CN210858677U - 一种稠油溶解气驱渗流特征评价装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种稠油溶解气驱渗流特征评价装置，采用高压罐制备溶气稠油，利用高压罐与岩石夹持器之间的微压差驱动溶气稠油，省去了中间转样容器，设备简单。利用背压阀控制岩石夹持器内的压力，实现压力可控。将溶气稠油注入岩石内，背压阀降压，实现溶气稠油自膨胀驱动。高压气瓶通过管道与岩石夹持器相连，可对岩石夹持器内注入气体，实现气体驱动测试功能。设置两个回收罐，分别接收溶气稠油自膨胀驱动和气体驱动得到的稠油，可对两种方法的稠油驱替量进行计量评价。电动搅拌器设置两个搅拌叶片，使溶气稠油制备均匀。本装置具有溶气稠油自膨胀驱动测试与评价、气体驱动测试与评价、溶气稠油制备均匀、压力可控、微压差转样的特点。

Description

一种稠油溶解气驱渗流特征评价装置

技术领域

本实用新型属于多相流技术领域，特别是涉及一种稠油溶解气驱渗流特征评价装置。

背景技术

石油蕴藏量丰富、分布范围广，是当今世界快速发展的源动力，目前尚无可完全替代石油的其他能源。中国石油供需缺口巨大，能源安全形势极为严峻。2011年，中国原油产量为2.04亿吨，进口原油达2.54亿吨，石油消耗对国外的依赖度为55.5％。因此，提高石油产量及倡导节能降耗是中国石油行业的一个永恒主题。全球剩余石油资源中稠油和浙青砂占70％以上，我国的新疆、辽河和胜利等油田均有丰富的稠油蕴藏量。随着常规原油的不断衰竭，如何经济、环保地幵发利用如此丰富的稠油资源，以缓解全球经济发展对石油资源日益增长的需求，目前已成为石油界与各国政府面临的共同课题。由于稠油热采开发成本较高以及油藏适应性的限制，利用溶解气驱开发稠油的相关技术已在委内瑞拉和加拿大成功应用，并取得了较好的开发效果。常规溶解气驱的主要特点有：当油藏压力低于泡点压力以后，气体析出很快形成连续相，生产气油比快速上升，油藏压力迅速下降，采收率较低。而在泡沫油溶解气驱中，当压力下降到泡点压力以后，溶解气从原油中分离后形成微小的气泡，受到原油黏度及操作条件的影响，小气泡被滞留在原油中，并没有聚并形成连续气相，而是分散在原油中，随原油一起流动，形成泡沫油渗流状态，由于气体是分散相，因此泡沫油溶解气驱开发过程中生产气油比保持低值，油藏压力下降缓慢，采收率较高。

目前，对于评价渗流特征的装置多仅适用于油水两相，无法评价溶解气驱过程中溶解气对稠油的驱动作用。同时，多数装置仅可完成单相驱替测试，无法完成溶气稠油自膨胀驱动和气体驱动两种工况的测试。为了评价气驱的驱替效果，装置可完成驱替出原油量的测量，但是对于溶气稠油自膨胀驱动和气体驱动两种情况，则需分别计量两种方法驱替出的原油量。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种溶气稠油自膨胀驱动测试与评价、气体驱动测试与评价、操作安全、溶气稠油制备均匀、压力可控、设备简单、微压差转样的稠油溶解气驱渗流特征评价装置。

本实用新型采用高压罐制备溶气稠油，利用高压罐与岩石夹持器之间的微压差驱动溶气稠油，省去了中间转样容器，设备简单。利用背压阀控制岩石夹持器内的压力，实现压力可控。将溶气稠油注入岩石内，背压阀降压，实现溶气稠油自膨胀驱动。高压气瓶通过管道与岩石夹持器相连，可对岩石夹持器内注入气体，实现气体驱动测试功能。设置两个回收罐，分别接收溶气稠油自膨胀驱动和气体驱动得到的稠油，可对两种方法的稠油驱替量进行计量评价。设置多个止回阀，保障操作安全。电动搅拌器设置两个搅拌叶片，充分搅拌气液混合物，使溶气稠油制备均匀。

本实用新型具体的技术方案如下：

一种稠油溶解气驱渗流特征评价装置，包括高压气瓶、减压阀、针阀、气体流量计、球阀一、止回阀一、高压罐、电动搅拌器、压力表一、搅拌叶片一、搅拌叶片二、球阀二、质量流量计一、止回阀二、止回阀三、岩石、岩石夹持器、止回阀四、球阀三、手动泵、球阀四、开口水桶、压力表二、背压阀、放空阀、球阀五、质量流量计二、球阀六、回收罐一、压力表三、球阀七、回收罐二、压力表四、球阀八；所述减压阀与高压气瓶相连；所述针阀与减压阀相连；所述气体流量计与针阀相连；所述球阀八与止回阀一相连；所述止回阀一与高压罐顶部相连；所述高压罐顶部设有电动搅拌器；所述压力表一与高压罐顶部相连；所述球阀二与高压罐底部相连；所述质量流量计一与球阀二相连；所述止回阀二一端与质量流量计一相连，另一端与岩石夹持器相连；所述岩石位于岩石夹持器内；所述止回阀三一端与球阀一相连，另一端与岩石夹持器相连；所述压力表二与岩石夹持器相连；所述球阀四一端与开口水桶相连，另一端与手动泵相连；所述球阀三与手动泵相连；所述止回阀四一端与球阀三相连，另一端与岩石夹持器相连；所述质量流量计二入口与球阀五相连；所述球阀六与回收罐一顶部相连；所述压力表三与回收罐一顶部相连；所述球阀七与回收罐二顶部相连；所述压力表四与回收罐二顶部相连。

所述气体流量计出口分为两条管道，一条管道与球阀八相连，另一条管道与球阀一相连。

所述电动搅拌器设有搅拌叶片一和搅拌叶片二。

所述背压阀入口与岩石夹持器相连。

所述背压阀出口分为两条管道，一条管道与放空阀相连，另一条管道与球阀五相连。

所述质量流量计二出口分为两条管道，一条管道与球阀六相连，另一条管道与球阀七相连。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)采用高压罐制备溶气稠油，利用高压罐与岩石夹持器之间的微压差驱动溶气稠油，省去了中间转样容器，设备简单。

(2)利用背压阀控制岩石夹持器内的压力，实现压力可控。

(3)将溶气稠油注入岩石内，背压阀降压，实现溶气稠油自膨胀驱动。

(4)高压气瓶通过管道与岩石夹持器相连，可对岩石夹持器内注入气体，实现气体驱动测试功能。

(5)设置两个回收罐，分别接收溶气稠油自膨胀驱动和气体驱动得到的稠油，可对两种方法的稠油驱替量进行计量评价。

(6)设置多个止回阀，保障操作安全。电动搅拌器设置两个搅拌叶片，充分搅拌气液混合物，使溶气稠油制备均匀。

(7)装置具有溶气稠油自膨胀驱动测试与评价、气体驱动测试与评价、操作安全、溶气稠油制备均匀、压力可控、设备简单、微压差转样等特点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1-高压气瓶；2-减压阀；3-针阀；4-气体流量计；5-球阀一；6-止回阀一；7-高压罐；8-电动搅拌器；9-压力表一；10-搅拌叶片一；11-搅拌叶片二；12-球阀二；13-质量流量计一；14-止回阀二；15-止回阀三；16-岩石；17-岩石夹持器；18-止回阀四；19-球阀三；20-手动泵；21-球阀四；22-开口水桶；23-压力表二；24-背压阀；25-放空阀；26-球阀五；27-质量流量计二；28-球阀六；29-回收罐一；30-压力表三；31-球阀七；32-回收罐二；33-压力表四；34-球阀八。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例来详细说明本实用新型。以下内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定为本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替代，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型包括高压气瓶1、减压阀2、针阀3、气体流量计4、球阀一5、止回阀一6、高压罐7、电动搅拌器8、压力表一9、搅拌叶片一10、搅拌叶片二11、球阀二12、质量流量计一13、止回阀二14、止回阀三15、岩石16、岩石夹持器17、止回阀四18、球阀三19、手动泵20、球阀四21、开口水桶22、压力表二23、背压阀24、放空阀25、球阀五26、质量流量计二27、球阀六28、回收罐一29、压力表三30、球阀七31、回收罐二32、压力表四33、球阀八34。所述减压阀2与高压气瓶1相连，用于控制气体的注入压力。所述针阀3与减压阀2相连，用于精确控制气体注入量。所述气体流量计4入口与针阀3相连，用于计量气体注入流量。所述气体流量计4出口分为两条管道，一条管道与球阀一5相连，另一条管道与球阀八34相连。所述球阀八34与止回阀一6相连。所述止回阀一6与高压罐7顶部相连，用于防止高压罐7内流体倒流。所述止回阀三15与球阀一5相连，用于防止岩石夹持器17内的流体倒流。所述电动搅拌器8设置在高压罐7的顶部，用于搅拌高压罐7内的气液混合物。所述电动搅拌器8设有搅拌叶片一10和搅拌叶片二11，可对高压罐7内不同高度的流体进行搅拌，使气液混合更加均匀。所述压力表一9与高压罐7相连，用于显示高压罐7内的压力数值。所述球阀二12与高压罐7底部相连。所述质量流量计一13与球阀二12相连，用于计量溶气稠油的转样流量。所述止回阀二14与质量流量计一13相连，用于防止溶气稠油倒流。所述止回阀二14与岩石夹持器17相连。所述岩石16置于岩石夹持器17内。所述压力表二23与岩石夹持器17相连，用于显示岩石夹持器17内的压力数值。所述球阀四21一端与开口水桶22相连，另一端与手动泵20入口相连。所述手动泵20出口与球阀三19相连。所述止回阀四18一端与球阀三19相连，另一端与岩石夹持器17相连，用于防止水倒流。所述背压阀24与岩石夹持器17相连，用于控制岩石夹持器17内的压力。所述球阀五26与背压阀24相连。所述球阀五26和背压阀24之间的管道与放空阀25相连。通过放空阀25是否有流体流出，可判断流体是否充满了岩石夹持器17。所述质量流量计二27入口与球阀五26相连，用于计量被驱替出来的稠油量。所述质量流量计二27出口分为两条管道，一条管道与球阀六28相连，另一条管道与球阀七31相连。所述球阀六28与回收罐一29的顶部相连。所述压力表三30与回收罐一29的顶部相连，用于显示回收罐一29内的压力变化。所述球阀七31与回收罐二32顶部相连。所述压力表四33与回收罐二32顶部相连，用于显示回收罐二32内的压力变化。

本实用新型具体操作过程说明如下：

溶气稠油制备：向高压罐7内注入一定量的稠油，关闭所有阀门。设置减压阀2的压力值，打开针阀3、球阀八34，向高压罐7内注入一定量的气体，关闭针阀3、球阀八34。启动电动搅拌器8，对高压罐7内的气液混合物进行搅拌，当高压罐7内的压力不再变化时，即完成溶气稠油的制备。

岩石夹持器预加压：关闭所有阀门。设置背压阀24的压力至测试压力。打开球阀三19、球阀四21、放空阀25，启动手动泵20将开口水桶22内的水泵入岩石夹持器17内。观察压力表二23的数值，当压力达到测试压力时，且放空阀25开始有水流出，即完成了岩石夹持器17的预加压，关闭球阀三19、手动泵20、球阀四21、放空阀25。

溶气稠油的转样：关闭所有阀门。打开针阀3、球阀八34，使高压气瓶1与高压罐7相连通。打开球阀二12、放空阀25，通过设置减压阀2的压力，使高压罐7内的压力略高于岩石夹持器17内的压力，微压差驱动溶气稠油流入岩石夹持器17内。当放空阀25内不再流出水，而是流出纯溶气原油时，即完成了溶气稠油的转样，关闭针阀3、球阀八34、球阀二12、放空阀25。

溶气稠油自膨胀驱动测试：关闭所有阀门。打开球阀五26、球阀六28，设置背压阀24的压力至测试压力，由于压力的降低溶气稠油自膨胀向回收罐一29内流动，当溶气稠油不再流动时，测量回收罐一29内的稠油量，即完成溶气稠油自膨胀驱动测试。

气体驱动测试：溶气稠油自膨胀驱动测试完成后，关闭所有阀门。设置背压阀24的压力至测试压力，打开针阀3、球阀一5、球阀五26、球阀七31，将高压气瓶1内的气体注入岩石夹持器17驱替剩余的稠油至回收罐二32内，驱替一段时间后，关闭所有阀门，测量回收罐二32内的稠油量，即完成稠油的气体驱动测试。从岩石夹持器17中取出岩石16，观察岩石16内的稠油分布特点，测量稠油剩余量。

综上，采用高压罐制备溶气稠油，利用高压罐与岩石夹持器之间的微压差驱动溶气稠油，省去了中间转样容器，设备简单。利用背压阀控制岩石夹持器内的压力，实现压力可控。将溶气稠油注入岩石内，背压阀降压，实现溶气稠油自膨胀驱动。高压气瓶通过管道与岩石夹持器相连，可对岩石夹持器内注入气体，实现气体驱动测试功能。设置两个回收罐，分别接收溶气稠油自膨胀驱动和气体驱动得到的稠油，可对两种方法的稠油驱替量进行计量评价。设置多个止回阀，保障操作安全。电动搅拌器设置两个搅拌叶片，充分搅拌气液混合物，使溶气稠油制备均匀。装置具有溶气稠油自膨胀驱动测试与评价、气体驱动测试与评价、操作安全、溶气稠油制备均匀、压力可控、设备简单、微压差转样的特点。

Claims (6)

1.一种稠油溶解气驱渗流特征评价装置，其特征在于该装置包括高压气瓶、减压阀、针阀、气体流量计、球阀一、止回阀一、高压罐、电动搅拌器、压力表一、搅拌叶片一、搅拌叶片二、球阀二、质量流量计一、止回阀二、止回阀三、岩石、岩石夹持器、止回阀四、球阀三、手动泵、球阀四、开口水桶、压力表二、背压阀、放空阀、球阀五、质量流量计二、球阀六、回收罐一、压力表三、球阀七、回收罐二、压力表四、球阀八；所述减压阀与高压气瓶相连；所述针阀与减压阀相连；所述气体流量计与针阀相连；所述球阀八与止回阀一相连；所述止回阀一与高压罐顶部相连；所述高压罐顶部设有电动搅拌器；所述压力表一与高压罐顶部相连；所述球阀二与高压罐底部相连；所述质量流量计一与球阀二相连；所述止回阀二一端与质量流量计一相连，另一端与岩石夹持器相连；所述岩石位于岩石夹持器内；所述止回阀三一端与球阀一相连，另一端与岩石夹持器相连；所述压力表二与岩石夹持器相连；所述球阀四一端与开口水桶相连，另一端与手动泵相连；所述球阀三与手动泵相连；所述止回阀四一端与球阀三相连，另一端与岩石夹持器相连；所述质量流量计二入口与球阀五相连；所述球阀六与回收罐一顶部相连；所述压力表三与回收罐一顶部相连；所述球阀七与回收罐二顶部相连；所述压力表四与回收罐二顶部相连。

2.根据权利要求1所述的稠油溶解气驱渗流特征评价装置，其特征在于：所述气体流量计出口分为两条管道，一条管道与球阀八相连，另一条管道与球阀一相连。

3.根据权利要求1所述的稠油溶解气驱渗流特征评价装置，其特征在于：所述电动搅拌器设有搅拌叶片一和搅拌叶片二。

4.根据权利要求1所述的稠油溶解气驱渗流特征评价装置，其特征在于：所述背压阀入口与岩石夹持器相连。

5.根据权利要求1所述的稠油溶解气驱渗流特征评价装置，其特征在于：所述背压阀出口分为两条管道，一条管道与放空阀相连，另一条管道与球阀五相连。

6.根据权利要求1所述的稠油溶解气驱渗流特征评价装置，其特征在于：所述质量流量计二出口分为两条管道，一条管道与球阀六相连，另一条管道与球阀七相连。

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