一种高温高压原油燃点测试装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种高温高压原油燃点测试装置及测试方法，该高温高压原油燃点测试装置包括：气体注入系统，设有空气储罐、电磁阀、气体增压泵、高压贮罐以及气体流量控制器，空气储罐通过第一管线与电磁阀相连接，电磁阀与气体增压泵之间通过第二管线相连接，气体增压泵由第三管线连接至气体流量控制器，高压贮罐通过输气管线与第三管线相连接；燃烧釜，设有能检测其内部温度的测温探头，测温探头的接线端位于燃烧釜的外侧，并与测温装置相连接，测温探头的探头端位于燃烧釜中，气体流量控制器通过第四管线与燃烧釜的内腔相连通，第四管线上设有一进气阀，并连接有一压力传感器。本发明专利技术还提出一种高温高压原油燃点测试装置的测试方法。

【技术实现步骤摘要】
一种高温高压原油燃点测试装置及测试方法
本专利技术属于石油开采领域，具体而言，涉及一种高温高压油藏条件下原油燃点测试装置及测试方法，可测定不同油藏压力、不同油品及不同含水条件下，原油点燃的自燃温度，为实现单井点火工艺个性化设计提供支持。
技术介绍
火烧油层点火工艺技术是火烧油层成功的关键技术之一。目前点火工艺主要采用油样热失重曲线(TGA)、热失重速率曲线(DTG)来确定点火温度，点火温度确定值比较高，甚至达到500℃。但在工作中发现，上述方式主要存在以下问题：①TGA曲线反映了样品重量随温度的升高逐渐减少，DTG曲线说明不同的温度区间失重的速率不同，这两个曲线实质上反应的是原油燃烧的过程，实验中气体是流通的，原油在高温条件下裂解后产生的气体组分也被带走，而在油藏条件下点火及火线推进过程中，注采井连通效果达不到实验中理想的连通效果，在火驱初期，尤其是油层点燃的瞬时，时间较短，因此，可认为气体流通速度很小或基本不流通，所以，通过油样热失重曲线(TGA)、热失重速率曲线(DTG)来确定点火温度，不能模拟油层条件点火；②TG/DTG但由于样品很小，一般2-5mg，质量流动机理不能准确的模拟；③加热速率通常定位10℃/min，这个速度太快而影响到了液相成分变化的发生，实验所得数据与现场条件下的数据相差很大；④不同人进行实验，得到的实验结果相差很大。因此，有必要研究一种新的燃点测试装置，来确定油层的燃点，在合理的温度条件下更快点燃油层，以期解决现有技术存在的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种高温高压原油燃点测试装置及测试方法，可测定不同油藏压力、不同油品及不同含水条件下原油点燃的自燃温度，为实现单井点火工艺个性化设计提供支持。为此，本专利技术提出一种高温高压原油燃点测试装置，其包括：气体注入系统，设有空气储罐、电磁阀、气体增压泵、高压贮罐以及气体流量控制器，所述空气储罐通过第一管线与所述电磁阀的供气口相连接，所述电磁阀的各常闭口与所述气体增压泵的各动力气源口之间分别通过第二管线相连接，所述气体增压泵的出口由第三管线连接至所述气体流量控制器，所述空气储罐的进气口通过管线另连接有一空气静音压缩机，所述第一管线上设有一驱动阀，所述第三管线上依次设有一增压阀及一调压阀，所述高压贮罐的进出口通过输气管线与所述第三管线相连接，所述输气管线与所述第三管线的相接处位于所述增压阀及所述调压阀之间，所述增压泵的入口另通过输管线与一气罐相连接，所述输管线上设有一气源阀；燃烧釜，所述燃烧釜上设有能检测其内部温度的测温探头，所述测温探头的接线端位于所述燃烧釜的外侧，并与测温装置相连接，所述测温探头的探头端位于所述燃烧釜中，所述气体流量控制器通过第四管线与所述燃烧釜的内腔相连通，所述第四管线上设有一进气阀，并连接有一压力传感器。如上所述的高温高压原油燃点测试装置，其中，所述燃烧釜包括有：一保温筒体，所述保温筒体的上端口盖设有一保温筒上盖，其内部设有一筒体及一加热装置，所述筒体的上端凸伸出所述保温筒上盖，其上端口处连接有一堵头，所述堵头的外侧套设有一压帽，所述压帽与所述筒体的外侧螺纹连接；一安全防护罩，所述安全防护罩放置于所述保温筒上盖上，其内部凹设有一空腔，所述压帽及筒体的上端容置在所述空腔内，所述安全防护罩上另设有一中空的焊接接头，所述焊接接头沿垂向穿设于所述安全防护罩及压帽，其上端凸伸出所述安全防护罩的上端面，并与所述第四管线相连接，其下端与所述堵头的上端面相连接，所述堵头上沿垂向设有能对应连通所述焊接接头及所述筒体内腔的通道，使气体能从所述焊接接头、通道进入所述筒体的内腔中，其中，所述保温筒体中另设有一与所述保温筒上盖相连接的支撑架，所述筒体及加热装置与所述支撑架相连接。如上所述的高温高压原油燃点测试装置，其中，所述支撑架设有一支撑上板、一支撑立柱及一支撑下板，所述支撑上板与所述保温筒上盖之间连接固定，所述支撑立柱的上端及下端对应与所述支撑上板及支撑下板相连接；所述加热装置包括有一电热管及一加热套，所述加热套固定于所述支撑上板及支撑下板之间，所述电热管沿竖向放置于所述加热套中，其下端凸伸出所述保温筒体的下端；所述筒体放置于所述加热套中，并与所述电热管相邻，所述筒体的下端与所述支撑架的支撑下板连接固定，其中，所述加热套内壁与所述筒体外侧面之间另设有一控温探头，所述控温探头沿垂向相邻于所述筒体的外侧，其内端与所述筒体相接触，其外端凸伸出所述保温筒体的下端面。如上所述的高温高压原油燃点测试装置，其中，所述测温探头包括有两个，其中一所述测温探头穿设于所述焊接接头及堵头的通道，其探头端位于所述筒体的内腔中，其接线端凸伸出所述焊接接头的上端头；另一所述测温探头沿垂向穿设于所述保温筒体，其探头端位于所述筒体的内腔中，其接线端凸伸出所述保温筒体的下端面。如上所述的高温高压原油燃点测试装置，其中，所述堵头的上端与所述压帽之间设有垫圈，其下端与所述筒体的上端之间设有密封圈，所述压帽的外侧套设固定有锁紧块，所述锁紧块与所述保温筒上盖之间通过螺钉连接固定，所述电热管的下端上套设有固定块，所述固定块与所述保温筒体的下端面之间连接固定，其中，所述保温筒体的下端进一步连接有一保护罩，所述电热管的下端容置在所述保护罩内。如上所述的高温高压原油燃点测试装置，其中，所述第三管线上另连接有一电接点压力表、一第一安全阀及一压力表，所述电接点压力表位于所述增压阀及所述高压贮罐之间，所述第一安全阀位于所述高压贮罐及所述调压阀之间，所述第四管线上在所述进气阀与所述燃烧釜之间的部分另连接有一第二安全阀、一放空阀以及一防爆阀。如上所述的高温高压原油燃点测试装置，其中，另设有一数据采集系统，所述数据采集系统通过数据线与所述测温装置及压力传感器相连接。如上所述的高温高压原油燃点测试装置，其中，所述气体注入系统、燃烧釜及数据采集系统放置于一控制机箱中，所述燃烧釜与所述控制机箱连接固定。本专利技术还提出一种上述的高温高压原油燃点测试装置的测试方法，其包括以下步骤：a)向燃烧釜的筒体中装入原油，启动空气静音压缩机，为空气储罐提供气源，并设定调压阀的压力为0MPa；b)开启电磁阀、气源阀、驱动阀及增压阀，通过气体增压泵将气源增压后由空气储罐及气罐输送至高压贮罐中，直至空气储罐内压力达到设定值，关闭电磁阀、气源阀、驱动阀及增压阀；c)保持进气阀、放空阀关闭，设定调压阀的输出压力至试验要求值；d)打开进气阀，通过气体流量控制器向燃烧釜中注入气体，当燃烧釜内的气体总量或压力达到预定值时，关闭进气阀，并设定调压阀的压力为0MPa；e)通过燃烧釜的加热装置，对筒体内的原油加热，观察压力传感器及测温装置处的压力及温度数值；f)待原油燃烧时，关闭加热装置，直至原油燃尽后，结束实验。如上所述的高温高压原油燃点测试装置的测试方法，其中，所述高压贮罐的压力设定值不大于50MPa，所述调压阀的输出压力不大于10MPa。本专利技术提供的高温高压原油燃点测试装置及测试方法，可测定不同油藏压力、不同油品及不同含水条件下原油点燃的自燃温度，为实现单井点火工艺个性化设计提供支持。本专利技术提供的高温高压原油燃点测试装置及测试方法，通过设置燃烧釜，使实验过程在一个密闭系统中进行，可以把原油处理成不同温度条件下的馏分然后进行自燃点测试，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温高压原油燃点测试装置，其特征在于，所述高温高压原油燃点测试装置包括：气体注入系统，设有空气储罐、电磁阀、气体增压泵、高压贮罐以及气体流量控制器，所述空气储罐通过第一管线与所述电磁阀的供气口相连接，所述电磁阀的各常闭口与所述气体增压泵的各动力气源口之间分别通过第二管线相连接，所述气体增压泵的出口由第三管线连接至所述气体流量控制器，所述空气储罐的进气口通过管线另连接有一空气静音压缩机，所述第一管线上设有一驱动阀，所述第三管线上依次设有一增压阀及一调压阀，所述高压贮罐的进出口通过输气管线与所述第三管线相连接，所述输气管线与所述第三管线的相接处位于所述增压阀及所述调压阀之间，所述增压泵的入口另通过输管线与一气罐相连接，所述输管线上设有一气源阀；燃烧釜，所述燃烧釜上设有能检测其内部温度的测温探头，所述测温探头的接线端位于所述燃烧釜的外侧，并与测温装置相连接，所述测温探头的探头端位于所述燃烧釜中，所述气体流量控制器通过第四管线与所述燃烧釜的内腔相连通，所述第四管线上设有一进气阀，并连接有一压力传感器。

【技术特征摘要】
1.一种高温高压原油燃点测试装置，其特征在于，所述高温高压原油燃点测试装置包括：气体注入系统，设有空气储罐、电磁阀、气体增压泵、高压贮罐以及气体流量控制器，所述空气储罐通过第一管线与所述电磁阀的供气口相连接，所述电磁阀的各常闭口与所述气体增压泵的各动力气源口之间分别通过第二管线相连接，所述气体增压泵的出口由第三管线连接至所述气体流量控制器，所述空气储罐的进气口通过管线另连接有一空气静音压缩机，所述第一管线上设有一驱动阀，所述第三管线上依次设有一增压阀及一调压阀，所述高压贮罐的进出口通过输气管线与所述第三管线相连接，所述输气管线与所述第三管线的相接处位于所述增压阀及所述调压阀之间，所述增压泵的入口另通过输管线与一气罐相连接，所述输管线上设有一气源阀；燃烧釜，所述燃烧釜上设有能检测其内部温度的测温探头，所述测温探头的接线端位于所述燃烧釜的外侧，并与测温装置相连接，所述测温探头的探头端位于所述燃烧釜中，所述气体流量控制器通过第四管线与所述燃烧釜的内腔相连通，所述第四管线上设有一进气阀，并连接有一压力传感器，其在所述进气阀与所述燃烧釜之间的部分另连接有一第二安全阀、一放空阀以及一防爆阀；其中，所述燃烧釜包括有：一保温筒体，所述保温筒体的上端口盖设有一保温筒上盖，其内部设有一筒体及一加热装置，所述筒体的上端凸伸出所述保温筒上盖，其上端口处连接有一堵头，所述堵头的外侧套设有一压帽，所述压帽与所述筒体的外侧螺纹连接；一安全防护罩，所述安全防护罩放置于所述保温筒上盖上，其内部凹设有一空腔，所述压帽及筒体的上端容置在所述空腔内，所述安全防护罩上另设有一中空的焊接接头，所述焊接接头沿垂向穿设于所述安全防护罩及压帽，其上端凸伸出所述安全防护罩的上端面，并与所述第四管线相连接，其下端与所述堵头的上端面相连接，所述堵头上沿垂向设有能对应连通所述焊接接头及所述筒体内腔的通道，使气体能从所述焊接接头、通道进入所述筒体的内腔中，其中，所述保温筒体中另设有一与所述保温筒上盖相连接的支撑架，所述筒体及加热装置与所述支撑架相连接。2.如权利要求1所述的高温高压原油燃点测试装置，其特征在于，所述支撑架设有一支撑上板、一支撑立柱及一支撑下板，所述支撑上板与所述保温筒上盖之间连接固定，所述支撑立柱的上端及下端对应与所述支撑上板及支撑下板相连接；所述加热装置包括有一电热管及一加热套，所述加热套固定于所述支撑上板及支撑下板之间，所述电热管沿竖向放置于所述加热套中，其下端凸伸出所述保温筒体的下端；所述筒体放置于所述加热套中，并与所述电热管相邻，所述筒体的下端与所述支撑架的支撑下板连接固定，其中，所述加热套内壁与所述筒体外侧面之间另设有一控温探头，所述控温探头沿垂向相邻于所述筒体的外侧，其内端与所述筒体相接触，其外端凸伸出所述保温筒体的下端面。3.如权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪君，闫峰，于晓聪，曲绍刚，郑猛，郭韬，于俊梅，张成博，何强，马振，吕孝明，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11