CN210293971U - 二氧化碳增溶降粘剂性能测试用实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种二氧化碳增溶降粘剂性能测试用实验装置。其技术方案是：二氧化碳气瓶通过增压泵连接到储气罐，再通过储气罐连接到高压相平衡釜；添加剂罐通过高压输液泵连接到高压相平衡釜，原油罐通过管线连接到高压相平衡釜；所述高压相平衡釜的上侧输出连接到气相收集瓶，下侧输出端连接到液相收集瓶。有益效果是：本实用新型通过在高压相平衡釜注入二氧化碳、稠油和化学剂，并输出端连接气相收集瓶和液相收集瓶，通过两个样品收集瓶分别对气体和液体样品进行收集，利用气体流量计测得样品中二氧化碳的体积，求得二氧化碳的质量，以此计算得到溶解度，经过多次测试，显著改善稠油粘度和流动性，达到提高采收率的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种稠油测试装置，特别涉及一种二氧化碳增溶降粘剂性能测试用实验装置。
背景技术
在石油工业生产中，在CO2与原油接触过程中，CO2前缘与原油的结合部产生的原油+CO2混合部分，粘度下降显著，对于原油具有极强的抽提性和溶解性，此混合部分的出现对原油流动性和驱替效果的影响很大。出于增强CO2流体对原油混溶能力的考虑，如使用化学剂作为CO2驱替促进剂，可借助于加入的化学剂使CO2与原油混合部分更易产生原油+ CO2混溶，显著改善稠油粘度和流动性，达到提高采收率的目的。
然而，关于化学剂在接近地层条件下与CO2互溶情况如下：由于实际采油过程中，化学剂会以伴注或前置的方式打入地层与稠油接触，如果采用伴注方式，则必须保证化学剂与CO2在地层条件下能够完全混溶；而如果采用前置方式，虽然在注入过程不需要化学剂完全溶解于CO2中，但为了达到增溶目的，必须保证化学剂在CO2中具有一定的溶解度，否则化学剂只存在于稠油中，无法与CO2相接触，增溶效果会很差。对于降粘剂而言，其虽然主要在稠油中起降粘作用，但其与CO2的溶解度也会影响CO2在稠油中的混相程度。因此，在进行后续研究前，必须对化学剂在CO2中的溶解性能进行探究。
实用新型内容
本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种二氧化碳增溶降粘剂性能测试用实验装置，可以对化学剂在CO2中的溶解性能进行测试，从而实现显著的改善稠油粘度和流动性，达到提高采收率的目的。
本实用新型提到的一种二氧化碳增溶降粘剂性能测试用实验装置，其技术方案是：包括二氧化碳气瓶（1）、添加剂罐（2）、原油罐（3）、增压泵（4）、高压输液泵（5）、储气罐（6）、高压相平衡釜（7）、放空阀（10）、液相收集瓶（11）、气相收集瓶（12）、第一质量流量计（13）、第二质量流量计（18），所述的二氧化碳气瓶（1）通过管线及增压泵（4）连接到储气罐（6），再通过储气罐（6）的出口端连接到高压相平衡釜（7）；所述添加剂罐（2）通过管线及高压输液泵（5）连接到高压相平衡釜（7），所述原油罐（3）通过管线连接到高压相平衡釜（7）；所述高压相平衡釜（7）的上侧输出连接到气相收集瓶（12），下侧输出端连接到液相收集瓶（11）。
优选的，上述的储气罐（6）的出口端通过第三稳压阀（15）连接到高压相平衡釜（7）。
优选的，上述高压输液泵（5）与高压相平衡釜（7）之间设有第一稳压阀（9）。
优选的，上述原油罐（3）与高压相平衡釜（7）之间设有第二稳压阀（14）。
优选的，上述高压相平衡釜（7）安设压力表（8）。
优选的，上述高压相平衡釜（7）包括轴承支撑箱（7.1）、丝杠（7.2）、拉杆（7.3）、柱塞（7.4）、位移计（7.5）、活塞（7.6）、取气样口（7.8）、加料口（7.9）、水夹套（7.10）、筒体（7.11）、取液样口（7.12）、搅拌电机（7.13），顶部由轴承支撑箱（7.1）、丝杠（7.2）、拉杆（7.3）、柱塞（7.4）、位移计（7.5）组成，轴承支撑箱（7.1）的下方中间通过丝杠（7.2）连接柱塞（7.4），柱塞（7.4）下端设有活塞（7.6）；所述轴承支撑箱（7.1）的下方外侧通过拉杆（7.3）固定筒体（7.11），在拉杆（7.3）外侧设有位移计（7.5），通过移动柱塞（7.4）控制筒体内的体积，筒体（7.11）的周围用水夹套（7.10）包裹便于加热，筒体（7.11）的外壁设有加料口（7.9）、取气样口（7.8）和取液样口（7.12），在筒体（7.11）的底部设有搅拌电机（7.13）。
优选的，上述柱塞（7.4）的可变高度为0-150mm。
优选的，上述筒体（7.11）的正前方安装便于观察气液界面的视窗（7.7）。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在高压相平衡釜注入二氧化碳、稠油和化学剂，并输出端连接气相收集瓶和液相收集瓶，当高压相平衡釜的体系达到相平衡后，打开取样阀门，通过两个样品收集瓶分别对气体和液体样品进行收集，利用气体流量计测得样品中二氧化碳的体积，求得二氧化碳的质量，以此计算得到溶解度；本实用新型借助于加入的化学剂使二氧化碳与原油混合部分更易产生原油+CO2混溶，经过测试，可显著改善稠油粘度和流动性，达到提高采收率的目的。
附图说明
附图1是本实用新型的结构示意图；
附图2是高压相平衡釜的结构示意图；
图中：二氧化碳气瓶1、添加剂罐2、原油罐3、增压泵4、高压输液泵5、储气罐6、高压相平衡釜7、压力表8、第一稳压阀9、放空阀10、液相收集瓶11、气相收集瓶12、第一质量流量计13、第二稳压阀14、第三稳压阀15、第四稳压阀16、第五稳压阀17、第二质量流量计18、轴承支撑箱7.1、丝杠7.2、拉杆7.3、柱塞7.4、位移计7.5、活塞7.6、视窗7.7、取气样口7.8、加料口7.9、水夹套7.10、筒体7.11、取液样口7.12、搅拌电机7.13。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1，参照附图1，本实用新型提到的一种二氧化碳增溶降粘剂性能测试用实验装置，包括二氧化碳气瓶1、添加剂罐2、原油罐3、增压泵4、高压输液泵5、储气罐6、高压相平衡釜7、放空阀10、液相收集瓶11、气相收集瓶12、第一质量流量计13、第二质量流量计18，所述的二氧化碳气瓶1通过管线及增压泵4连接到储气罐6，再通过储气罐6的出口端连接到高压相平衡釜7；所述添加剂罐2通过管线及高压输液泵5连接到高压相平衡釜7，所述原油罐3通过管线连接到高压相平衡釜7；所述高压相平衡釜7的上侧输出连接到气相收集瓶12，下侧输出端连接到液相收集瓶11。
其中，储气罐6的出口端通过第三稳压阀15连接到高压相平衡釜7，高压输液泵5与高压相平衡釜7之间设有第一稳压阀9，上述原油罐3与高压相平衡釜7之间设有第二稳压阀14，上述高压相平衡釜7安设压力表8。
参照附图2，本实用新型的高压相平衡釜7包括轴承支撑箱7.1、丝杠7.2、拉杆7.3、柱塞7.4、位移计7.5、活塞7.6、取气样口7.8、加料口7.9、水夹套7.10、筒体7.11、取液样口7.12、搅拌电机7.13，顶部由轴承支撑箱7.1、丝杠7.2、拉杆7.3、柱塞7.4、位移计7.5组成，轴承支撑箱7.1的下方中间通过丝杠7.2连接柱塞7.4，柱塞7.4下端设有活塞7.6；所述轴承支撑箱7.1的下方外侧通过拉杆7.3固定筒体7.11，在拉杆7.3外侧设有位移计7.5，通过移动柱塞7.4控制筒体7.11内的体积，筒体7.11的周围用水夹套7.10包裹便于加热，筒体7.11的外壁设有加料口7.9、取气样口7.8和取液样口7.12，在筒体7.11的底部设有搅拌电机7.13。
上述柱塞7.4的可变高度为0-150mm，上述筒体7.11的正前方安装便于观察气液界面的视窗7.7。
本实用新型包括三个部分：
①进样系统。本实验分析的体系包括CO2、测试化学剂以及原油三种组分，其中，CO2由二氧化碳气瓶1经增压泵4、储气罐6后注入高压相平衡釜7；化学剂从添加剂罐2通过高压输液泵5注入到高压相平衡釜7；稠油则通过第二稳压阀14注入高压相平衡釜7。具体的注入顺序根据实际操作的具体情况而略有变化，但一般是以首先注原油，再注入CO2和化学剂的顺序为主；
②高压相平衡系统。该系统主体为有效容积为200ml的高压相平衡釜7，筒体7.11材料为不锈钢，顶部由轴承支撑箱7.1、拉杆7.3、柱塞7.4、位移计7.5等组成，通过移动柱塞7.4控制体积，柱塞7.4可变高度为0-150mm，取样体积也由柱塞7.4位移控制，根据位移计7.5读数可以精确控制取样体积。筒体7.11周围用水夹套7.10包裹便于加热，筒体7.11正前方安装高密封性玻璃的视窗7.7，便于观察气液界面。筒体7.11外壁具有两个取样口以及加料口7.9，底部开设排污口便于取出残余油样以及清洗排污；
③采集系统。该系统的目的是为了测得原油-CO2间的相互溶解度。首先，当体系达到相平衡后，打开取样阀门，通过两个样品收集瓶分别对气体和液体样品进行收集，其中，瓶子处于外界冷空气浴中，收集样品后进行常压解析，利用第一质量流量计13、第二质量流量计18测得样品中CO2体积，即可求得CO2质量，以此计算得到溶解度。
本实用新型的工作原理是：
本实用新型通过在一定的温度条件下，CO2与所测化学剂间经历溶解，挥发等过程，在一定时间后达到相平衡，即溶解速率等于挥发速率。此时，只需对液相和气相分别取样，通过一定方法即可计算得到CO2与化学剂间的互溶度。由于本实用新型只关注于化学剂能否以一定浓度溶解于CO2而非两者之间的最大溶解度，因此采用的是定性判断，即在一定温度压力，加入定量的化学剂，逐步提升体系压力观察化学剂与CO2是否能够完全混溶，确定最小完全混溶压力。若该压力小于地层实际压力，则说明在该浓度下化学剂可在地层条件与CO2完全混溶。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本实用新型加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本实用新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种二氧化碳增溶降粘剂性能测试用实验装置，其特征是：包括二氧化碳气瓶（1）、添加剂罐（2）、原油罐（3）、增压泵（4）、高压输液泵（5）、储气罐（6）、高压相平衡釜（7）、放空阀（10）、液相收集瓶（11）、气相收集瓶（12）、第一质量流量计（13）、第二质量流量计（18），所述的二氧化碳气瓶（1）通过管线及增压泵（4）连接到储气罐（6），再通过储气罐（6）的出口端连接到高压相平衡釜（7）；所述添加剂罐（2）通过管线及高压输液泵（5）连接到高压相平衡釜（7），所述原油罐（3）通过管线连接到高压相平衡釜（7）；所述高压相平衡釜（7）的上侧输出连接到气相收集瓶（12），下侧输出端连接到液相收集瓶（11）。
2.根据权利要求1所述的二氧化碳增溶降粘剂性能测试用实验装置，其特征是：所述的储气罐（6）的出口端通过第三稳压阀（15）连接到高压相平衡釜（7）。
3.根据权利要求1所述的二氧化碳增溶降粘剂性能测试用实验装置，其特征是：所述高压输液泵（5）与高压相平衡釜（7）之间设有第一稳压阀（9）。
4.根据权利要求1所述的二氧化碳增溶降粘剂性能测试用实验装置，其特征是：所述原油罐（3）与高压相平衡釜（7）之间设有第二稳压阀（14）。
5.根据权利要求1所述的二氧化碳增溶降粘剂性能测试用实验装置，其特征是：所述高压相平衡釜（7）安设压力表（8）。
6.根据权利要求1所述的二氧化碳增溶降粘剂性能测试用实验装置，其特征是：所述高压相平衡釜（7）包括轴承支撑箱（7.1）、丝杠（7.2）、拉杆（7.3）、柱塞（7.4）、位移计（7.5）、活塞（7.6）、取气样口（7.8）、加料口（7.9）、水夹套（7.10）、筒体（7.11）、取液样口（7.12）、搅拌电机（7.13），顶部由轴承支撑箱（7.1）、丝杠（7.2）、拉杆（7.3）、柱塞（7.4）、位移计（7.5）组成，轴承支撑箱（7.1）的下方中间通过丝杠（7.2）连接柱塞（7.4），柱塞（7.4）下端设有活塞（7.6）；所述轴承支撑箱（7.1）的下方外侧通过拉杆（7.3）固定筒体（7.11），在拉杆（7.3）外侧设有位移计（7.5），通过移动柱塞（7.4）控制筒体内的体积，筒体（7.11）的周围用水夹套（7.10）包裹便于加热，筒体（7.11）的外壁设有加料口（7.9）、取气样口（7.8）和取液样口（7.12），在筒体（7.11）的底部设有搅拌电机（7.13）。
7.根据权利要求6所述的二氧化碳增溶降粘剂性能测试用实验装置，其特征是：所述柱塞（7.4）的可变高度为0-150mm。
8.根据权利要求6所述的二氧化碳增溶降粘剂性能测试用实验装置，其特征是：所述筒体（7.11）的正前方安装便于观察气液界面的视窗（7.7）。
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|---|---|---|---|---|
| CN113187451A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-07-30 | 长江大学 | 一种增稠二氧化碳驱油可视化模拟装置 |
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