[實(shí)用新型]一種測定三維滲流過程中CO2可溶表面活性劑在CO2/水體系中的濃度分布裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520216511.7
• 申請日: 2015-04-10
• 公開（公告）號(hào): CN204514896U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李兆敏;劉己全;李松巖;王壯壯;張習(xí)斌;丁立蘋;葉金橋;張昀
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): G01N33/00
• 分類號(hào): G01N33/00
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 張宏松

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種測定三維滲流過程中CO₂可溶表面活性劑在CO₂/水體系中的濃度分布裝置，屬于油氣田開發(fā)工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

由于CO₂是一種在油和水中溶解度都很高的氣體，CO₂驅(qū)以成本低廉、成效顯著、可回收重復(fù)利用、無毒環(huán)保，當(dāng)它大量溶解于原油中時(shí)，可以使原油體積膨脹、黏度下降，還可以降低油水間的界面張力，提高原油采收率技術(shù)。在低滲透油藏、高含水油藏以及深層油藏中都有良好的應(yīng)用前景，并且注CO₂氣體能夠減少空氣中CO₂量，降低溫室效應(yīng)，有利于環(huán)境保護(hù)。但是在油藏條件下，CO₂一般處于超臨界狀態(tài)下(溫度和壓力分別處于31.1℃和7.38MPa以上)，具有很強(qiáng)流動(dòng)性，驅(qū)油時(shí)容易產(chǎn)生氣竄或粘性指進(jìn)，與表面活性劑水溶液形成CO₂乳液是控制CO₂流度的有效措施。但是加入表面活性劑就涉及滲流過程中CO₂可溶表面活性劑在CO₂/水體系中的濃度分布的問題，這為表面活性劑在滲流過程中的運(yùn)移提供依據(jù)。

申請?zhí)枮镃N201110191927.4的專利公開了一種低濃度粘彈性表面活性劑溶液的制備方法及濃度測定，一些相關(guān)的研究只是測定了化合物在有水中或油中的分配系數(shù)和濃度分布，但是并未涉及巖心在三維滲流過程及CO₂可溶表面活性劑在CO₂/水體系中的濃度分布的方法，沒有測定在三維滲流過程中CO₂可溶表面活性劑在CO₂/水體系中的濃度分布的方法及裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決以上技術(shù)上的不足，本實(shí)用新型提供了一種操作簡單，測定準(zhǔn)?確率高的測定三維滲流過程中CO₂可溶表面活性劑在CO₂/水體系中的濃度分布裝置。

本實(shí)用新型是通過以下措施實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型的一種測定三維滲流過程中CO₂可溶表面活性劑在CO₂/水體系中的濃度分布的裝置，包括內(nèi)填石英砂且為方形的三維巖心模型；

所述三維巖心模型的進(jìn)口端連接有相并聯(lián)的乳液發(fā)生器和原油注入裝置，所述乳液發(fā)生器的進(jìn)口端連接有相并聯(lián)的CO₂氣體注入裝置和表面活性劑注入裝置；

所述三維巖心模型的出口端通過回壓閥連接有相并聯(lián)的氣源瓶和盛液瓶，三維巖心模型頂面和一個(gè)側(cè)面上開有若干等間距的取樣口，取樣口與三維巖心模型內(nèi)的巖心相連通，每個(gè)取樣口通過帶閥門的管路各自連接有取樣器。

優(yōu)選的，上述取樣器包括圓筒形的不銹鋼外殼和透明玻璃內(nèi)膽，不銹鋼外殼上設(shè)置有觀察窗口，取樣器兩端分別設(shè)置有與透明玻璃內(nèi)膽相連通的進(jìn)液口和出液口，進(jìn)液口通過管線與三維巖心模型的取樣口連接，出液口連接有閥門，透明玻璃內(nèi)膽的內(nèi)部設(shè)置有活塞。

優(yōu)選的，上述三維巖心模型包括方形的金屬外殼，外殼的長、寬、厚分別為100cm、40cm、40cm，外殼內(nèi)設(shè)置有方形的內(nèi)腔，內(nèi)腔填滿粒徑為120～140目之間的石英砂，外殼的進(jìn)口端和出口端兩端分別設(shè)置有螺紋接口，三維巖心模型頂部面和一個(gè)側(cè)面上各開有21個(gè)取樣口，三維巖心模型外包繞有加熱保溫套。

優(yōu)選的，上述原油注入裝置包括原油中間容器，CO₂氣體注入裝置包括CO₂氣體中間容器，表面活性劑注入裝置包括表面活性劑中間容器，原油中?間容器、CO₂氣體中間容器和表面活性劑中間容器內(nèi)均設(shè)置有活塞，并且原油中間容器、CO₂氣體中間容器和表面活性劑中間容器均各自連接有可推動(dòng)活塞移動(dòng)的平流泵。

所述CO₂氣體中間容器、表面活性劑中間容器、原油中間容器上均連接有壓力表。

采用上述測定三維滲流過程中CO₂可溶表面活性劑在CO₂/水體系中的濃度分布的裝置進(jìn)行的測定方法，包括以下步驟：

步驟1，將三維巖心模型的巖心溫度加熱到30℃～90℃，并維持該溫度10-12小時(shí)，然后通過氣源瓶給回壓閥設(shè)定回壓，以給巖心加圍壓；

步驟2，將三維巖心模型的巖心抽真空后飽和水，然后以1ml/min的流速向巖心內(nèi)泵入原油，直至巖心被原油驅(qū)替至束縛水狀態(tài)；