CN210180885U - 一种致密油岩心的co2驱替装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种致密油岩心的CO2驱替装置，包括加热箱，所述加热箱包括流体加热罐、岩心夹持器以及防憋压装置，所述流体加热罐与加热箱左侧的驱替液活塞容器组连接，所述驱替液活塞容器组左侧与驱替泵连接，所述岩心夹持器的上方固定安装有围压泵，岩心夹持器的流出管与右侧流体分离器连接，所述流体分离器的上方与流体计量装置连接，所述流体计量装置与加热箱上方的信息采集计算机连接。本实用新型通过一系列的结构优化，实现了CO2驱替与原油驱替装置的一体化；通过减小加热箱体积，提高了装置的加热效率；通过加入防憋压装置，解决了致密油的驱替过程中因岩心渗透率低造成的憋压问题，保证了实验的安全高效。

Description

一种致密油岩心的CO2驱替装置

技术领域

本实用新型涉及非常规致密油岩心测试实验领域，具体为一种致密油岩心的CO2驱替装置。

背景技术

经研究表明致密油CO2驱是一种有效的提高采收率手段，而在岩心模拟实验中，常需要用到岩心驱替装置来对岩心的孔隙度与渗透率做测定，所以致密油岩心的CO2驱替装置的设计显得十分必要。根据致密油低渗低孔的特点，岩心驱替过程中容易出现憋压的状况，给驱替实验带来较大的安全隐患，影响驱替实验的顺利进行；现有的驱替装置，普遍存在加热效率不高的问题，不利于驱替实验的进行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种致密油岩心的CO2驱替装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种致密油岩心的CO2驱替装置，包括加热箱，所述加热箱包括流体加热罐、岩心夹持器以及防憋压装置，所述流体加热罐与加热箱左侧的驱替液活塞容器组连接，所述驱替液活塞容器组左侧与驱替泵连接，所述岩心夹持器位于加热箱内部，岩心夹持器的上方固定安装有围压泵，岩心夹持器的流出管与右侧流体分离器连接，所述流体分离器的上方与流体计量装置连接，所述流体计量装置与加热箱上方的信息采集计算机连接。

优选的，所述加热箱的下端设置有进气口，所述进气口的数量为两组，所述加热箱的上端设置有出气口。

优选的，所述流体加热罐的流出管处安装有温度探头，方便检测加热温度。

优选的，所述岩心夹持器的流入管处安装有防憋压装置，所述防憋压装置与流体加热罐连接接。

优选的，所述驱替液活塞容器组为五组，从左至右依次是N2活塞容器、CO2活塞容器、盐水活塞容器、聚合物溶液活塞容器以及地层原油活塞容器。五组活塞容器的管道由通六与流体加热罐的流入管连接。通六出口处安装压力表，便于驱替时检测装置压力状况。

优选的，所述流体分离器可以干燥气体，能较好地分离油水或气液，所述流体计量装置，计量精度较高，能满足致密油岩心CO2驱替实验要求。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、加热箱的下端设置有进气口，进气口的数量为两组，上端设置有出气口，为了形成充分对流换热，将几个大体积的驱替液活塞容器放置在加热箱外侧，减小加热箱体积，取而代之放入一个流体加热罐对进行驱替的一种流体进行加热，提高了加热升温的效率，通过流体加热罐的流出管处安装的温度探头，确定加热到实验规定温度，然后打开阀门进行驱替实验。

2、经研究表明致密油CO2驱是一种有效的提高采收率手段，而在岩心模拟实验中，常需要用到岩心驱替装置来对岩心的孔隙度与渗透率做测定。通过调研发现目前可以实现CO2驱替致密油岩心的驱替装置较少，本实用新型可以弥补此类装置的欠缺。

3、考虑到致密油低渗低孔的特点，岩心驱替过程中容易出现憋压的状况，无法流入的流体在岩心夹持器流入管口形成较大压力，需要安装一个防憋压装置，设置一个安全压力值，一旦超过安全压力值，逆止阀将自动被顶开，将管道内的压力卸掉，流体回流进入流体分离器，从而保证了驱替实验在憋压情况下的安全进行。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的防憋压装置的结构示意图；

图中标号：

1、加热箱；2、流体加热罐；3、岩心夹持器；4、防憋压装置；5、驱替液活塞容器组；6、驱替泵；7、围压泵；8、流体分离器；9、流体计量装置；10、信息采集计算机；11、进气口；12、出气口；13、温度探头；14、N2活塞容器；15、CO2活塞容器；16、地层水活塞容器；17、聚合物溶液活塞容器；18、地层原油活塞容器；19、通六；20、压力表；111、弹簧压盖；112、通孔；113、插销孔；114、弹簧；115、阀球；116、阀体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1-2，本实用新型提供的一种实施例：一种致密油岩心的CO2驱替装置，包括加热箱1，所述加热箱内部设置有流体加热罐2、岩心夹持器3以及防憋压装置4，流体加热罐2与加热箱左侧的驱替液活塞容器组5连接，驱替液活塞容器组5左侧与驱替泵6连接，岩心夹持器3的上方固定安装有围压泵7，岩心夹持器3与右侧的流体分离器8连接，流体分离器8上方与流体计量装置9连接，流体计量装置9与加热箱上方的信息采集计算机10连接。该致密油岩心驱替装置，利用一个流体加热罐2代替多个驱替液活塞容器5放入加热箱进行加热，大幅减小加热箱空间，有效地提升加热效率。

进一步，加热箱1的下端设置有进气口11，进气口11的数量为两组，加热箱1的上端设置有出气口12，在加热时外界的高温干燥气源由进气口11进入加热箱1的内部，加热箱1内壁还安装有加热夹片进行辅助加热，气流上升，进行充分地对流换热，最终从出气口12排出。

进一步，加热箱内部的驱替液活塞容器组5为五组，从左至右依次是N2活塞容器14、CO2活塞容器15、地层水活塞容器16、聚合物溶液活塞容器17以及地层原油活塞容器18。五组活塞容器的管道由通六19与流体加热罐2的流入管连接。通六19出口处安装压力表20，便于驱替时检测装置压力状况。

进一步，流体加热罐2的流出管处安装有温度探头13，方便检测加热温度。

进一步，岩心夹持器3的流入管处安装有防憋压装置4，该防憋压装置4通过管线与流体分离器8连接，达到泄压回流的目的。

进一步，流体分离器8可以干燥气体，能较好地分离油水或气液，所述流体计量装置9，计量精度较高，能满足致密油岩心CO2驱替实验要求。

进一步，加入防憋压装置4较好保证了致密油驱替的安全性。需要说明的是，防憋压装置4的工作原理为：阀体115右端内螺纹连接弹簧压盖111，阀体115右端开有一个插销孔113，插销孔113内部对应弹簧压111左侧部分，插销孔113内插入插销，目的是在调整压力时，转动弹簧压盖111，调整完毕，拔出插销；弹簧压盖111左侧依次座有弹簧114及阀球116；阀球116上部置于阀体115中部通孔凸台处；弹簧压盖111上开有一对对称的通孔112，通孔112是驱替流体进入阀内的通道，推动阀球116打开通道引流，实现泄压。

上述致密油岩心CO2驱替装置的具体使用方法如下：

(1)备用岩心进行洗油、烘干等预处理后抽真空，然后将岩心放入岩心夹持器3中，打开地层水活塞容器16的阀门，启动驱替泵6直接进行驱替实验直至岩心饱和地层水；

(2)关闭地层水活塞容器16的阀门，打开地层原油活塞容器18，经过流体加热罐2加热，进入岩心夹持器3进行地层原油驱替地层水实验，直至岩心饱和油，通过流体分离器8进行油水分离以及流体计量装置9记录总的出水量；

(3)关闭地层原油活塞容器18的阀门，打开CO2活塞容器15，经过流体加热罐2加热，进入岩心夹持器3进行CO2驱替原油实验，利用流体分离器8进行气液分离和流体计量装置9记录累积出液量和累积出气量，通过信息采集计算机10进行相应数据处理，可以计算饱和原油下的气相渗透率；

(4)驱替结束后，清洗岩心并打开N2活塞容器14进行氮气吹扫。整个操作完成后，关闭所有阀门，进行卸压，打开岩心夹持器3取出岩心，分析信息采集计算机10中收集的数据进行渗透率以及孔隙度的测定工作或者进行下一组岩心驱替。

综上所述，本实用新型的装置在传统油水驱替实验装置上实现了CO2驱替，针对致密油的特性，更加实用。由于致密油低渗低孔的特点，岩心驱替实验过程中容易出现憋压，通过防憋压装置4，可以设置一个安全压力值，一旦超过安全压力值，单向逆止阀将自动被顶开，推动阀球116，引导流体进入流体分离器8，将管道内的压力卸掉，压力下降后，弹簧114将复位，关闭流动通道，从而保证了驱替实验在憋压情况下的安全进行。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种致密油岩心的CO2驱替装置，包括加热箱(1)，其特征在于：所述加热箱(1)包括流体加热罐(2)、岩心夹持器(3)以及防憋压装置(4)，所述流体加热罐(2)与加热箱(1)左侧的驱替液活塞容器组(5)连接，所述驱替液活塞容器组(5)左侧与驱替泵连接(6)，所述岩心夹持器(3)位于加热箱(1)内部，岩心夹持器(3)上方固定安装有围压泵(7)，岩心夹持器(3)流出管与右侧流体分离器(8)连接，所述流体分离器(8)上方与流体计量装置(9)连接，所述流体计量装置(9)与加热箱(1)上方的信息采集计算机(10)连接。

2.根据权利要求1所述的一种致密油岩心的CO2驱替装置，其特征在于：所述加热箱(1)的下端设置有进气口(11)，所述进气口(11)的数量为两组，所述加热箱(1)的上端设置有出气口(12)。

3.根据权利要求1所述的一种致密油岩心的CO2驱替装置，其特征在于：所述流体加热罐(2)的流出管处安装有温度探头(13)。

4.根据权利要求1所述的一种致密油岩心的CO2驱替装置，其特征在于：所述岩心夹持器(3)的流入管处安装有防憋压装置(4)，所述防憋压装置(4)与流体分离器(8)连接。

5.根据权利要求1所述的一种致密油岩心的CO2驱替装置，其特征在于：所述驱替液活塞容器组(5)为五组，从左至右依次是N2活塞容器(14)、CO2活塞容器(15)、地层水活塞容器(16)、聚合物溶液活塞容器(17)以及地层原油活塞容器(18)，五组活塞容器的管道由通六(19)与流体加热罐(2)的流入管连接。

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