[發明專利]一種評價頁巖油原位熱解開采驅替效率的裝置及測試方法

有效

• 申請號: 202110609327.9
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113324889B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 郭肖;王勝元;高振東;李林凱;王永東;葉政欽
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發明公開了一種評價頁巖油原位熱解開采驅替效率的裝置及方法，該裝置包括注入系統、預熱系統、巖心夾持系統、壓力加載系統、流量檢測系統、數據采集處理系統；所述注入系統、預熱系統、巖心夾持系統和流量檢測系統通過管路依次連接；所述壓力加載系統與巖心夾持系統連接；所述數據采集處理系統分別與注入系統、預熱系統、巖心夾持系統、壓力加載系統、流量檢測系統連接；所述注入系統包括氣體注入系統和液體注入系統；氣體注入系統與液體注入系統連接。本發明解決了現有的熱解實驗設備無法完成針對頁巖油原位開采工藝的模擬研究，能夠安全高效的完成評價頁巖油原位熱解開采效率的實驗，且操作安全、適用性強，可以一機多用。

技術領域

本發明涉及油氣藏開發研究技術領域，尤其涉及一種評價頁巖油原位熱解開采驅替效率的裝置及測試方法。

背景技術

頁巖油是指生成并滯留在烴源巖中，以游離或吸附狀態賦存在地層微納米級儲集空間中，基本未運移或極短距離運移的低熟—半熟油氣。頁巖油是中國陸上潛力最大、最具戰略性的石油接替資源，在國內外分布十分廣泛，現如今頁巖油的高效開發利用已經受到了廣泛的關注。頁巖油的開采主要有地面干餾和原位熱解開采兩種，目前中國頁巖油資源的開發主要以地面干餾為主，但隨著埋深的增加頁巖油開采變得復雜化，開采成本和生產成本都有大幅增加，同時還需配備有采礦及大型尾氣處理設施。相較之下，原位熱解技術具有流程簡單、成本低、開采效率高和環保等諸多優點在未來有著廣泛的應用前景，原位熱解開采技術是通過直接向地下油頁巖層注熱的方式，使油頁巖中油母質發生熱解反應生成頁巖油及其相關產物。

目前缺乏一套評價頁巖油原位熱解效能與驅替效率的設備與方法，現有評價頁巖油熱解性能的研究和設備集中熱解反應前后頁巖孔隙率及滲透性的對比上，對于頁巖油熱解性能與驅替效率的評價是割裂的，因此提出一種適用于頁巖油原位開采，用于頁巖油原位熱解效能與驅替效率一體化評價裝置及測試方法，在油氣藏開發研究技術領域有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一套能夠指導頁巖油合理開發開采，可以模擬研究油頁巖原位熱解開采，評價頁巖油熱解效能及驅替效率的裝置及測試方法，同時可用于高溫高壓驅替實驗一機多用。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種評價頁巖油原位熱解開采驅替效率的裝置，包括設備組成包括有注入系統、預熱系統、巖心夾持系統、壓力加載系統、流量檢測系統、數據采集處理系統。注入系統、預熱系統、巖心夾持系統和流量檢測系統通過管路依次連接；壓力加載系統與巖心夾持系統連接；數據采集處理系統分別與注入系統、預熱系統、巖心夾持系統、壓力加載系統、流量檢測系統連接；注入系統包括氣體注入系統和液體注入系統；氣體注入系統與液體注入系統連接。

注入系統包括氣體注入系統和液體注入系統，其中氣體注入系統組成包括氣體注入系統包括依次順序連接的氣源、驅動閥、增壓泵、高壓貯罐、調壓閥、入口氣體流量計、入口控制閥；氣源出口與驅動閥之間的管路上裝有控制閥，在氣源和控制閥之間的管路上設有壓力表；調壓閥和入口氣體流量計之間的管路上設有調壓閥壓力表。入口氣體流量計可實時采集入口氣體流量數據。

液體注入系統包括高壓注入泵和中間容器；高壓注入泵與中間容器連接，用于為頁巖油原位熱解開采驅替提供動力；中間容器并聯有三個腔體，中間容器的出口設置在入口控制閥之后管路上。液體注入系統的管路連接在氣體注入系統管路的入口控制閥之后。

預熱系統主要由預熱器以及預熱器溫度監視器組成。預熱器內部設有環形管路，高壓氣體液體由管路進入預熱器內環型管路加熱，預熱器溫度監視器通過插入內部的金屬探針采集溫度數據，驅替介質加熱后由管線輸入特制的高溫高壓三軸夾持系統中。