用于碳化水腐蚀实验的实验系统和实验方法技术方案

本发明专利技术实施例提供一种用于碳化水腐蚀实验的实验系统和实验方法，涉及包含碳化水领域。该实验系统包括：碳化水动态腐蚀系统，其包括反应釜以及设置在反应釜内的搅拌器和用于固定实验样品的固定装置；压力控制系统，包括压力检测模块和压力调节模块，分别与反应釜相连接，用于检测和调节反应釜内部的压力；处理模块，与压力控制系统相连接，用于根据接收的反应釜内部的压力和预设压力，控制压力调节模块工作，以调节反应釜内部的压力。通过本发明专利技术提供的技术方案，利用具有搅拌器的反应釜，可以展开针对适应我国非常规油藏物性和油藏条件下的碳化水溶液动态腐蚀的实验研究，为开发方案提供参考实验结果，为油田开采设备的材料提供合适的建议。

【技术实现步骤摘要】
用于碳化水腐蚀实验的实验系统和实验方法
本专利技术涉及含碳化水领域，具体地涉及一种用于碳化水腐蚀实验的实验系统和用于碳化水腐蚀实验的实验方法。
技术介绍
随着开发的主力油藏由常规高渗油藏转向了非常规低渗油藏、特低渗油藏和致密油藏，常见的通过注水或注气的提高采收率的技术已不能满足显著提高非常规油藏采收率的需要。而碳化水驱(溶有一定量CO2气体的水溶液)作为一种新型的提高采收率的方法，其对油藏提高采收率作用效果明显优于常规提高采收率方法的作用效果，并且CO2气体的利用还有助于缓解温室效应，因此，碳化水驱提高采收率技术作为非常规油藏新型提高采收率技术的推广应用十分必要。但是在油田现场应用碳化水驱提高采收率方法时，碳化水对井下设备、管线和储层岩石的腐蚀是不容忽视的问题。碳化水注入地层后可与石油、地层水及岩石发生物理化学反应，进而改变储层物性。中国非常规油藏储层物性差、非均质性强且微裂缝发育，因此，必须明确碳化水流体对非常规油藏储层的物性参数有何影响，以便提出适合不同类型油藏的碳化水提高采收率技术。再者，当碳化水与井下设备管线接触时，易造成油管和管线的腐蚀，致使采输系统和基础设施过早的发生失效。每年都会发生因腐蚀而引发油井管失效的事故，使得原本的开采区块需要承担额外的经济损失，而且，为了恢复生产井的正常生产，后续的修井作业等作业项目也会花费大量资金和时间。因此，如果不及时清晰地认识碳化水溶液对井下设备管线的腐蚀规律，就无法为油田的正常生产提供保障，无法实现企业新常态下的降本增效。到目前为止，现有技术对有关利用碳化水驱提高采收率技术对储层岩石物性参数和井下设备管线的动态行为的研究基本是空白的，无法指导油田现场的腐蚀与防护，这样非常影响油田正常的生产和安全。在开采油藏过程中，设备和管线经常处于高温高压环境，而且碳化水溶液在设备和管线内处于动态流动的状态，这些因素都会对碳化水溶液腐蚀地下设备管线速度有一定的促进作用，而且加剧了腐蚀缺陷的形成。然而本申请专利技术人发现，现有技术中并没有针对碳化水溶液的高温高压动态流动复杂环境下的腐蚀实验系统，无法对碳化水驱现场腐蚀环境进行模拟。其次，注入碳化水溶液对地层储层物性，产油速度有何不利影响不明确，碳化水溶液对储层物性参数的影响机理认识不清楚。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种用于碳化水腐蚀实验的实验系统和实验方法，通过采用该实验系统和实验方法，可以展开针对适应我国非常规油藏物性和油藏条件下的碳化水溶液动态腐蚀的实验研究。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种用于碳化水腐蚀实验的实验系统，所述实验系统包括：碳化水动态腐蚀系统，所述碳化水动态腐蚀系统包括反应釜以及设置在所述反应釜内的搅拌器和用于固定实验样品的固定装置；压力控制系统，包括压力检测模块和压力调节模块，分别与所述反应釜相连接，用于检测和调节所述反应釜内部的压力；以及处理模块，与所述压力控制系统相连接，用于根据接收的所述反应釜内部的压力和预设压力，控制所述压力调节模块工作，以调节所述反应釜内部的压力。可选的，所述实验系统还包括：碳化水制备系统，用于制备碳化水溶液并将制备完成的碳化水溶液送至所述反应釜内，所述碳化水制备系统包括：碳化水制备容器，所述碳化水制备容器内部具有活塞和搅拌器；以及恒速恒压泵，与所述处理模块和所述碳化水制备容器相连接，用于向所述碳化水制备容器内的活塞下部注入定量的液体，以推动所述活塞动作一定距离，所述压力控制系统与所述碳化水制备容器相连接，用于检测和调节所述碳化水制备容器内部的压力，其中，所述处理模块还用于执行以下操作：根据接收的所述碳化水制备容器内部的压力和预设的压力，控制所述压力调节模块工作，以调节所述碳化水制备容器内部的压力；以及根据预设的参与碳化水腐蚀实验的碳化水溶液的量，控制所述恒速恒压泵工作，以调整所述碳化水制备容器送出的碳化水溶液的量。可选的，所述实验系统还包括：气体定量注入系统，用于将维持在一定压力状态下的CO2气体送至所述碳化水制备容器内，所述气体定量注入系统包括：CO2定量注入容器，所述CO2定量注入容器内部具有活塞；以及恒速恒压泵，与所述处理模块和所述CO2定量注入容器相连接，用于向所述CO2定量注入容器内的活塞下注入定量的液体，以推动所述活塞动作一定距离，所述压力控制系统与所述CO2定量注入容器相连接，用于检测和调节所述CO2定量注入容器内部的压力，其中，所述处理模块还用于执行以下操作：根据接收的所述CO2定量注入容器内部的压力和预设的压力，控制所述压力调节模块工作，以调节所述CO2定量注入容器内部的压力；以及根据预设的参数与碳化水腐蚀实验的CO2气体的量，控制所述恒速恒压泵工作，以调整所述CO2定量注入容器送出的CO2气体的量。可选的，所述实验系统还包括：气体增压系统，用于将所述CO2气体的压力增加至预设值后送往所述气体定量注入系统，所述气体增压系统包括：CO2气罐，与增压泵相连接，用于存储CO2气体；空气压缩机和增压泵，用于对进入所述增压泵的CO2气体进行增压；以及高压储罐，与所述增压泵相连接，用于存储增压后的CO2的气体。可选的，所述实验系统还包括：废液收集系统，与所述碳化水动态腐蚀系统相连接，用于收集参与反应后的废液，所述废液收集系统包括：废液收集器，与所述反应釜通过管路相连接，用于收集所述反应釜内的参与所述碳化水腐蚀实验后产生的废液；以及开关阀，连接于所述管路中。可选的，所述实验系统还包括：壳体，所述实验系统中除所述壳体和所述处理模块之外的其它设备被包含在所述壳体内，所述壳体内还设置有温度检测模块和温度控制模块，分别用于检测和调控所述壳体内的环境温度，所述处理模块根据预设的环境温度和所述温度检测模块检测的环境温度来控制所述温度控制模块工作，以调节所述实验系统内的温度。相应的，本专利技术实施例还提供了一种用于碳化水腐蚀实验的实验方法，所述方法包括：控制流入至反应釜内的碳化水溶液的流量以使得所述碳化水溶液没过在所述反应釜内的固定的实验样品；控制所述反应釜内部的搅拌器动作，以使所述碳化水溶液处于动态流动状态；以及控制压力控制系统调节所述反应釜内部的压力，以使所述反应釜内部的压力达到预设压力。可选的，所述实验方法还包括：在碳化水制备系统内部的压力维持在所述预设压力的情况下，将模拟地层水溶液与一定量的CO2气体混合成一定浓度的碳化水溶液。可选的，所述实验方法还包括：在所述模拟地层水溶液中加入缓蚀剂，以制备出具有缓蚀剂的碳化水溶液。可选的，所述实验方法还包括：将CO2气体的压力增加至预设值后，定量的送入所述碳化水制备系统。可选的，所述实验方法还包括：去除所述实验样品经过所述碳化水腐蚀实验后的产生的腐蚀产物；以及确定所述实验样品去除所述腐蚀产物后的重量。可选的，所述实验样品为金属试片，所述实验方法还包括根据以下公式确定所述金属试片的腐蚀速率：其中，AC表示金属试片的平均腐蚀速率，ΔW表示金属试片在腐蚀实验前后的平均失重，S表示金属试片的面积，t表示腐蚀时间，ρ表示金属试片的密度。可选的，所述实验样品为岩心，所述实验方法还包括根据以下公式确定所述碳化水溶液对储层的渗透率损害率：其中，DK表示碳化水溶液对储层的渗透率损害率，表示碳化水溶液腐蚀前岩心渗透率的算术平均值，表示碳化水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于碳化水腐蚀实验的实验系统，其特征在于，所述实验系统包括：碳化水动态腐蚀系统，所述碳化水动态腐蚀系统包括反应釜以及设置在所述反应釜内的搅拌器和用于固定实验样品的固定装置；压力控制系统，包括压力检测模块和压力调节模块，分别与所述反应釜相连接，用于检测和调节所述反应釜内部的压力；以及处理模块，与所述压力控制系统相连接，用于根据接收的所述反应釜内部的压力和预设压力，控制所述压力调节模块工作，以调节所述反应釜内部的压力。

【技术特征摘要】
2018.09.19 CN 20181109321571.一种用于碳化水腐蚀实验的实验系统，其特征在于，所述实验系统包括：碳化水动态腐蚀系统，所述碳化水动态腐蚀系统包括反应釜以及设置在所述反应釜内的搅拌器和用于固定实验样品的固定装置；压力控制系统，包括压力检测模块和压力调节模块，分别与所述反应釜相连接，用于检测和调节所述反应釜内部的压力；以及处理模块，与所述压力控制系统相连接，用于根据接收的所述反应釜内部的压力和预设压力，控制所述压力调节模块工作，以调节所述反应釜内部的压力。2.根据权利要求1所述的实验系统，其特征在于，所述实验系统还包括：碳化水制备系统，用于制备碳化水溶液并将制备完成的碳化水溶液送至所述反应釜内，所述碳化水制备系统包括；碳化水制备容器，所述碳化水制备容器内部具有活塞和搅拌器；以及恒速恒压泵，与所述处理模块和所述碳化水制备容器相连接，用于向所述碳化水制备容器内的活塞下部注入定量的液体，以推动所述活塞动作一定距离，所述压力控制系统与所述碳化水制备容器相连接，用于检测和调节所述碳化水制备容器内部的压力，其中，所述处理模块还用于执行以下操作：根据接收的所述碳化水制备容器内部的压力和预设的压力，控制所述压力调节模块工作，以调节所述碳化水制备容器内部的压力；以及根据预设的参与碳化水腐蚀实验的碳化水溶液的量，控制所述恒速恒压泵工作，以调整所述碳化水制备容器送出的碳化水溶液的量。3.根据权利要求2所述的实验系统，其特征在于，所述实验系统还包括：气体定量注入系统，用于将维持在一定压力状态下的CO2气体送至所述碳化水制备容器内，所述气体定量注入系统包括：CO2定量注入容器，所述CO2定量注入容器内部具有活塞；以及恒速恒压泵，与所述处理模块和所述CO2定量注入容器相连接，用于向所述CO2定量注入容器内的活塞下注入定量的液体，以推动所述活塞动作一定距离，所述压力控制系统与所述CO2定量注入容器相连接，用于检测和调节所述CO2定量注入容器内部的压力，其中，所述处理模块还用于执行以下操作：根据接收的所述CO2定量注入容器内部的压力和预设的压力，控制所述压力调节模块工作，以调节所述CO2定量注入容器内部的压力；以及根据预设的参与碳化水腐蚀实验的CO2气体的量，控制所述恒速恒压泵工作，以调整所述CO2定量注入容器送出的CO2气体的量。4.根据权利要求3所述的实验系统，其特征在于，所述实验系统还包括：气体增压系统，用于将所述CO2气体的压力增加至预设值后送往所述气体定量注入系统，所述气体增压系统包括：CO2气罐，与增压泵相连接，用于存储CO2气体；空气压缩机和增压泵，用于对进入所述增压泵的CO2气体进行增压；以及高压储罐，与所述增压泵相连接，用于存储增压后的CO2气体。5.根据权利要求1所述的实验系统，其特征在于，所述实验系...

【专利技术属性】
技术研发人员：于海洋，芦鑫，程时清，秦佳正，陈哲伟，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11