有恒温箱(12)。
7.根据权利要求6所述的一种含沥青质原油注CO2沉积特性实验装置,其特征在于,所述耐压玻璃管线的两端通过弹性胶套(111)和转接头(112)与高压管线(2)连接,所述弹性胶套(111)位于耐压玻璃管线(11)端部与转接头(112)之间。
8.根据权利要求1所述的一种含沥青质原油注CO2沉积特性实验装置,其特征在于,所述岩心夹持器(4)包括由不锈钢耐压外壳(411)和内部的橡胶套筒(412)组成的矩形腔体结构,所述橡胶套筒(412)内部放置有岩心(416);所述不锈钢耐压外壳(411)的左右两侧分别设置有左侧螺纹接孔(413)和右侧螺纹接孔(414);所述左侧螺纹接孔(413)为二氧化碳注入口,所述右侧螺纹接孔(414)为采出井流物的流出口。
9.根据权利要求8所述的一种含沥青质原油注CO2沉积特性实验装置,其特征在于,所述不锈钢耐压外壳(411)的底部设置有底部螺纹接孔(415);所述底部螺纹接孔(415)通过高压管线(2)连通第二注水泵(13)。
10.根据权利要求1所述的一种含沥青质原油注CO2沉积特性实验装置,其特征在于,所述气液分离器(8)的底部带有刻度,用于量取采出油的体积与沥青质沉积物的体积;所述气液分离器(8)的出口连通气体计量器(9),所述气体计量器(9)用于量取CO2含量。
11.根据权利要求1所述的一种含沥青质原油注CO2沉积特性实验装置,其特征在于,每个环形加热组块(6)为四分之三环柱体。
12.一种含沥青质原油注CO2沉积特性定量评价方法,采用如权利要求1-11任一项所述的一种含沥青质原油注CO2沉积特性实验装置,其特征在于,所述实验装置包括依次首尾相连的第一注水泵(1)、CO2中间容器(3)、岩心夹持器(4)、竖直测试段、水平测试段、气液分离器(8)和气体流量计(9),所述岩心夹持器(4)的底部连通第二注水泵(13);
所述方法包括:
步骤S01:第一注水泵(1)向CO2中间容器(3)底部注入水形成压力,达到模拟地层压力后,CO2中间容器(3)内的CO2在压力下经高压管线(2)流入岩心夹持器(4)内部;
步骤S02:岩心加持器(4)内装有岩心(416),第二注水泵(13)向岩心加持器(4)的腔体中注入水形成水压用来模拟地层压力,通过注CO2和水,用来模拟采油过程中CO2在地层与含沥青质原油相互作用的过程;
步骤S03:所述竖直测试段的耐压玻璃管线(11)为竖直耐压玻璃管线(11),所述竖直耐压玻璃管线(11)的外围包裹有3组首尾相接的环形加热组块(6);所述水平测试段的耐压玻璃管线(11)为水平耐压玻璃管线(7),所述水平耐压玻璃管线(7)的外围包裹有一组环形加热组块(6),且所述水平耐压玻璃管线(7)的直径大于所述竖直耐压玻璃管线(11);
所述环形加热组块(6)呈不完全闭合的环柱体结构,内置有加热电阻丝(612)和水;每个环形加热组块(6)包裹在耐压玻璃管线(11)上,通过加热电阻丝(612)对水加热进而实现对包围玻璃管线的加热,未被包裹的玻璃管部分用来对玻璃管线内的沉积状况进行观测;
步骤S04:气液分离器(8)将产出物质中的原油及其携带出的沥青质分离出来;
步骤S05:气体计量器(9)对携油而出的CO2进行计量;
步骤S06:将沥青质沉积析出点和析出量同温度、压力变化的实验数据储存在PVTSim软件中,后续对于不同的油藏类型直接调用PVTSim软件中预存的相应油藏的实验数据,明确相应油藏的沥青质沉积析出点和析出量同温度、压力变化的规律。
13.根据权利要求12所述的一种含沥青质原油注CO2沉积特性定量评价方法,其特征在于,每个环形加热组块(6)为四分之三环柱体,包裹在耐压玻璃管线(11)上;所述环形加热组块(6)还包括不锈钢外壳和设置在不锈钢外壳上的温度传感器(611),所述加热电阻丝(612)环形均布并联在不锈钢外壳壳体内部;所述加热电阻丝(612)和温度传感器(611)分别通过信号线(13)与温度控制器(10)连接。
14.根据权利要求13所述的一种含沥青质原油注CO2沉积特性定量评价方法,其特征在于,所述环形加热组块(6)内置的温度传感器(611)将环形加热组块(6)的温度实时返回到温度控制器(10)中,温度控制器(10)通过改变接入电路的并联加热电阻丝(612)的数量来改变温度及温度上升速度,当达到设定温度后停止加热,实现对温度的闭环控制。
15.根据权利要求12所述的一种含沥青质原油注CO2沉积特性定量评价方法,其特征在于,所述竖直测试段和水平测试段的两组不同口径的耐压玻璃管线(11),分别用来模拟原油采收过程中的井筒和地面管线;所述竖直耐压玻璃管线(11)用来模拟含沥青质原油在井筒中的流动,所述水平耐压玻璃管线(7)用来模拟采出后的含沥青质原油在地面管线中的流动状况。
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