[發(fā)明專(zhuān)利]輕質(zhì)油藏注空氣采油原油低溫氧化實(shí)驗(yàn)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110135246.6
• 申請(qǐng)日: 2011-05-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102230940A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王伯軍;蔣有偉;王紅莊;馬德勝;李秀巒;梁金中;沈德煌;陳亞平;韓靜;李曉玲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N35/00
• 分類(lèi)號(hào): G01N35/00
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 趙燕力

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于石油開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中的一種實(shí)驗(yàn)方法及裝置，尤其涉及一種用于輕質(zhì)油藏注空氣采油原油低溫氧化速率和原油性質(zhì)變化的實(shí)驗(yàn)方法及裝置。

背景技術(shù)

20世紀(jì)60年代以來(lái)，世界上許多國(guó)家都開(kāi)展過(guò)輕質(zhì)油藏注空氣采油技術(shù)研究，許多深層輕質(zhì)油藏開(kāi)展了注空氣礦場(chǎng)試驗(yàn)，均取得了技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的成功；所述注空氣采油是利用注氣井把空氣注入油層，以補(bǔ)充和保持油層壓力，利用氧化產(chǎn)物煙道氣驅(qū)效應(yīng)、氧化生熱效應(yīng)采油的一種措施。所述低溫氧化是指在油藏條件下地層原油與注入空氣中的氧氣發(fā)生的氧化反應(yīng)，反應(yīng)消耗掉大部分氧氣生成醛、酮、酸和少量CO、CO₂和CH₄等氣體以及熱，反應(yīng)溫度和累計(jì)溫度不超過(guò)350度。

輕質(zhì)油藏注空氣低溫氧化開(kāi)采在我國(guó)雖然起步較晚，但由于空氣來(lái)源廣，成本低廉，近幾年來(lái)受到廣泛關(guān)注，幾個(gè)油田還進(jìn)行了小規(guī)模的空氣泡沫驅(qū)(調(diào)驅(qū))現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，并取得了很好的效果，但整體上注空氣低溫氧化相關(guān)機(jī)理研究不夠系統(tǒng)和完善。

輕質(zhì)油藏注空氣開(kāi)采的缺點(diǎn)是存在不安全因素，即注入空氣中的氧氣與原油未完全發(fā)生低溫氧化反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)出氣中烴類(lèi)氣體與氧氣混合容易發(fā)生爆炸；低滲透油藏注空氣另外一個(gè)特點(diǎn)就是低溫氧化后原油性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化，比如粘度變化、組分變化等，這些原油性質(zhì)的變化有可能對(duì)低滲透油藏的孔隙結(jié)構(gòu)造成傷害，這就嚴(yán)格要求前期做好低溫氧化的相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究，在此基礎(chǔ)上合理優(yōu)化注采參數(shù)。

目前，雖然國(guó)內(nèi)外在輕質(zhì)油藏注空氣開(kāi)發(fā)低溫氧化實(shí)驗(yàn)?zāi)M方法和裝置的研究方面開(kāi)展了大量的工作，但是，對(duì)于開(kāi)展原油低溫氧化研究現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)方法和裝置仍存在以下不足：1)未考慮油氣密度差造成的重力分異作用，原油發(fā)生低溫氧化仍然是在油氣界面和溶解在原油里的氧氣參與反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可信度較差；2)動(dòng)態(tài)驅(qū)替過(guò)程裝置考慮不周容易造成氣體竄流，造成樣品低溫氧化反應(yīng)不均，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可信度較差；3)不具備壓力、溫度和體積數(shù)據(jù)多通道采集系統(tǒng)；4)實(shí)驗(yàn)流程自動(dòng)化程度不高；5)不具備產(chǎn)出氣體在線(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能；6)數(shù)據(jù)采集多為人工讀數(shù)，這會(huì)造成很多人為誤差。

有鑒于此，本發(fā)明人憑借多年的相關(guān)設(shè)計(jì)和制造經(jīng)驗(yàn)，提出一種輕質(zhì)油藏注空氣采油原油低溫氧化實(shí)驗(yàn)方法及裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種輕質(zhì)油藏注空氣采油原油低溫氧化實(shí)驗(yàn)方法及裝置，能夠同時(shí)采集分析游離空氣和溶解空氣組分，以保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性；并能夠提高實(shí)驗(yàn)研究自動(dòng)化和可靠性程度。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種輕質(zhì)油藏注空氣采油原油低溫氧化實(shí)驗(yàn)方法及裝置，能夠提高反應(yīng)器內(nèi)樣品受熱均勻性和原油低溫氧化整體同步性。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種輕質(zhì)油藏注空氣采油原油低溫氧化實(shí)驗(yàn)裝置，所述實(shí)驗(yàn)裝置由注入系統(tǒng)、模型系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)、第一產(chǎn)出系統(tǒng)、第二產(chǎn)出系統(tǒng)、第一分析系統(tǒng)和第二分析系統(tǒng)組成；該模型系統(tǒng)能?chē)@其上一轉(zhuǎn)動(dòng)中心上下擺動(dòng)，該模型系統(tǒng)的一側(cè)導(dǎo)通連接于注入系統(tǒng)，該模型系統(tǒng)的上端連接于并聯(lián)設(shè)置的收集游離氣體的第一產(chǎn)出系統(tǒng)和收集活油的第二產(chǎn)出系統(tǒng)，所述第一產(chǎn)出系統(tǒng)的輸出端連通于第一分析系統(tǒng)，所述第二產(chǎn)出系統(tǒng)分離出的溶解氣體取樣端連通于第一分析系統(tǒng)，第二產(chǎn)出系統(tǒng)分離出的原油取樣端連通于第二分析系統(tǒng)；所述模型系統(tǒng)還連接于數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述第一產(chǎn)出系統(tǒng)由第一閥門(mén)和第一氣體計(jì)量計(jì)順序連接構(gòu)成，該第一氣體計(jì)量計(jì)的出口連通于第一分析系統(tǒng)；所述第二產(chǎn)出系統(tǒng)由第二閥門(mén)、氣液分離器和第二氣體計(jì)量計(jì)順序連接構(gòu)成，該第二氣體計(jì)量計(jì)的出口連通于第一分析系統(tǒng)，所述氣液分離器的底部設(shè)有液體取樣閥門(mén)，該液體取樣閥門(mén)連通于第二分析系統(tǒng)；所述第一分析系統(tǒng)由一氣相色譜分析儀構(gòu)成；所述第二分析系統(tǒng)由一液相色譜分析儀和一落球粘度計(jì)構(gòu)成。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述模型系統(tǒng)包括一筒形反應(yīng)器，反應(yīng)器固定設(shè)置在一加熱器內(nèi)，反應(yīng)器和加熱器之間充填有惰性氣體，加熱器外部設(shè)有保溫裝置；所述反應(yīng)器內(nèi)密封設(shè)有一活塞，在反應(yīng)器內(nèi)且位于所述活塞上側(cè)橫向設(shè)有一能沿反應(yīng)器內(nèi)壁上下滑動(dòng)的篩狀攪拌器。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述反應(yīng)器由耐腐蝕材料制成，反應(yīng)器的工作壓力為0～70MPa；所述反應(yīng)器內(nèi)位于其上、中、下部位分別設(shè)有一溫度傳感器，反應(yīng)器內(nèi)還設(shè)有一壓力傳感器；所述活塞上連接一位移傳感器；所述模型系統(tǒng)由一反應(yīng)器擺動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心上下擺動(dòng)。