[發(fā)明專利]一種用于模擬巖心中油氣散失的實驗裝置及方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010941614.5
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN114428030A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鮑云杰;李志明;楊振恒;劉鵬;徐二社;申寶劍;盧龍飛;陶國亮;黎茂穩(wěn)
• 申請（專利權(quán)）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(fā)研究院
• 主分類號: G01N5/04
• 分類號: G01N5/04
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;張高潔

1.一種用于模擬巖心中油氣散失的實驗裝置，其特征在于，包括用于布置巖心樣品的高壓容器、稱重裝置、加熱裝置、流體源、溫度測量裝置、壓力測量裝置以及處理單元；其中，

所述稱重裝置布置在所述高壓容器上；

所述加熱裝置、所述流體源和所述壓力測量裝置分別與所述高壓容器連接，溫度測量裝置布置在加熱裝置上；

所述處理單元分別與所述溫度測量裝置、所述壓力測量裝置和所述稱重裝置連接；

所述流體源與所述高壓容器之間的連接管路上和所述高壓容器的出口處均設(shè)有控制閥門，所述控制閥門能夠控制所述流體源進(jìn)入或排出所述高壓容器；

所述流體源包括油氣和鉆井液。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于模擬巖心中油氣散失的實驗裝置，其特征在于，所述稱重裝置為磁懸浮天平；其中，

所述高壓容器內(nèi)設(shè)有用于布置巖心樣品的盛樣裝置，所述盛樣裝置與所述磁懸浮天平的永磁鐵連接；

所述磁懸浮天平的電磁鐵位于所述高壓容器的上方且與所述磁懸浮天平的永磁鐵相對布置；

所述磁懸浮天平的天平主體與所述磁懸浮天平的電磁鐵連接且位于其上方。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于模擬巖心中油氣散失的實驗裝置，其特征在于，所述高壓容器內(nèi)設(shè)有用于對永磁鐵進(jìn)行限位的限位裝置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的用于模擬巖心中油氣散失的實驗裝置，其特征在于，所述流體源由壓力容器儲存，并通過與壓力容器連接的活塞泵泵入所述高壓容器；所述壓力測量裝置與所述活塞泵和所述壓力容器之間的連接管路連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的用于模擬巖心中油氣散失的實驗裝置，其特征在于，所述高壓容器出口處的控制閥門為放空閥。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的用于模擬巖心中油氣散失的實驗裝置，其特征在于，所述加熱裝置為套設(shè)在所述高壓容器外周的控溫浴槽，所述溫度測量裝置布置在所述控溫浴槽上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的用于模擬巖心中油氣散失的實驗裝置，其特征在于，還包括與所述高壓容器連接的抽真空裝置，所述壓力測量裝置與所述抽真空裝置和所述高壓容器之間的連接管路連接。

8.一種用于模擬巖心中油氣散失的實驗方法，采用上述權(quán)利要求1至7中任一種裝置實施，其特征在于，包括如下步驟：

S01、將巖心樣品置于高壓容器內(nèi)，通過稱重裝置對巖心樣品進(jìn)行稱重，并將數(shù)據(jù)傳輸給處理單元；

S02、通過加熱裝置對高壓容器加熱升溫至預(yù)設(shè)溫度，預(yù)設(shè)溫度參照所模擬地層溫度條件設(shè)置；

S03、將油氣加入高壓容器中，并在這個過程中通過壓力測量裝置和稱重裝置實時檢測壓力及巖心樣品的質(zhì)量，并將數(shù)據(jù)傳輸給處理單元；

S04、當(dāng)高壓容器內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)設(shè)壓力值時，靜置一段預(yù)設(shè)時長；其中，預(yù)設(shè)壓力參照所模擬地層條件設(shè)置；

S05、在保持預(yù)設(shè)壓力值的條件下，將高壓容器內(nèi)的油氣置換成鉆井液，靜置一段預(yù)設(shè)時長之后，通過稱重裝置檢測巖心樣品的質(zhì)量，并將數(shù)據(jù)傳輸給處理單元；

S06、降低高壓容器內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)設(shè)壓力值時，靜置一段預(yù)設(shè)時長，通過稱重裝置對巖心樣品進(jìn)行稱重，并將數(shù)據(jù)傳輸給處理單元；

S07、將高壓容器中的鉆井液排空，并確保巖心樣品處于常溫常壓環(huán)境；

S08、每間隔預(yù)設(shè)時長或連續(xù)通過稱重裝置進(jìn)行巖心樣品質(zhì)量檢測，同時采集高壓容器中的氣樣，并進(jìn)行氣態(tài)烴濃度和組分的測定，并將數(shù)據(jù)傳輸給處理單元。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于模擬巖心中油氣散失的實驗方法，其特征在于，在步驟S06中，采用臺階降的方式降低高壓容器內(nèi)的壓力。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于模擬巖心中油氣散失的實驗方法，其特征在于，在步驟S02中，對高壓容器加熱前，先對高壓容器進(jìn)行抽真空處理，并通過壓力測量裝置對抽真空情況予以監(jiān)測。