一种原油沥青质引起的岩石渗透率损害定量评价装置及其应用制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种原油沥青质引起的岩石渗透率损害定量评价装置及其应用，属于石油开采的实验设备技术领域，装置包括恒速恒压微量泵、高压地层油容器、高压煤油容器、岩心夹持器、过滤器和真空泵，其中；所述恒速恒压微量泵分别连接高压地层油容器和高压煤油容器一端，高压地层油容器另一端通过回压阀a与岩心夹持器的入口相连，高压煤油容器另一端连接至岩心夹持器的入口，岩心夹持器出口分别连接过滤器和真空泵，过滤器连接至回压阀b，回压阀a和岩心夹持器均连接手摇泵a，回压阀b连接手摇泵b，本发明专利技术能够测量地层温度条件下，原油沥青质析出引起的岩石渗透率的变化量，沥青质在岩心内部的吸附量，为评估沥青质沉积造成的稠油油藏储层损害提供实验数据支持。

【技术实现步骤摘要】
一种原油沥青质引起的岩石渗透率损害定量评价装置及其应用
本专利技术涉及一种原油沥青质引起的岩石渗透率损害定量评价装置及其应用，属于石油开采的实验设备

技术介绍
沥青质是指原油中溶于甲苯不溶于正庚烷的组分。沥青质具有复杂的结构、强极性和高分子量(7000～10000)，其化学结构很难确定。原油是比较稳定的胶体分散体系，其分散相就是以沥青质为核心、以附着于它的胶质为溶剂化层而构成的胶束，而分散介质则主要是由油分子和部分胶质组成的。胶束中的沥青质分子与胶质分子间是吸附、氢键等作用力进行缔合的。胶质对沥青质在原油中的稳定起着重要的作用。当原油中温度、压力或组成发生变化时，沥青质动态稳定体系受到干扰甚至破坏，沥青质分子发生聚集，形成直径更大的聚集体，当原油浮力不足以克服沥青质颗粒的重力时，沥青质形成沉淀析出。原油从井筒远处的地层流向生产井的过程中，压力逐渐降低，沥青质分子逐渐聚集成较大的颗粒。由于其强极性，这些较大的沥青质颗粒会吸附在岩石孔隙表面，降低孔隙的流动半径，从而使岩石的绝对渗透率降低；吸附沥青质颗粒后，岩石表面被胶质溶剂化层覆盖，使岩石的亲油性逐渐增强。沥青质沉积是目前造成稠油油藏储层损害的重要原因之一。近些年来，随着稠油油藏不断开发，沥青质沉积造成的不利影响已经不容忽视。中国专利文件CN108875140A公开了一种基于数字岩心模型的稠油油藏沥青质沉积吸附损害模拟方法，以原始含多种岩石矿物组分的数字岩心模型为参考，结合不同模拟条件下沥青质的沉积状况以及不同岩石矿物对沥青质的室内实验结果，实现了基于数字岩心技术对稠油油藏沥青质沉积损害的模拟，得到不同模拟条件下，稠油油藏中沥青质沉积、吸附造成的储层损害程度。该方法利用数字岩心技术对稠油油藏沥青质沉积吸附损害进行模拟，缺乏对稠油油藏沥青质沉积吸附损害的实验验证。有鉴于此，设计一种原油沥青质引起的岩石渗透率损害定量评价装置是十分有必要的，方便精确测量岩石渗透率的变化量，沥青质在岩心内部的吸附量，为评估沥青质沉积造成的稠油油藏储层损害提供实验数据支持。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种原油沥青质引起的岩石渗透率损害定量评价装置，能够测量地层温度条件下，由于压力降低，沥青质的析出压力点；压力进一步降低，沥青质在岩心内部的吸附量；沥青质吸附引起的岩石渗透率变化量。定量分析原油中沥青质析出对于岩石渗透率的影响。本专利技术还提供上述一种原油沥青质引起的岩石渗透率损害定量评价装置的应用。本专利技术的技术方案如下：一种原油沥青质引起的岩石渗透率损害定量评价装置，包括恒速恒压微量泵、高压地层油容器、高压煤油容器、岩心夹持器、过滤器和真空泵，其中；所述恒速恒压微量泵分别连接高压地层油容器和高压煤油容器一端，高压地层油容器另一端通过回压阀a与岩心夹持器的入口相连，该回压阀a用于为高压地层油容器施加压力，保持高压地层油容器的压力在原地地层压力以上，高压煤油容器另一端连接至岩心夹持器的入口，岩心夹持器出口分别连接过滤器和真空泵，所述过滤器用于过滤从所述岩心夹持器出口管路中流出的地层油中的沥青质沉淀；过滤器连接至回压阀b，回压阀b对所述岩心夹持器施加回压，模拟井底压力，回压阀a和岩心夹持器均连接手摇泵a，回压阀b连接手摇泵b，所述手摇泵a利用液压的原理，为岩心夹持器施加围压，压紧岩心，并为所述回压阀a提供压力。根据本专利技术优选的，回压阀b连接量筒，量筒用于收集从过滤器中流出的地层油量，便于测试地层油流动通过岩心之后沥青质的含量变化。根据本专利技术优选的，所述高压地层油容器、高压煤油容器、回压阀a、回压阀b、岩心夹持器和过滤器均安装在控温环境中，模拟地层温度。根据本专利技术进一步优选的，所述控温环境为恒温箱。根据本专利技术所优选的，岩心夹持器放置的岩心为直径2.5cm的圆柱岩心。根据本专利技术所优选的，所述回压阀a和手摇泵a之间的管路上设置有压力表，压力表量程为50MPa，精度0.50MPa。根据本专利技术所优选的，所述回压阀b和手摇泵b之间的管路上设置有压力表，压力表量程为50MPa，精度0.50MPa。根据本专利技术优选的，所述岩心夹持器入口、回压阀a和高压煤油容器交叉处的管路上设置有压力表，压力表量程为50MPa，精度0.50MPa。根据本专利技术优选的，所述岩心夹持器出口和过滤器之间的管路上设置有压力表，压力表量程为50MPa，精度0.50MPa。根据本专利技术优选的，所述岩心夹持器和手摇泵a之间的管路上设置有压力表，压力表量程为50MPa，精度0.50MPa。根据本专利技术优选的，恒速恒压微量泵型号为ISCO-260D。一种原油沥青质引起的岩石渗透率损害定量评价装置的使用方法，操作步骤如下：(1)配置待测量的含有溶解气的地层油样，转样至高压地层油容器中，用手摇泵a为回压阀a加压至原始地层压力；(2)岩心抽空饱和地层水，称重测试孔隙体积，放入岩心夹持器中，使用真空泵对岩心夹持器及入口上游管路抽真空；(3)将恒温箱设置为地层温度，用手摇泵b为回压阀b加压至原始地层压力，用手摇泵a为岩心夹持器施加围压，夹紧岩心；(4)设定恒速恒压微量泵的流量数值，使用高压煤油容器向岩心夹持器内注入煤油，待岩心内部被煤油充分饱和后，用量筒记录出水总量，计算束缚水饱和度；利用量筒测量的出油量/时间计量岩心夹持器出口端的产油速度，记录此时岩心夹持器入口和出口端的压力值，计算束缚水下油相有效渗透率Ko1；(5)设定恒速恒压微量泵的流量数值，使用高压地层油容器向岩心夹持器内注入地层油，驱替10倍孔隙体积，确保岩心内部饱和煤油被地层油100％替换，记录此时岩心夹持器入口端和出口端的压力值，计算地层油相渗透率值；(6)降低回压阀b压力0.5MPa，将恒速恒压微量泵设定为恒压驱替，压力值为原始地层压力，驱替10倍孔隙体积倍数，记录不同时间岩心夹持器入口端和出口端的压力值、出口端的出油速度，计算对应的油相渗透率，并收集出口端油样进行沥青质含量测定；(7)重复步骤(6)，直至出口端回压阀b压力降低至地层井底压力值时停止重复操作；步骤(6)和(7)的目的在于，模拟原油在地层温度条件下，从远处流向生产井的过程。(8)设定恒速恒压微量泵的流量数值，使用高压煤油容器向岩心夹持器内注入煤油，驱替驱替10倍孔隙体积倍数，确保岩心内部饱和地层油被煤油100％替换后，记录此时岩心夹持器入口和出口端的压力值，计算经沥青质沉淀后堵塞岩样的油相有效渗透率Ko2；(9)根据下式计算油相有效渗透率的损失百分率R；R的数值越大，岩石渗透率的损失越大，对稠油油藏的储层损害越大。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术能够测量地层温度条件下，原油中沥青质析出引起的岩石渗透率的变化量，沥青质在岩心内部的吸附量，为评估沥青质沉积造成的稠油油藏储层损害提供实验数据支持。2、本专利技术的整体构造简单，实验操作便捷，实验效果良好。...

【技术保护点】
1.一种原油沥青质引起的岩石渗透率损害定量评价装置，其特征在于，包括恒速恒压微量泵、高压地层油容器、高压煤油容器、岩心夹持器、过滤器和真空泵，其中；/n所述恒速恒压微量泵分别连接高压地层油容器和高压煤油容器一端，高压地层油容器另一端通过回压阀a与岩心夹持器的入口相连，高压煤油容器另一端连接至岩心夹持器的入口，岩心夹持器出口分别连接过滤器和真空泵；/n过滤器连接至回压阀b，回压阀a和岩心夹持器均连接手摇泵a，回压阀b连接手摇泵b。/n

【技术特征摘要】
1.一种原油沥青质引起的岩石渗透率损害定量评价装置，其特征在于，包括恒速恒压微量泵、高压地层油容器、高压煤油容器、岩心夹持器、过滤器和真空泵，其中；
所述恒速恒压微量泵分别连接高压地层油容器和高压煤油容器一端，高压地层油容器另一端通过回压阀a与岩心夹持器的入口相连，高压煤油容器另一端连接至岩心夹持器的入口，岩心夹持器出口分别连接过滤器和真空泵；
过滤器连接至回压阀b，回压阀a和岩心夹持器均连接手摇泵a，回压阀b连接手摇泵b。


2.如权利要求1所述的原油沥青质引起的岩石渗透率损害定量评价装置，其特征在于，回压阀b连接量筒。


3.如权利要求2所述的原油沥青质引起的岩石渗透率损害定量评价装置，其特征在于，所述高压地层油容器、高压煤油容器、回压阀a、回压阀b、岩心夹持器和过滤器均安装在控温环境中。


4.如权利要求3所述的原油沥青质引起的岩石渗透率损害定量评价装置，其特征在于，所述控温环境为恒温箱。


5.如权利要求1所述的原油沥青质引起的岩石渗透率损害定量评价装置，其特征在于，岩心夹持器放置的岩心为直径2.5cm的圆柱岩心。


6.如权利要求1所述的原油沥青质引起的岩石渗透率损害定量评价装置，其特征在于，所述回压阀a和手摇泵a之间的管路上设置有压力表，压力表量程为50MPa，精度0.50MPa，
所述回压阀b和手摇泵b之间的管路上设置有压力表，压力表量程为50MPa，精度0.50MPa。


7.如权利要求1所述的原油沥青质引起的岩石渗透率损害定量评价装置，其特征在于，所述岩心夹持器入口、回压阀a和高压煤油容器交叉处的管路上设置有压力表，压力表量程为50MPa，精度0.50MPa。


8.如权利要求1所述的原油沥青质引起的岩石渗透率损害定量评价装置，其特征在于，所述岩心夹持器出口和过滤器之间的管路上设置有压力表，压力表量程为50MPa，精度0.50MPa，所述岩心夹持器和手摇泵a之间的管路上设置有压力表，压力表量程为50MPa，精度0.50MPa。...

【专利技术属性】
技术研发人员：马敏，李爱芬，姚军，付帅师，张磊，孙海，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37