[發明專利]一種模擬地質條件下油氣運移過程的裝置和實驗方法

有效

• 申請號: 201710536448.9
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN109211746B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 王強;鄭倫舉;徐旭輝;李志明;騰格爾;周文杰;馬中良;李廣友
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N13/00
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;王浩

1.一種模擬地質條件下油氣運移過程的裝置，其特征在于，包括：生烴系統和油氣運移系統；所述生烴系統包括：

生烴釜，用于盛放烴原巖樣品；所述生烴釜頂部開設有上排烴口，所述生烴釜一側開設有下進排烴口；

電熱爐，設置在生烴釜四周，用于給生烴釜加熱；

流體高壓容器，其一端設置有高壓計量泵，用于向生烴釜注入高壓流體；

以及液壓設備，用于密封生烴釜內的烴原巖樣品并對其施加靜巖壓力；

所述油氣運移系統包括：

排烴運移裝置，包括上部腔體和下部腔體，上部腔體分別與生烴釜和流體高壓容器連通，下部腔體與排烴計量泵連通；管式加熱爐，設置在排烴運移裝置四周，用于加熱所述排烴運移裝置；

以及收集氣動閥，與上部腔體連通，用于排除上部腔體內的壓力；

所述生烴系統與所述排烴運移裝置通過上排烴截止閥、下排烴截止閥以及排烴高壓氣動閥連接；所述上排烴截止閥和下排烴截止閥用于控制所述生烴釜內排烴流量大小，所述排烴高壓氣動閥用于開啟和關閉所述生烴系統和所述排烴運移裝置之間的連通通道；所述流體高壓容器出口設置有注入電磁閥，所述注入電磁閥出口分別通過流體高壓氣動閥和反驅電磁閥與所述下進排烴口連接和所述排烴運移裝置的上部腔體連通，將地層流體壓力注入到所述生烴釜和所述排烴運移裝置中。

2.根據權利要求1所述的模擬地質條件下油氣運移過程的裝置，其特征在于，所述生烴系統還包括龍門架和定位頂柱，所述龍門架包括相互平行的頂梁和底座，以及兩個垂直于所述頂梁和底座的豎直梁，其中，所述定位頂柱一端與生烴釜頂部接觸，另一端貫穿龍門架頂梁并與所述頂梁固定連接，將所述生烴釜固定在龍門架中央。

3.根據權利要求2所述的模擬地質條件下油氣運移過程的裝置，其特征在于，所述液壓設備包括液壓油缸、安裝在液壓油缸上的外活塞桿和設置在外活塞桿中央的內活塞桿，所述液壓油缸設置在龍門架底座外側的中央，所述外活塞桿用于密封生烴釜，所述內活塞桿用于對生烴釜內部原巖樣品施加靜巖壓力。

4.一種模擬地質條件下油氣運移過程的方法，采用如權利要求3所述的裝置實施，其特征在于：

包括以下步驟：

步驟一、根據烴原巖樣品所在地區地下實際埋深演化的溫度和壓力，設定不同演化階段對應的溫度、靜巖壓力以及地層流體壓力值；

步驟二、將所述烴原巖樣品放入生烴釜內，通過液壓油缸驅動外活塞桿對生烴釜進行密封，根據設定的靜巖壓力驅動內活塞桿對烴原巖樣品施加靜巖壓力；

步驟三、通過流體高壓容器分別向生烴釜和排烴運移裝置施加地層流體壓力，并靜置3-5小時；

步驟四、在生烴系統和油氣運移系統壓力不再變化后，關閉上排烴截止閥、下排烴截止閥以及排烴高壓氣動閥，打開收集氣動閥，排出排烴運移裝置內的壓力，使排烴運移裝置內的壓力為零；然后關閉收集氣動閥、流體高壓氣動閥、注入電磁閥以及反驅電磁閥；啟動液壓油缸對烴原巖樣品施加靜巖壓力，同時對排烴運移裝置以及生烴釜加熱，直至生烴釜和排烴運移裝置內部的溫度一致時，進行生烴模擬油氣運移實驗。

5.根據權利要求4所述的模擬地質條件下油氣運移過程的方法，其特征在于，所述生烴模擬油氣運移實驗包括：模擬壓實滲流作用油氣運移方式、模擬增壓微裂縫排烴運移方式、模擬在油氣擴散運移方式。

6.根據權利要求5所述的模擬地質條件下油氣運移過程的方法，其特征在于，所述模擬壓實滲流作用油氣運移方式為：打開上排烴截止閥、下排烴截止閥，并控制流量大小，再打開排烴高壓氣動閥，使油氣在壓力差作用下一次性由生烴系統排入到油氣運移系統。