[發明專利]一種原油瀝青質結構圖像采集裝置及其工作方法

有效

• 申請號: 201410112164.3
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN103868923A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 鹿騰;李兆敏;王舒華;李賓飛;李松巖;王繼乾
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 呂利敏

技術領域

本發明涉及一種原油瀝青質結構圖像采集裝置及其工作方法，屬于測量原油裝置的技術領域。

背景技術

瀝青質是不溶于低級正構烷烴而溶于苯、甲苯等溶劑的一類物質，是原油中分子量最大、極性最強的一個組分。石油中瀝青質-膠質-石油烴是一個連續性的動態穩定體系，類似于膠體體系，其中石油烴為溶劑，瀝青質為膠束，膠質是穩定化劑。當原油中溫度、壓力或組成等因素發生改變時，瀝青質動態穩定體系受到干擾甚至破壞，瀝青質發生聚集、沉淀現象。目前應用于瀝青質研究的一些技術包括質譜法、電子顯微鏡、核磁共振、小角度中子和X射線散射、超聲波光譜學、動態光散射、熒光相關譜、熒光去極化、蒸汽壓滲透法和凝膠滲透色譜法等，但是這些方法主要側重于常溫常壓下瀝青質結構的分析，而在油藏條件下，原油處于高溫高壓狀態，這些方法并不適用。另外在油藏條件下，瀝青質的析出量較多，大量的瀝青質沉淀后會發生堆積，從而影響觀測效果，并且觀測局部位置的瀝青質沉淀不能反映油藏條件下瀝青質的析出。因此必須設計一種油藏條件下瀝青質圖像采集裝置及其工作方法。發明內容

針對以上的技術不足，本發明提供一種原油瀝青質結構圖像采集裝置。

本發明還提供一種利用上述裝置采集瀝青質圖像的方法。

術語解釋：

瀝青質：一般將原油中不溶于非極性小分子正構烷烴而溶于苯的物質稱為瀝青質，它是原油中相對分子質量最大，極性最強的非烴組分。

瀝青質析出壓力：瀝青質開始大量從原油中析出的壓力，與原油成分、溫度等條件有關。

本發明的技術方案如下：

一種原油瀝青質結構圖像采集裝置，包括圖像采集光路、圖像采集端、高壓容器、與所述高壓容器相連通原油罐，所述的原油罐還通過平流泵與所述蒸餾水罐相連；所述平流泵通過抽吸蒸餾水罐內蒸餾水，將原油罐內的原油注入高壓容器內，從而起到增大高壓容器內壓力的作用；

所述的高壓容器內部軸向設置有由電機驅動的旋轉桿和攪拌器，在所述旋轉桿上設置有觀察盤，在所述觀察盤上均勻設置有窺視孔，在所述窺視孔中裝有玻璃片，所述所有窺視孔與旋轉桿之間的水平距離相同；所述觀察盤在旋轉桿的驅動下旋轉，并帶動所述玻璃片旋轉，多方位設置的玻璃片采集圖像的作用是采集高壓容器內不同位置處的瀝青質圖像，從而減小實驗的隨機性；攪拌器的作用是通過攪拌原油，使瀝青質在原油中分散較為均勻，防止瀝青質大量沉降在玻璃片上，影響觀察效果；

所述圖像采集光路包括在高壓容器外部設置的光源、貫通設置在高壓容器底部的光纖，所述光纖的入射端與所述光源連接，所述光纖的出射端延伸至所述玻璃片的下方，所述光纖出射端的位置為原油瀝青質圖像的觀察區；

所述圖像采集端包括圖像采集通道、顯微鏡和CCD攝像機，所述圖像采集通道貫通設置在所述高壓容器頂部，所述圖像采集通道與所述原油瀝青質圖像的觀察區縱向對齊，所述顯微鏡和CCD攝像機設置在所述高壓容器的外部，所述顯微鏡通過圖像采集通道對高壓容器內原油瀝青質的圖像進行采集，被所述圖像被CCD攝像機采集，所述的CCD攝像機通過數據線與外部計算機相連。本發明通過旋轉桿驅動觀察盤實現將不同方位的原油移至所述光纖的出射端，通過光線的輔助，實現玻璃片上方的圖像采集端對原油瀝青質圖像進行精準采集。通過旋轉桿的旋轉，可以觀察不同位置原油析出的瀝青質圖像，從而減小實驗的隨機性，反應整體的瀝青質析出特點。

根據本發明優選的，所述玻璃片的直徑為4-6mm，厚度為1-3mm；所述玻璃片下方的光線強度為45-60Lux。

根據本發明優選的，所述玻璃片與所述光纖出射端之間的距離≤1cm。距離太長會影響觀測效果。

根據本發明優選的，所述觀察盤為圓形。

根據本發明優選的，所述旋轉桿與所述高壓容器的頂部相連，所述攪拌器與所述高壓容器的底部相連。

根據本發明優選的，所述的攪拌器為磁力攪拌器。

根據本發明優選的，在所述高壓容器的外部設置有加熱套。此處設計的優點在于，有利于改變溫度這一試驗參數，實現通過改變溫度對瀝青質圖像變化的實驗。

一種上述原油瀝青質結構圖像采集裝置的方工作法，包括步驟如下：

(1)將測試油樣注入原油罐和高壓容器內，開啟攪拌器攪拌高壓容器內的原油；

(2)根據實驗溫度，利用加熱套加熱高壓容器內的原油；

(3)根據實驗壓力，利用平流泵將原油罐內的原油注入高壓容器6內以調整所述高壓容器內的壓力；

(4)利用顯微鏡及CCD攝像機觀察并采集玻璃片上的原油瀝青質圖像：