[發明專利]一種測量原油瀝青質在多孔介質沉積量的裝置及其應用

有效

• 申請號: 201410205221.2
• 申請日: 2014-05-15
• 公開（公告）號: CN104062244B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 鹿騰;李兆敏;李賓飛;李松巖;張超
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N33/28
• 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

本發明涉及一種測量原油瀝青質在多孔介質沉積量的裝置及其應用，屬于測量原油方法的技術領域。

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、沉積現象。目前普遍認為瀝青質在多孔介質內的沉積有兩種方式：(1)瀝青質在吼道處阻塞；(2)瀝青質吸附在巖石孔隙表面上發生沉積。目前測試原油瀝青質沉積量的方法是測試總的瀝青質沉積量，無法分別測試吼道阻塞的瀝青質量和吸附在巖石孔隙表面的瀝青質量，因此必須設計一種測量原油瀝青質在多孔介質沉積量的方法及裝置，該方法和裝置能分別測試吼道阻塞的瀝青質量和吸附在巖石孔隙表面的瀝青質量。

發明內容

針對以上的技術不足，本發明提供了一種測量原油瀝青質在多孔介質沉積量的裝置。

本發明還涉及一種利用上述裝置測量原油瀝青質在多孔介質沉積量的方法。

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：在特定溫度下原油中瀝青質開始大量從原油中析出的壓力。

本發明的技術方案如下：

一種測量原油瀝青質在多孔介質沉積量的裝置，包括平流泵、蒸餾水罐、原油罐、環己烷罐、甲苯罐、巖心夾持器、環己烷產出液收集罐、甲苯產出液收集罐和紫外可見光譜儀；

所述平流泵分別驅替并聯的蒸餾水罐、原油罐、環己烷罐和甲苯罐，所述并聯的蒸餾水罐、原油罐、環己烷罐和甲苯罐分別通過巖心夾持器與環己烷產出液收集罐或甲苯產出液收集罐相連；在巖心夾持器中放置有試驗巖心；

所述蒸餾水罐、原油罐、環己烷罐、甲苯罐、平流泵和巖心夾持器均設置安裝在調溫環境中。

根據本發明優選的，在所述巖心夾持器與環己烷產出液收集罐或甲苯產出液收集罐之間設置有回壓閥。

根據本發明優選的，所述的調溫環境為恒溫箱。

根據本發明優選的，所述試驗巖心為與巖心夾持器內徑相適應的取樣圓柱巖心或人造圓柱巖心。

一種利用上述裝置測量原油瀝青質在多孔介質沉積量的方法，包括步驟如下：

(1)配制待測量的含氣原油樣品加至所述原油罐；利用現有技術測試原油罐內原油樣品瀝青質析出壓力，其測試方法有重力測量沉淀、聲共鳴和濾波技術；

(2)將試驗巖心放入巖心夾持器內；

(3)將巖心夾持器抽真空，以實現對試驗巖心抽真空；

(4)打開蒸餾水罐向巖心夾持器注入蒸餾水，對試驗巖心飽和蒸餾水；

(5)調整調溫環境溫度至模擬地層溫度；

(6)利用原油罐向巖心夾持器內注入含氣原油樣品，直至原油樣品在試驗巖心內達到飽和狀態，注入過程中：設置巖心夾持器液體出口回壓高于原油樣品瀝青質析出壓力，防止瀝青質的析出；

(7)當原油樣品在試驗巖心內達到飽和狀態后，將回壓壓力降低至小于原油樣品瀝青質析出的壓力，繼續將配制的含氣原油樣品注入巖心內直至試驗巖心兩端壓力穩定；此步驟的原理：由于試驗巖心內的壓力低于原油樣品瀝青質析出壓力，原油樣品中的瀝青質便會析出，析出的瀝青質中一部分會被阻塞或吸附在所述試驗巖心上的多孔介質內；

(8)將所述巖心夾持器的管路連接方向反轉180°，然后利用環己烷罐將環己烷注入試驗巖心內，所述環己烷的注入所述試驗巖心的方向與所述原油樣品注入試驗巖心的方向相反；直至試驗巖心兩端壓力穩定，所述環己烷將被阻塞在試驗巖心多孔介質內的瀝青質攜帶出試驗巖心；利用現有技術紫外可見光譜儀檢測產出的環己烷中有無瀝青質，當產出的環己烷中沒有檢測到瀝青質時，則判斷被阻塞在試驗巖心多孔介質內的瀝青質已經被環己烷全部攜出，最后通過紫外可見光譜儀檢測產出的環己烷中瀝青質的含量，即得到阻塞在試驗巖石多孔介質內的瀝青質的沉積量；