[發明專利]一種實時確定樣品剩余體積的油氣藏流體配樣器及方法

在審

• 申請號: 202210218314.3
• 申請日: 2022-03-04
• 公開（公告）號: CN114397165A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 郭平;周茹;田正坤;汪周華
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N1/44;G01F22/00;F16J9/12;F16J9/26;F16J9/28
• 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

本發明涉及一種實時確定樣品剩余體積的油氣藏流體配樣器，包括腔體5、加熱套6、上端蓋2、樣品端7、藕塊8、中間活塞9、傳動介質端16、下端蓋21、動極板11、定極板17、測量電路20和支架14，中間活塞將腔體分為兩個空間，上部為樣品端，下部為傳動介質端，中間活塞的下表面為動極板，下端蓋的上表面為定極板，傳動介質為極間介質，分別從動極板和定極板引出導線外接測量電路。利用該裝置實時確定樣品剩余體積的方法，是指活塞移動導致平行雙極板之間距離發生變化，通過測定變化的電容值，實時確定驅替后樣品的剩余體積。本發明能夠保證驅替實驗的高效性、穩定性和安全性，對提高驅替實驗效率、減小實驗誤差、延長儀器使用壽命具有重要意義。

技術領域

本發明屬于油氣開采領域，具體涉及一種可實時確定樣品剩余體積的油氣藏流體配樣器及方法。

背景技術

在油氣藏開采過程中，為模擬油氣藏流體在儲層中的驅替過程，往往會進行大量的物理模擬實驗。進行驅替實驗所使用的油氣流體樣品一般通過井下取樣器獲得，或依據現場生產數據在實驗容器中分別注入氣體與原油樣品進行配制。由于實驗的不確定性會消耗大量樣品以及油氣藏儲層條件惡劣導致取樣困難等，在實驗室條件下依據生產數據配制油氣樣品較為方便快捷，可操作性強，因此研制實用性強、性能優異的配樣器是流體樣品具有代表性的重要保證。配樣器是對流體樣品進行配制、儲存、計量的裝置，主要由腔體、上端蓋、下端蓋、中間活塞、藕塊、加熱套、攪拌軸、支架等部件組成，其中中間活塞將腔體分為樣品端和傳動介質端，傳動介質端與驅替泵連接，樣品端與驅替裝置連接。其工作原理為：首先，在樣品端放入藕塊，加入原油樣品和注入氣體樣品后密封容器；其次，設置與儲層相同的溫度和壓力參數后啟動攪拌開關，使容器內部的油氣流體充分混合，制備出與真實儲層中含氣原油比例相同的油氣樣品；最后，進行實驗時，一般通過驅替泵將液壓油泵入傳動介質端驅動中間活塞，從而將配樣器樣品端中的油氣樣品泵入實驗裝置。

現有的配樣器已具備攪拌、耐高溫超高壓等性能(隋新光等.可攪拌式配樣器[P].201010298587.0；劉煌等.一種高溫超高壓油氣流體配樣器[P].202010598688.3)，但都無法保證在驅替實驗中實時確定容器內剩余樣品的體積，表現為：(1)在進行驅替實驗過程中，只能通過達到某種穩定的狀態而停止驅替(如氣驅油實驗，需不再驅替出油時才停止實驗)，這就會導致樣品用量無法確定，因此無法判斷剩余樣品體積是否滿足后續實驗的進量要求，只能進行重新配樣，對實驗的周期和誤差造成影響；(2)不能實時測定配樣器內剩余樣品的體積，也就無法判斷中間活塞的位置，只能通過驅替泵壓力驟增判斷活塞推動藕塊到達配樣器上端蓋，長此以往會導致端蓋損壞，使配樣器發生機械損傷，減少使用壽命。

發明內容

本發明的目的在于提供一種實時確定樣品剩余體積的油氣藏流體配樣器，通過引入電容傳感器及測量電路，使現有耐高溫高壓的配樣器具備實時確定容器內油氣的樣品剩余體積的性能，防止在驅替過程中對儀器造成機械損傷。

本發明的另一目的還在于提供利用上述裝置實時確定樣品剩余體積的方法，保證驅替實驗的高效性、穩定性和安全性，對提高驅替實驗效率、減小實驗誤差、延長儀器的使用壽命具有重要意義。

為達到以上技術目的，本發明采用以下技術方案。

一種實時確定樣品剩余體積的油氣藏流體配樣器，主要由腔體、上端蓋、樣品進出口閥、中空環狀橡膠墊圈、藕塊、中間活塞、環狀橡膠圈、傳動介質、下端蓋、傳動介質進出口閥、電容傳感器、測量電路、加熱套、攪拌軸、支架以及控制開關組成。

所述腔體與上下端蓋通過螺紋連接，腔體、上端蓋、下端蓋均由耐溫耐壓耐腐蝕的不銹鋼材料制成。

所述上端蓋與腔體接觸的部分鍍有耐溫耐壓耐腐蝕的聚合物絕緣層，防止上端蓋與腔體之間導電。

所述樣品進出口閥在上端蓋中心圓孔處通過螺紋與上端蓋連接，可控制油氣樣品進出的速度。