[發明專利]一種在線色譜減壓進樣裝置及方法

有效

• 申請號: 201310370011.4
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103454362A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 張可;馬德勝;李實;秦積舜;陳興隆;李軍
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N30/20
• 分類號: G01N30/20
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮

技術領域

本發明涉及一種在線色譜減壓進樣裝置及方法，屬于油氣田開發領域中的地層流體相態分析技術領域。

背景技術

隨著國內外新的油氣田不斷被發現，地層流體樣品相態分析測試量不斷加大。油藏流體樣品的測試分析項目主要包括：閃蒸實驗、差異分離、定容衰竭、粘度測試、色譜分析、密度測試等。主要的測試參數主要包括：氣油比、體積系數、壓縮系數、井流物組成、死油密度、殘余油密度、地層油粘度等參數，這其中大部分參數的獲得都離不開利用色譜法分析油氣組成。

主流的氣相色譜儀，一般的進氣壓力不能高于1MPa，進液壓力為常壓。在地層流體相態分析過程中，對于氣體樣品的取樣，一般是將PVT流體相態分析儀內的高壓氣體降壓后采用100mL注射器手動取氣，然后注入到色譜儀中；對于液體樣品的取樣，一般是將PVT流體相態分析儀內的高壓液體降壓后注入到2mL的色譜儀專用取樣瓶中，然后放入色譜儀上進行分析。

然而，常規的地層流體相態測試壓力通常在25-130MPa之間，如何實現地層流體高壓取樣后直接進入色譜儀分析一直是本領域亟待解決的難題之一。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種在線色譜減壓進樣裝置及方法。本發明的在線色譜減壓進樣裝置及方法能夠實現高壓地層流體的高壓在線取樣、在線轉樣、自動載樣，能夠為油氣藏流體的高壓測試分析提供有力的技術支持。

為達上述目的，本發明提供一種在線色譜減壓進樣裝置，其至少包括：

腔體、外絲缸、內絲杠、可動活塞體、單流閥、可視窗、上端蓋、下端托、測氣色譜儀、真空泵、PVT流體相態分析儀、測油色譜儀取樣瓶、測油色譜儀、密度計、控制器、壓力傳感器、步進電機和電加熱器；

其中，所述外絲缸、可動活塞體和單流閥位于所述腔體的內部，所述內絲杠部分位于所述腔體的內部，所述外絲杠與所述內絲杠呈套管狀連接，所述內絲杠縱向貫穿所述腔體，所述外絲杠的兩端與所述腔體的上內壁和下內壁接觸，所述可動活塞體與所述外絲杠相連接（螺接），并且所述可動活塞體的兩端與所述腔體的兩側內壁接觸，所述單流閥位于所述可動活塞體上，所述內絲杠帶動所述外絲杠轉動，所述外絲杠帶動所述可動活塞體上下移動，所述可動活塞體用于為地層流體樣品中的氣體和液體（油品）分別提供進入測氣色譜儀和測油色譜儀的動力，所述單流閥用于保證地層流體樣品中的氣體單向流動（自下而上，即，自地層流體樣品的進入方向流向測氣色譜儀的方向）；

所述可視窗位于所述腔體的側表面的下部，用于觀測地層流體樣品中的原油的量；

所述上端蓋位于所述腔體的頂部，所述下端托位于所述腔體的底部，上端蓋與下端托的作用是保護腔體并固定外絲杠和內絲杠；

所述測氣色譜儀通過管線與所述腔體的側面上部相連接，并且于該管線上設有第一閥門，該測氣色譜儀用于在線分析地層流體樣品中的氣體組分組成（地層流體樣品中的氣體通過管線及測氣色譜儀的注射器進入測氣色譜儀）；

所述真空泵通過管線與所述腔體的側面上部相連接，并且于該管線上設有第五閥門，該真空泵用于對腔體內部進行抽真空；

所述測油色譜儀取樣瓶和所述密度計通過管線及三通與所述腔體的側面下部相連接，并且于靠近所述腔體的管線上設有第三閥門，于靠近所述測油色譜儀取樣瓶的管線上設有第六閥門，于靠近所述密度計的管線上設有第二閥門，所述測油色譜儀取樣瓶位于所述測油色譜儀中，所述測油色譜儀用于在線分析地層流體樣品中的原油組分組成（地層流體樣品中的原油通過測油色譜儀取樣瓶進入測油色譜儀），所述密度計用于測量地層流體樣品中的原油的密度；

所述PVT流體相態分析儀通過管線與所述腔體的側面下部相連接，并且于該管線上設有第四閥門，該PVT流體相態分析儀用于測試地層流體樣品的高壓物性并盛放該地層流體樣品（連接PVT流體相態分析儀的腔體出口可以位于連接測油色譜儀取樣瓶和密度計的腔體出口的下方）；

所述壓力傳感器連接于所述腔體的側面上部，用于測定及顯示所述腔體內的壓力；

所述步進電機位于所述腔體的底部并與所述內絲杠相連接，用于控制所述內絲杠轉動；

所述電加熱器位于所述腔體的底部，用于為所述腔體提供實驗溫度；

所述控制器連接于所述壓力傳感器、所述步進電機以及所述電加熱器，用于對所述壓力傳感器、所述步進電機以及所述電加熱器進行控制。

在上述的裝置中，優選地，所述電加熱器為電加熱管，并且其位于所述下端托內，以更好地向腔體提供熱量。