本发明专利技术的页岩油层油气开采模拟评价装置涉及到页岩油开采模拟技术领域，包括氮气注入系统、液体注入系统、页岩模型本体、温度控制模块、压力控制模块、产物收集计量系统和抽真空系统。该装置采用模块化设计，氮气注入系统当高压岩芯管内油页岩在某一温度下产生页岩油气时，吹洗模型内油气，并对注入氮气进行准确计量；液体注入系统可实现向高压岩芯管内注入一定量水、化学剂或催化剂溶液；温度控制模块可设置实验温度，同时检测高压岩芯管、壳层高压舱、产出端的温度；压力控制模块可设置实验压力，同时检测高压岩芯管、壳层高压舱、产出端的压力；产物收集计量系统是对产出物进行冷却降温，分离出产出液、气，并对产出液、气进行准确计量分析。
【技术实现步骤摘要】
页岩油层油气开采模拟评价装置
本专利技术涉及页岩油开采模拟
，特别涉及页岩油层油气开采模拟评价装置。
技术介绍
近年来，大庆油田正处于由常规油气勘探开发为主向非常规为主的转型阶段。中低成熟页岩油资源丰富，估算资源量达200亿吨以上，是大庆油田可持续发展的资源保障；油页岩（又称油母页岩）是一种高灰分的含可燃有机质的沉积岩，它和煤的主要区别是灰分超过40%，与碳质页岩的主要区别是含油率大于3.5%，油页岩属于非常规油气资源，以资源丰富和开发利用的可行性而被列为21世纪非常重要的接替能源；页岩油气是指以页岩为主的油页岩层系中所含的油气资源，其中包括泥页岩孔隙和裂缝中的石油，也包括泥页岩层系中的致密碳酸岩或碎屑岩邻层和夹层中的石油资源，油页岩油储层品质差、非均质性强、流体渗流能力极差，所以，深入开展页岩油开发机理研究、室内物理模拟评价研究，是页岩油开发技术取得突破的关键，对页岩油有效规模动用具有重要意义。目前，测定油页岩含油气量主要是依据中华人民共和国石油化工行业标准《油页岩含油率测定法（低温干馏法）》即SH/T0508—92中要求测定，该方法可以有效给出不同产状油页岩中气态烃含量（S0）、液态烃量（S1），但要想准确研究油页岩油层压力条件下不同温度产油气量、有机质干酪根热解后的产油气量（S2）以及油层条件下不同温度加入不同洗油介质和催化剂时的产油量评价研究就有相当的局限性。因此急需一种在地层压力下不同温度油页岩产油气量评价装置来解决了上述问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种页岩油层油气开采模拟评价装置。本专利技术的页岩油层油气开采模拟评价装置，包括氮气注入系统、液体注入系统、页岩模型本体、温度控制模块、压力控制模块、产物收集计量系统和抽真空系统。所述的页岩模型本体是在一密闭的壳层高压舱内同轴心设置了一独立管程的高压岩芯管构成；在页岩模型本体的前端管路连接了氮气注入系统和液体注入系统，在页岩模型本体的后端管路连接了产物收集计量系统；抽真空系统管路连接于氮气注入系统的出口管路和高压岩芯管的入口管路、及壳层高压舱放空管路上；温度控制模块是由PC机组合的分设于装置中的各温度传感器、电加热器的电源控制、冷却器的介质流量控制构成；压力控制模块是由PC机组合了设于装置中的压力传感器、气体流量控制器、流量调节阀、回压阀、放空阀、压力设定控制和压力舱安全阀构成。作为本专利技术的进一步改进，所述的氮气注入系统是由增压泵经管路连接了两个并连的氮气罐、其出口管路经一级调压阀及二级调压阀和气体流量计连接于页岩模型本体的高压岩芯管的入口端构成。作为本专利技术的进一步改进，所述的液体注入系统是由注入泵管路连接了两个并连的活塞容器、其出口管路经压力传感器Ⅰ连接至页岩模型本体的高压岩芯管的入口端构成。作为本专利技术的进一步改进，所述的产物收集计量系统是由页岩模型本体中的高压岩芯管的出口端管路经回压控制器进冷却器、冷却器的顶部出口管路连接至气体干燥分离器的中部、气体干燥分离器的顶部出口管路路经气体收集泵进入气体计量罐、该罐的底部设有气体采样阀，其中在冷却器底部有液体采样阀。作为本专利技术的进一步改进，其中的抽真空系统是将真空泵的入口管分别连接至氮气注入系统与高压岩芯管的管路上和壳层高压舱放空管路上构成。作为本专利技术的进一步改进，所述的温度控制模块是以PC机为中央处理器采集了高压岩芯管中全程均布五点温度传感器信号、并反馈调节高压岩芯管上的多路电加热环和壳层高压舱中的水冷却系统发出的控制信号。作为本专利技术的进一步改进，所述的压力控制模块是以PC机为中央处理器分别采集了页岩模型本体上设有的三段压力传感器Ⅱ、氮气罐出口管路上的压力传感器Ⅲ、活塞容器出口管路上的压力传感器Ⅰ、高压岩芯管出口压力传感器Ⅳ、回压阀压力传感器Ⅴ的压力信号、并反馈分别对氮气一级调压阀和二级调压阀、液体注入泵、页岩模型本体上的压力舱安全阀、回压控制器的系统调控工作指令信号。作为本专利技术的进一步改进，其中的壳层高压舱的前端的放空管路是壳层高压舱的放空口，其通过阀门与增压泵的出口阀门相管路连接即构成对壳层高压舱的氮气直通充压管路。作为本专利技术的进一步改进，其中的回压控制器侧线连接了手摇泵，构成了对高压岩芯管出口辅助回压调控机构。本专利技术的页岩油层油气开采模拟评价装置，该装置采用模块化设计，氮气注入系统当高压岩芯管内油页岩在某一温度下产生页岩油气时，吹洗模型内油气，并对注入氮气进行准确计量；液体注入系统可实现向高压岩芯管内注入一定量水、化学剂或催化剂溶液；页岩模型本体中高压岩芯管内可装入5～10Kg油页岩，由于装入岩心管内油页岩量足够多，可极大减小产出物计量误差，在高压岩芯管内设计有5个温度传感器和3个压力传感器Ⅱ均匀分布，可有效监控高压岩芯管内温度和压力，实验温度压力设定控制以温度压力传感器为基础，高压岩芯管外紧固环形电加热环为管内岩心提供实验温度，该设计温度设定灵活，可实现对某一温度点的长期恒定设置，在这一温度实验后，可连续进行下一温度点的温度设置；壳层高压舱内冷却水盘管在实验进行时内有循环水，可使压力舱本体和内充氮气不至于温度过高；温度控制模块可设置实验温度，同时检测高压岩芯管、壳层高压舱、产出端的温度；压力控制模块可设置实验压力，同时检测高压岩芯管、壳层高压舱、产出端的压力；产物收集计量系统是对产出物进行冷却降温，分离出产出液、气，并对产出液、气进行准确计量分析。附图说明图1为本专利技术的结构流程图；图2为本装置页岩模型本体的结构示意图。具体实施方式如图1所示，本专利技术的页岩油层油气开采模拟评价装置，包括氮气注入系统1、液体注入系统2、页岩模型本体3、温度控制模块4、压力控制模块、产物收集计量系统6和抽真空系统7。所述的氮气注入系统1是由增压泵10经管路连接了两个并连的氮气罐11、其出口管路经一级调压阀12及二级调压阀13和气体流量计14连接于页岩模型本体3的高压岩芯管9的入口端构成。所述的液体注入系统2是由注入泵15管路连接了两个并连的活塞容器16、其出口管路经压力传感器Ⅰ17连接至页岩模型本体3的高压岩芯管9的入口端构成。所述的页岩模型本体3是在一密闭的壳层高压舱8内同轴心设置了一独立管程的高压岩芯管9构成；在页岩模型本体3的前端管路连接了氮气注入系统1和液体注入系统2，在页岩模型本体3的后端管路连接了产物收集计量系统6；在高压岩芯管9的外壁上设有电加热环28、在壳层高压舱8的内壁环绕有水冷却系统29。在壳层高压舱8的上设有页岩模型本体3的移动座40，如图2所示。所述的温度控制模块4是以PC机为中央处理器采集了高压岩芯管9中全程均布五点温度传感器27信号、并反馈调节高压岩芯管9上的多路电加热环28和壳层高压舱8中的水冷却系统29发出的控制信号。所述的压力控制模块是以PC机为中央处理器分别采集了页岩模型本体3上设有的三段压力传感器Ⅱ30、氮气罐11出口管路上的压力传感器Ⅲ31、活塞容器16出口管路上的压力传感器Ⅰ17、高压岩芯本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.页岩油层油气开采模拟评价装置，包括氮气注入系统（1）、液体注入系统（2）、页岩模型本体（3）、温度控制模块（4）、压力控制模块、产物收集计量系统（6）和抽真空系统（7），其特征在于页岩模型本体（3）是在一密闭的壳层高压舱（8）内同轴心设置了一独立管程的高压岩芯管（9）构成；在页岩模型本体（3）的前端管路连接了氮气注入系统（1）和液体注入系统（2），在页岩模型本体（3）的后端管路连接了产物收集计量系统（6）；抽真空系统（7）管路连接于氮气注入系统（1）的出口管路和高压岩芯管（9）的入口管路、及壳层高压舱（8）放空管路（26）上；温度控制模块（4）是由PC机组合的分设于装置中的各温度传感器、电加热器的电源控制、冷却器的介质流量控制构成；压力控制模块是由PC机组合了设于装置中的压力传感器、气体流量控制器、流量调节阀（38）、回压阀、放空阀、压力设定控制和压力舱安全阀构成。/n
【技术特征摘要】
1.页岩油层油气开采模拟评价装置，包括氮气注入系统（1）、液体注入系统（2）、页岩模型本体（3）、温度控制模块（4）、压力控制模块、产物收集计量系统（6）和抽真空系统（7），其特征在于页岩模型本体（3）是在一密闭的壳层高压舱（8）内同轴心设置了一独立管程的高压岩芯管（9）构成；在页岩模型本体（3）的前端管路连接了氮气注入系统（1）和液体注入系统（2），在页岩模型本体（3）的后端管路连接了产物收集计量系统（6）；抽真空系统（7）管路连接于氮气注入系统（1）的出口管路和高压岩芯管（9）的入口管路、及壳层高压舱（8）放空管路（26）上；温度控制模块（4）是由PC机组合的分设于装置中的各温度传感器、电加热器的电源控制、冷却器的介质流量控制构成；压力控制模块是由PC机组合了设于装置中的压力传感器、气体流量控制器、流量调节阀（38）、回压阀、放空阀、压力设定控制和压力舱安全阀构成。
2.如权利要求1所述的页岩油层油气开采模拟评价装置，其特征在于氮气注入系统（1）是由增压泵（10）经管路连接了两个并连的氮气罐（11）、其出口管路经一级调压阀（12）及二级调压阀（13）和气体流量计（14）连接于页岩模型本体（3）的高压岩芯管（9）的入口端构成。
3.如权利要求1所述的页岩油层油气开采模拟评价装置，其特征在于液体注入系统（2）是由注入泵（15）管路连接了两个并连的活塞容器（16）、其出口管路经压力传感器Ⅰ（17）连接至页岩模型本体（3）的高压岩芯管（9）的入口端构成。
4.如权利要求1所述的页岩油层油气开采模拟评价装置，其特征在于产物收集计量系统（6）是由页岩模型本体（3）中的高压岩芯管（9）的出口端管路经回压控制器（18）进冷却器（19）、冷却器（19）的顶部出口管路连接至气体干燥分离器（20）的中部、气体干燥分离器（20）的顶部出口管路路经气体收集泵（...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晨阳，孟令东，
申请(专利权)人：黑龙江省飞谱思能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙;23
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