[發(fā)明專利]一種高溫超高壓油氣流體配樣器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010598688.3
• 申請(qǐng)日: 2020-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111579337B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉煌;代潘祥;汪浩瀚;劉勇;郭平;圖孟格勒;汪周華;杜建芬;溫云帆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/28
• 分類號(hào): G01N1/28;G01N1/44;F16J9/12;F16J9/26;F16J9/28
• 代理公司: 成都金英專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發(fā)明涉及一種高溫超高壓油氣流體配樣器，包括高壓腔體1、密封活塞4、密封圈5、外力環(huán)6、端面封蓋10、隔離活塞2、藕塊3、高壓管線8、高壓驅(qū)替泵18，高壓腔體1的上下端面為帶管線接口的密封活塞4，密封活塞與腔體內(nèi)壁之間有密封圈5，密封圈上有外力環(huán)6；帶圓孔的端面封蓋10分別與腔體上下端面的法蘭通過(guò)螺栓連接，端面封蓋與腔體接觸的一側(cè)有一突出圓柱體；外力環(huán)6為中空的帶帽沿圓環(huán)；高壓腔體的內(nèi)腔有隔離活塞2和藕塊3；高壓管線8從密封活塞的管線接口穿過(guò)端面封蓋的圓孔，通過(guò)高壓閥門9連接高壓驅(qū)替泵18。本發(fā)明原理可靠，密封性高，適用于不同壓力類型油氣藏流體的配樣，為高溫?超高壓油氣藏開(kāi)發(fā)提供技術(shù)支持。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油氣田開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，具體涉及一種高溫超高壓油氣流體配樣器。

背景技術(shù)

隨著勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)的進(jìn)步，大量高溫-超高壓油氣藏在國(guó)內(nèi)外被發(fā)現(xiàn)。如我國(guó)在塔里木盆地發(fā)現(xiàn)了一批儲(chǔ)層溫度超過(guò)100℃、儲(chǔ)層壓力超過(guò)100MPa的干氣、濕氣和凝析氣藏；克拉瑪依油田在南緣區(qū)塊發(fā)現(xiàn)了儲(chǔ)層溫度超過(guò)130℃、儲(chǔ)層壓力超過(guò)130MPa的油藏。油氣藏在開(kāi)發(fā)之前需要進(jìn)行大量的前期評(píng)價(jià)和實(shí)驗(yàn)研究，其中掌握油氣流體基礎(chǔ)相態(tài)性質(zhì)是重要一步。掌握油氣流體相態(tài)性質(zhì)最可靠的方法是實(shí)驗(yàn)測(cè)試法，目前已經(jīng)有比較成熟的相態(tài)分析設(shè)備(如法國(guó)的ST相態(tài)裝置)。對(duì)油氣流體進(jìn)行相態(tài)測(cè)試之前首先必須有代表性樣品，對(duì)于高溫-超高壓油氣藏，現(xiàn)有井下取樣器無(wú)法適應(yīng)儲(chǔ)層惡劣條件而不適用，只能在地面分離器取得脫氣油和伴生氣在實(shí)驗(yàn)室配制。而現(xiàn)有已報(bào)道油氣流體配樣器均采用單級(jí)、單向受力密封，最高工作壓力只有100MPa(ZL 201420212161.2，一種烘箱式加熱自動(dòng)攪拌配樣器)，當(dāng)壓力進(jìn)一步升高，配樣器的氣密性無(wú)法得到保證。因此，非常有必要研發(fā)適合于高溫超高壓油氣藏的流體配樣器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高溫超高壓油氣流體配樣器，該裝置原理可靠，操作簡(jiǎn)單，密封性高，適用于不同壓力類型油氣藏流體的配樣，特別為高溫-超高壓油氣藏開(kāi)發(fā)提供關(guān)鍵技術(shù)支持。

為達(dá)到以上技術(shù)目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。

一種高溫超高壓油氣流體配樣器，主要包括高壓腔體、支架、端面封蓋(帶空心圓孔)、腔體中可移動(dòng)的樣品隔離活塞、端面密封活塞、組合密封圈、密封圈外力環(huán)、高壓管線、高壓閥門、腔體內(nèi)促進(jìn)流體傳質(zhì)的藕塊和加熱外套。所述高壓腔體安置在支架上，腔體可旋轉(zhuǎn)；端面封蓋與腔體法蘭通過(guò)螺母相連；端面封蓋與腔體接觸一側(cè)有一突出圓柱體，圓柱體直徑與端面密封活塞直徑一致；密封圈外力環(huán)為中空帶帽沿圓環(huán)，用來(lái)給端面密封活塞上的密封圈施加外力，這樣當(dāng)腔體內(nèi)為高壓條件時(shí)，外力環(huán)通過(guò)端面封蓋的作用能給密封圈一個(gè)等大小而方向相反的外力防止密封圈變形，從而顯著提高密封圈的穩(wěn)定性和耐壓能力，使得單級(jí)軟密封就能達(dá)到200℃、200MPa；藕塊為帶多個(gè)中空?qǐng)A孔的耐高溫介質(zhì)，當(dāng)配樣器旋轉(zhuǎn)時(shí)，藕塊可以在配樣室中自由滑動(dòng)，此時(shí)流體從藕塊圓孔中穿過(guò)，能顯著加快不同流體之間的物質(zhì)傳遞；外接管線穿過(guò)端面封蓋的圓孔與密封活塞的接口相連；為了確保安全，從配樣器兩端封蓋接出的高壓管線首先與支架上固定的閥門相連，然后進(jìn)一步與其他容器相連；配樣器外表面加熱套由內(nèi)部的加熱電阻絲和外部的保溫層構(gòu)成。

優(yōu)選的，所述配樣器中高壓腔體采用630鋼材、316鋼材或C-276鋼材(哈氏合金)制造，優(yōu)選哈氏合金，腔體壁厚不小于8cm。

優(yōu)選的，所述配樣器中高壓腔體內(nèi)徑不超過(guò)8cm，優(yōu)選5cm；高壓腔體體積根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)定，優(yōu)選0.5-1.5L。

優(yōu)選的，所述外力環(huán)為中空的帶帽沿圓環(huán)，采用630鋼材制造，圓環(huán)的內(nèi)徑稍大于密封活塞的外徑，壁厚稍小于密封活塞與腔體內(nèi)壁之間的空隙；帽沿的寬度不小于2cm，優(yōu)選3cm；帽沿的厚度不小于1cm，優(yōu)選2cm。

優(yōu)選的，所述配樣器中密封活塞上的密封圈采用耐高溫高分子材料圈和氟氧圈組合而成，兩種密封圈依次間隔放置，密封圈總數(shù)不少于4個(gè)，優(yōu)選6個(gè)。

優(yōu)選的，所述配樣器中藕塊采用耐高溫聚四氟乙烯材料制作而成。