一种近绝热条件下原油自氧化放热特征的测定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术为一种近绝热条件下原油自氧化放热特征的测定装置，包括，模型本体，模型本体包括反应釜体，其内装有油砂，其中心区域能达到近绝热的状态；反应釜体的顶部密封穿设注油管线和注气管线；反应釜体的侧壁上连通至少2层产出管线；反应釜体的外壁上包设有提供初始反应温度的预加热板；反应釜体内插设温度传感器，反应釜体内还密封插设有压力传感器；气源体；气源体能通过气体流量控制器与注气管线连通；泵，能与注油管线连通；控制部，气体流量控制器、温度传感器和压力传感器均与其电连接。该装置通过研究近绝热条件下原油自氧化放热特征，确定稀油油藏自燃点火进行火驱的适用条件，得出油藏温度与自燃点火时间的关系，从而指导生产。

【技术实现步骤摘要】
一种近绝热条件下原油自氧化放热特征的测定装置
本技术涉及注空气火驱开发油藏的提高采收率
，尤其涉及一种近绝热条件下原油自氧化放热特征的测定装置。
技术介绍
火驱，火烧油层采油方法的简称，指通过注气井向地层连续注入空气并点燃油层，实现层内燃烧，从而将地层原油从注气井推向生产井的采油方法。对于某些水驱效果不佳的稀油油藏，考虑运用火驱的方法来提高采收率，而火驱技术的适用条件一直是石油行业所关注的话题。在地层条件下，由于油藏的保温性能较好，原油在地层下能够进行热量累积。而在何种地层温度下进行热量累积能够实现原油自燃，是稀油油藏能否进行火驱的关键问题之一。经过广泛的调研，发现稀油自燃时间与油藏温度的关系：油藏温度为30℃时，原油自燃时间为100-150天；油藏温度为50-60℃时，原油自燃时间为10-20天；而当油藏温度达到70-80℃以上时，原油自燃点火的时间则缩短到了几个小时。但这只适用于某些稀油油藏，而对于不同的油藏，其原油特性差异较大，因而其自燃时间与油藏温度的对应关系将有所变化，因此，有必要在实验室内模拟地层条件，这就需要创造一个绝热(绝热条件是指体系与外界无热交换的条件，也就是外界热量无法进入体系，体系的热量也无法向外扩散的条件，是一种理想化的条件。绝热体系的获得，就是分别从传导、对流和辐射三种方式上隔绝、阻止热量的传递。近绝热条件，指体系与外界的热交换非常小，几近绝热)的反应环境来进行反应动力学的研究，但在实验室内很难模拟出油藏环境。现有技术一：该技术为一种绝热加速量热仪及检测方法。该绝热反应装置是通过热量补偿的方式来平衡系统的散热，从而模拟绝热反应环境的。它装有外循环气体增压装置和内气体循环装置，能够进行有气体参与反应的带压实验；设置有6个加热器和实时控制模块，从而对仪器进行实时热量补偿。通过检测进出口温度差，计算出样品放热量。该技术不需要通过工艺手段实现绝热，而是将散失的热量通过6个加热器加热来进行补偿，从而模拟出绝热环境下的原油放热过程。但是其主要缺点在于：(1)该技术方案由于通过监测软件从而控制加热器的分阶段升温，来保持炉体温度与反应样品温度相一致，所以它对于加热器的要求很高，任一阶段内加热器故障将导致实验失败，且每一次升温都会引入一部分误差；(2)该反应装置结构复杂，元件多，不便于维护，且系统持续向外散热，同时要求加热器持续加热，能量消耗大；(3)对于缓慢的放热过程，加热器极容易出现过补偿和欠补偿情况。无论是过补偿还是欠补偿都会对实验结果产生严重的干扰。现有技术二：该技术为一种小型固定床绝热反应器。该方案在进行绝热反应实验时，先将装好催化剂的反应器和夹套这一整体放入加热炉体内，将热电偶插入热电偶保护管内来测定催化剂床层的温度，在对反应器进行预热过程中夹套内腔内充满空气，处于常压状态，因此电加热丝对反应器的加热主要是靠夹套内腔内的空气导热，这样利于后面的抽真空形成绝热条件。将反应器内的催化剂充分预热到设定的温度后，切断电加热丝的电源停止加热，并启动真空泵进行抽真空，当压力表的数值稳定在某一数值时，关闭阀门和真空泵。最后通过进料口注入反应原料进行绝热反应，在反应过程中可以通过观察装入热电偶保护管内的热电偶测定的温度，追踪绝热反应过程中床层温度的变化。该技术存在以下缺点：(1)该方案虽然将夹套和反应器之间的部分抽真空进行绝热，但是并不能阻止反应器通过不与真空部分接触的壁面进行热传导，所以会影响其绝热性；(2)通过入料口添加的反应原料并未加热到目标反应温度，固定床和原料间有热交换，出料口出来的产物也会携带一部分能量，因此催化剂的反应温度得不到保证；(3)该绝热反应装置适用于流动介质的绝热反应，对于油砂在绝热环境下的热量累积实用性较差。现有技术三：该技术为一种恒温绝热两用反应器。该反应器既可以作为绝热反应器，又可以作为恒温反应器，并能测量反应热的大小。这种恒温绝热两用反应器是通过抽真空的方法来实现绝热的，实施绝热反应的工作状态为：利用电加热器和副电加热器使加热介质充分融化，介质体积膨胀至隔板上沿时，多余的介质可流入蓄存层。利用气源压力将反应器外层的液体介质压入蓄存层，使反应器外层充满气体，为了保证绝热性能，使用真空泵将反应器外部抽成真空。进料通过加热介质进行预热从而进入反应器发生反应，通过反应器内外的热电偶测量轴向温度变化及径向温差从而测量出反应热的大小。该技术存在以下缺点：(1)该绝热反应装置和技术二一样，在进料口、出料口的末端均存在非绝热段，这将影响系统的绝热效果；(2)该绝热反应装置有效克服了技术二中进料口的原料未达到反应温度的缺陷，但入口原料进入反应器的温度是否达到目标温度还未可知。由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种近绝热条件下原油自氧化放热特征的测定装置，以实现通过实验得出油藏温度与自燃点火时间的关系，从而指导生产。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种近绝热条件下原油自氧化放热特征的测定装置，克服现有技术中存在的问题，利用中心区域能达到近绝热的状态的大型反应釜体进行实验，利用其中心区域的反应情况来研究原油自氧化放热特征，确定稀油油藏自燃点火进行火驱的适用条件，得出油藏温度与自燃点火时间的关系，从而指导生产。本技术的目的是这样实现的，一种近绝热条件下原油自氧化放热特征的测定装置，包括，模型本体，所述模型本体包括反应釜体，所述反应釜体内装有油砂，反应釜体的中心区域能达到近绝热的状态；所述反应釜体的顶部向下密封穿设注油管线和注气管线；所述反应釜体的侧壁上连通设置位于不同高度位置的至少2层产出管线；所述反应釜体的外壁上包设有能通电发热提供初始反应温度的预加热板；所述反应釜体内插设温度传感器，所述温度传感器用于监测反应釜体的中心区域的温度；所述反应釜体内还密封插设有压力传感器；气源体，所述气源体用于提供含氧量可调的气体；所述气源体能通过气体流量控制器与所述注气管线连通；泵，所述泵能与所述注油管线连通；控制部，所述气体流量控制器、所述温度传感器和所述压力传感器均与所述控制部电连接。在本技术的一较佳实施方式中，所述气源体包括氮气源和氧气源，所述氮气源和所述氧气源的出口均通过一所述气体流量控制器连通所述注气管线，所述注气管线上串接有压力表。在本技术的一较佳实施方式中，所述压力表和所述反应釜体之间的注气管线上串接有控制开闭的第一针阀。在本技术的一较佳实施方式中，所述反应釜体的顶部设置能拆卸且能密封连接的釜体端盖，所述注油管线、所述注气管线和所述温度传感器密封穿过所述釜体端盖后进入反应釜体的内腔。在本技术的一较佳实施方式中，所述釜体端盖的上方扣设端盖隔热层。在本技术的一较佳实施方式中，所述预加热板的外侧包设有釜体隔热层，所述釜体隔热层的外侧包设有能固定所述釜体隔热层的隔热板，所述反应釜体的顶部扣设有端盖隔热层，所述端盖隔热层的底部能与所述隔热板的上部抵靠。在本技术的一较佳实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种近绝热条件下原油自氧化放热特征的测定装置，其特征在于，包括，/n模型本体，所述模型本体包括反应釜体，所述反应釜体内装有油砂，反应釜体的中心区域能达到近绝热的状态；所述反应釜体的顶部向下密封穿设注油管线和注气管线；所述反应釜体的侧壁上连通设置位于不同高度位置的至少2层产出管线；所述反应釜体的外壁上包设有能通电发热提供初始反应温度的预加热板；所述反应釜体内插设温度传感器，所述温度传感器用于监测反应釜体的中心区域的温度；所述反应釜体内还密封插设有压力传感器；/n气源体，所述气源体用于提供含氧量可调的气体；所述气源体能通过气体流量控制器与所述注气管线连通；/n泵，泵能与所述注油管线连通；/n控制部，所述气体流量控制器、所述温度传感器和所述压力传感器均与所述控制部电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种近绝热条件下原油自氧化放热特征的测定装置，其特征在于，包括，
模型本体，所述模型本体包括反应釜体，所述反应釜体内装有油砂，反应釜体的中心区域能达到近绝热的状态；所述反应釜体的顶部向下密封穿设注油管线和注气管线；所述反应釜体的侧壁上连通设置位于不同高度位置的至少2层产出管线；所述反应釜体的外壁上包设有能通电发热提供初始反应温度的预加热板；所述反应釜体内插设温度传感器，所述温度传感器用于监测反应釜体的中心区域的温度；所述反应釜体内还密封插设有压力传感器；
气源体，所述气源体用于提供含氧量可调的气体；所述气源体能通过气体流量控制器与所述注气管线连通；
泵，泵能与所述注油管线连通；
控制部，所述气体流量控制器、所述温度传感器和所述压力传感器均与所述控制部电连接。


2.如权利要求1所述的近绝热条件下原油自氧化放热特征的测定装置，其特征在于，所述气源体包括氮气源和氧气源，所述氮气源和所述氧气源的出口均通过一所述气体流量控制器连通所述注气管线，所述注气管线上串接有压力表。


3.如权利要求2所述的近绝热条件下原油自氧化放热特征的测定装置，其特征在于，所述压力表和所述反应釜体之间的注气管线上串接有控制开闭的第一针阀。


4.如权利要求1所述的近绝热条件下原油自氧化放热特征的测定装置，其特征在于，所述反应釜体的顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秋，郑浩然，唐君实，易雷浩，王伯军，王晓春，关文龙，蒋有伟，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11