测定CO制造技术

本发明专利技术提供一种测定CO

【技术实现步骤摘要】
测定CO2在原油中的扩散系数的装置和方法
本专利技术涉及油气采集工程
，尤其涉及一种测定CO2在原油中的扩散系数的装置和方法。
技术介绍
二氧化碳的大量排放所引发的全球气候变暖的问题日趋严峻。用二氧化碳提高原油采收率，不仅可以达到二氧化碳的埋存效果，而且可以提高油藏原油的采收率，因此二氧化碳提高原油采收率技术被广泛的应用于油田。目前在采用二氧化碳驱油的过程中，二氧化碳在饱和原油岩心中的质量传递规律对于注入二氧化碳的运移特征的预测显得尤为重要。因此二氧化碳在饱和原油岩心中的扩散系数的测定对于二氧化碳驱油技术的发展具有重要的意义。美国《油气杂志》EOR调查表明，二氧化碳驱已经发展成为除热采外最有效的EOR手段，在美国与加拿大目前二氧化碳混相驱规模较大。目前很多燃煤发电厂、乙烷制乙烯作业项目等会排放大量二氧化碳尾气。按照调研注入每吨二氧化碳可换石油液体0.25～0.45吨计算，利用这批二氧化碳进行提高采收率技术攻关能够增加年产量4～6万吨。目前多采用PVT(Pressure-Volume-Temperature，压力-体积-温度)方法测量二氧化碳在原油中的扩散系数，测量的过程主要在向盛有原油的反应釜中通入二氧化碳气体，通过测量反应釜中的各项反应参数计算得到CO2在原油中的扩散系数。然而在上述的测量过程中，并未涉及多孔介质对扩散过程的影响，因而上述的测量数据并不能反映真实地层中在多孔介质中CO2与原油的扩散系数以及扩散过程，具有一定的局限性。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中提到的至少一个问题，本专利技术提供一种测定CO2在原油中的扩散系数的装置和方法，能够分析CO2在微观孔喉条件下与原油的扩散过程以及确定CO2在原油中的扩散系数。为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供一种测定CO2在原油中的扩散系数的装置，包括：CO2供应组件，原油供应组件、扩散反应组件和测量组件。扩散反应组件具有供CO2和原油发生扩散反应的反应室，CO2供应组件和原油供应组件通过多通阀与反应室的反应腔连接，反应腔中设置有至少一个与反应腔连通的盲孔，且反应室具有部分透光的侧壁。测量组件包括设置在多通阀的管道上的压力检测件，位于反应室的透光侧壁外部的反应记录组件，以及与压力检测件和反应记录组件电性连接的处理装置，压力检测件用于测量反应腔内的反应压力，反应记录组件用于记录反应腔内的CO2的体积变化和原油的体积变化，处理装置用于根据反应压力、CO2的体积和原油的体积确定CO2在原油中的扩散系数。在上述的测定CO2在原油中的扩散系数的装置，可选的是，扩散反应组件还包括透光的壳体，反应室置于壳体中，以在壳体的内壁和反应室的外壁之间形成环形腔。CO2供应组件和原油供应组件通过多通阀与反应腔的进料口连接。在上述的测定CO2在原油中的扩散系数的装置，可选的是，扩散反应组件还包括温度调控件。温度调控件包括加热罩和用于控制加热罩的加热温度的控温装置，加热罩包围在壳体外围，加热罩与控温装置电性连接。在上述的测定CO2在原油中的扩散系数的装置，可选的是，扩散反应组件还包括压力调控件。环形腔包括位于反应室上方的第一环形腔和位于反应室下方的第二环形腔，且第一环形腔和第二环形腔互不连通。压力调控件包括第一压力泵和第二压力泵，第一压力泵的输出端与第一环形腔连通，用于调节进入第一环形腔的液体的流量，从而调控反应室上方的压力值。第二压力泵的输出端与第二环形腔连通，用于调节进入第二环形腔的液体的流量，从而调控反应室下方的压力值。在上述的测定CO2在原油中的扩散系数的装置，可选的是，CO2供应组件包括依次连接的CO2储气瓶、用于提高CO2流通压力的增压泵、用于减少CO2气体含水量的干燥管、用于检测CO2气体流通量的气体流量计和单向阀。单向阀的流通方向朝向扩散反应组件，且单向阀的输出端与多通阀的其中一个输入端连通。在上述的测定CO2在原油中的扩散系数的装置，可选的是，原油供应组件包括平流泵和中间容器。中间容器包括分别设置在中间容器两端的进液口和出液口，以及位于中间容器内部的活塞，活塞将中间容器的内腔分隔为互不连通的第一腔室和第二腔室。第一腔室和进液口连通，第二腔室和出液口连通。平流泵的出液口通过进液口与第一腔室连通，第二腔室通过出液口与多通阀的其中另一个输入端连通。第二腔室用于盛装原油，平流泵用于向第一腔室泵入液体，推动活塞向第二腔室移动，以使第二腔室中的原油通过出液口和多通阀进入反应腔。在上述的测定CO2在原油中的扩散系数的装置，可选的是，该测定CO2在原油中的扩散系数的装置还包括用于回收原油的废液回收装置，废液回收装置与反应腔的出料口连接。在上述的测定CO2在原油中的扩散系数的装置，可选的是，废液回收装置和反应腔的出料口之间还连接有调压阀，调压阀用于调整反应腔的出料口的流通压力。在上述的测定CO2在原油中的扩散系数的装置，可选的是，该测定CO2在原油中的扩散系数的装置还包括光源件，光源件设置在壳体的外部，且光源件的出光方向朝向反应室的反应腔。在上述的测定CO2在原油中的扩散系数的装置，可选的是，壳体和反应室之间设置有蓝宝石玻璃片。另一方面，本专利技术还提供一种测定CO2在原油中的扩散系数的方法，方法采用上述的测定CO2在原油中的扩散系数的装置，该测定CO2在原油中的扩散系数的方法包括以下步骤：将CO2和原油泵入扩散反应组件的反应腔中，使CO2在原油中发生扩散反应。检测反应腔中的反应温度、反应腔内的CO2的体积和原油的体积、多通阀处的流通压力、扩散反应的反应时间、CO2的流量和反应腔中的盲孔的横截面积。根据反应温度、反应压力、CO2的体积、原油的体积、流通压力，反应时间、CO2的流量、盲孔的横截面积确定CO2在原油中的扩散系数。在上述的测定CO2在原油中的扩散系数的方法，可选的是，根据反应温度、反应压力、CO2的体积、原油的体积、流通压力，反应时间、CO2的流量、盲孔的横截面积确定CO2在原油中的扩散系数，具体包括：根据公式确定CO2在原油中的扩散系数；其中，J表示CO2在原油中的扩散通量，单位为kg/(m2·s)；D表示CO2在原油中的扩散系数，单位为m2/s；A表示盲孔的横截面积；dt表示反应时间；dm表示反应时间内的CO2的流量；为CO2在原油中浓度梯度。本专利技术提供的测定CO2在原油中的扩散系数的装置和方法，该装置通过设置扩散反应组件，以供CO2在原油中发生扩散反应，其中扩散反应组件中的反应腔内设置有至少一个盲孔，用于分析微观孔喉条件对CO2在原油中扩散产生的影响，以模拟实际油气储层中CO2的扩散过程。通过在扩散反应组件中设置温度调控件和压力调控件，可以有效且精确的调控反应腔中的反应压力以及反应温度，分析反应压力及反应温度对CO2扩散过程的影响。通过在测量组件中设置压力检测件和反应记录组件，实时获取扩散反应过程中的反应压力、CO2的体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测定CO

【技术特征摘要】
1.一种测定CO2在原油中的扩散系数的装置，其特征在于，包括：
CO2供应组件，原油供应组件、扩散反应组件和测量组件；
所述扩散反应组件具有供CO2和原油发生扩散反应的反应室，所述CO2供应组件和原油供应组件通过多通阀与所述反应室的反应腔连接，所述反应腔中设置有至少一个与所述反应腔连通的盲孔，且所述反应室具有部分透光的侧壁；
所述测量组件包括设置在所述多通阀的管道上的压力检测件，位于所述反应室的透光侧壁外部的反应记录组件，以及与所述压力检测件和所述反应记录组件电性连接的处理装置，所述压力检测件用于测量所述反应腔内的反应压力，所述反应记录组件用于记录所述反应腔内的CO2的体积变化和原油的体积变化，所述处理装置用于根据反应压力、CO2的体积和原油的体积确定CO2在原油中的扩散系数。


2.根据权利要求1所述的测定CO2在原油中的扩散系数的装置，其特征在于，所述扩散反应组件还包括透光的壳体，所述反应室置于所述壳体中，以在所述壳体的内壁和所述反应室的外壁之间形成环形腔；
所述CO2供应组件和所述原油供应组件通过多通阀与所述反应腔的进料口连接。


3.根据权利要求2所述的测定CO2在原油中的扩散系数的装置，其特征在于，所述扩散反应组件还包括温度调控件；
所述温度调控件包括加热罩和用于控制所述加热罩的加热温度的控温装置，所述加热罩包围在所述壳体外围，所述加热罩与所述控温装置电性连接。


4.根据权利要求2所述的测定CO2在原油中的扩散系数的装置，其特征在于，所述扩散反应组件还包括压力调控件；
所述环形腔包括位于所述反应室上方的第一环形腔和位于所述反应室下方的第二环形腔，且所述第一环形腔和所述第二环形腔互不连通；
所述压力调控件包括第一压力泵和第二压力泵，所述第一压力泵的输出端与所述第一环形腔连通，用于调节进入所述第一环形腔的液体的流量，从而调控所述反应室上方的压力值；
所述第二压力泵的输出端与所述第二环形腔连通，用于调节进入所述第二环形腔的液体的流量，从而调控所述反应室下方的压力值。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的测定CO2在原油中的扩散系数的装置，其特征在于，所述CO2供应组件包括依次连接的CO2储气瓶、用于提高CO2流通压力的增压泵、用于减少CO2气体含水量的干燥管、用于检测CO2气体流通量的气体流量计和单向阀；
所述单向阀的流通方向朝向所述扩散反应组件，且所述单向阀的输出端与所述多通阀的其中一个输入端连通。


6.根据权利要求1-4中任一项所述的测定CO2在原油中的扩散系数的装置，其特征在于，所述原油供应组件包括平流泵和中间容器；
所述中间容器包括分别设置在所述中间容器两端的进液口和出液口，以及位于中间容器内部的活塞...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘己全，潘昭才，王茜，李科，孙涛，吴红军，姚茂堂，钟诚，张晖，黎真，唐胜蓝，孟繁印，
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