一种快速设置实验压力的方法技术

本发明专利技术涉及一种快速设置实验压力的方法，包括活塞式高压容器、注入压力表、细管模型；活塞式高压容器的顶部经管线与细管模型进口端相连，活塞式高压容器与细管模型连接的管线上安装有注入压力表、注入阀门；活塞式高压容器的下部与电动泵连接；四通阀一端连接回压压力表，一端经管线连接回压源容器，一端经管线连接手动泵，一端连接卸压阀；四通阀、手动泵之间的管线上连接有分支管线，分支管线的一端与四通阀、手动泵之间的管线贯通连接，另一端连接氮气瓶；四通阀、回压源容器之间的管线上安装有回压源入口阀，分支管线上安装有气体减压阀；通过本发明专利技术，具有方便快速、安全可靠的特点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
一种快速设置实验压力的方法


[0001]本专利技术涉及一种快速设置实验压力的方法，具体是石油行业中细管法测定地层原油与注入气之间最低混相压力所采用的快速设置实验压力的方法,属于常规油气实验


技术介绍

[0002]我国的大部分油田属陆相沉积，非均质严重，对这类油田，水驱采收率很低，只能达到33%左右，而综合含水率已达81%，有的甚至达90%以上。因此，发展提高采收率技术迫在眉睫。CO2驱提高原油采收率的基本原理就是通过CO2在原油中的溶解而使原油体积膨胀以提高产能、降低原油粘度和界面张力以提高流体的流度、通过CO2和地层原油的一次或多次接触混相来提高原油采收率，理论与实践都已证明：注CO2持续驱或注CO2段塞水气交替驱是继水驱、聚合物驱、蒸汽驱之后提高采收率的又一重要途径，也是CO2永久埋存的手段之一。因此，最低相混压力是油藏注入方案筛选的一个重要参数。目前最低相压力确定方法主要有实验室确定和理论计算两种。实验室测定方法可分为细管实验法、升泡仪法、界面张力消失法等，理论计算则分为经验公式预测法、数值模拟法等。在众多实验测定方法中，细管实验法被认为是最可靠、最经典的实验方法，因为细管模型为地层原油及注入气，提供了内部均匀充满一定粒径经压实的石英砂或玻璃珠而形成理想的多孔介质，并在最大程度上消除流度比、重力分异、非均质性等不利因素影响，这是条件其它测定方法是无法具备的，在地层温度及某一压力下，注入流体与原油经过两相间多次接触，发生充分的蒸发或凝析等相间传质作用，随着实验压力的不断提高，两相界面消失形成混相式驱替，采出程度大幅提高，在混相段和非混相段各有三个以上的实验压力点测定其不同的采出程度，采用逐次逼近法，用曲线拟合的方式找出最低的混相压力值，即采出程度出现拐点所对应的压力值。实验设计中的每一个压力点都是以手动泵调节回压力阀压力来实现的，目前操作方法是地层温度下测完某个压力点的实验后，先缓慢打开细管模型进口阀门排空卸压，同时通过手动泵缓慢降低与回压阀连接的回压源容器压力，保证细管模型进、出口压力均低于回压压力，但压差不宜超过5.0MPa，如超过此压差或出口端压力一旦高于回压压力，会使回压阀密封膜片向上变形甚至被击穿，形成膜片上下流体沟通，造成设备损坏甚至威胁操作人员人身安全，待整个系统压力降至常压后，再将装有清洗溶剂（石油醚、无水乙醇混合物）的高压活塞式容器连接细管模型进口端，用高压驱替泵按一定的流速进行清洗。设置新的压力点，继续驱替清洗溶剂，先向与回压阀连接的回压源容器预充一定压力的氮气(2
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3MPa),再以手动泵向内注入液体（蒸馏水），通过缓慢增加回压压力来逐步提高整个系统压力至实验压力。在整个建压过程中，保持回压压力始终高于注入压力2
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3 MPa，且细管模型出口端应始终保持出液，直至整个系统建到新的实验压力。在整个建、卸压操作过程中，应谨慎操作极力避免压力大幅波动，以免损坏设备及威胁操作人员人身安全。另在建、卸压过程中，细管进口端的高压活塞式容器和与回压阀连接的回压源容器都是整个系统的一部分，它们的体积远大于细管模型的孔隙体积，又因回压源容器为达到回压压力更易稳定的效果，而预充
一定压力的氮气，气体压缩比较液体大得多，对压力不敏感，给建、卸压操作额外增加难度、延长了操作时间，影响实验进度。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的在于针对上述不足，提供一种快速设置实验压力的方法。
[0004]本专利技术的目的是这样实现的：一种快速设置实验压力的装置，在细管实验流程中，在回压源容器与手动泵、氮气瓶之间加装四通阀及组件。细管实验流程包括活塞式高压容器、注入压力表、细管模型；所述活塞式高压容器的顶部经管线与细管模型进口端相连，活塞式高压容器与细管模型连接的管线上安装有注入压力表、注入阀门；活塞式高压容器的下部与电动泵连接；其特征是：还设有四通阀、手动泵、氮气瓶、回压源容器、回压阀、高压视窗；所述四通阀一端连接回压压力表，一端经管线连接回压源容器，一端经管线连接手动泵，一端连接卸压阀；所述四通阀、手动泵之间的管线上连接有分支管线，分支管线的一端与四通阀、手动泵之间的管线贯通连接，另一端连接氮气瓶；所述四通阀、回压源容器之间的管线上安装有回压源入口阀，分支管线上安装有气体减压阀；所述四通阀上安装有上阀门、下阀门，上阀门控制四通阀、手动泵之间的管线；所述回压阀顶部预置压力接口经管线与卸压阀、下阀门之间的管线连接，打开下阀门、卸压阀，四通阀经管线与回压阀贯通；所述回压源容器底部通过回压源出口阀与回压阀顶部预置压力接口相连；所述高压视窗两端分别连接细管模型下部出口端、回压阀进口，回压阀出口与气液分离器、气体计量计连接，其中，细管模型、高压视窗、回压阀均置于加热恒温箱内。
[0005]所述四通阀、回压源容器、注入阀门、卸压阀、上阀门、四通阀、气体减压阀、下阀门、回压源入口阀、回压源出口阀、回压阀以及分支管线、各个连接管线为316不锈钢制作，耐压70.0MPa。
[0006]所述手动泵压力使用范围为0
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50 MPa，回压压力表工作压力为0
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50MPa，精度0.1%FS。
[0007]一种快速设置实验压力的方法，其特征是：建立实验压力的操作：加热恒温箱将整个系统温度恒定在实验温度后，电动泵驱替活塞式高压容器内的清洗溶剂持续注入细管模型，回压压力表显示为常压，待气液分离器均匀出液，气体计量计无读数，确认细管模型清洗完成，且无残余气体后，关闭卸压阀、上阀门、气体减压阀、下阀门、回压源入口阀、回压源出口阀；确认整个系统运行正常且满足建立压力的要求后，依次打开上阀门、回压源入口阀，打开氮气瓶，调整气体减压阀，控制进入回压源容器的气体压力在2
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3MPa，关闭氮气瓶，以手动泵继续向回压源容器注入液体，待回压压力表显示压力值到达实验压力且稳定不变后，停止注入，关闭回压源入口阀；手动泵退泵，同时观察回压压力表,待压力下降至常压后,依次打开卸压阀、下阀门，将四通阀及连接回压阀的管线内残余压力卸除后，关闭卸压阀，此时手动泵与回压阀顶部预置压力连通,注入液体给回压阀，观察回压压力表，压力至2
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3 MPa后停止注入液体，待气液分离器均匀出液、气体计量计无读数后，此时包括细管模型在内的整个流程中的流体
已为单相，关闭细管模型进口端的电动泵、注入阀门。手动泵继续注入液体给回压阀，回压阀密封膜片受力向下变形，压缩回压阀下部流体，因此时系统流程中的流体为单相，压缩比极小，细管模型内压力增加很快，在距预设实验压力0.5MPa时，打开回压源出口阀，关闭上阀门，此时事先预置好的回压源容器内压力直接作用于回压阀，其上部气体起到稳压作用，控制实验压力恒定于预置压力，其下部单相液体充满回压阀密封膜片以上腔体及连接管线。电动泵先以恒压控制方式,将活塞式高压容器内的溶剂的压力快速提升至实验压力后,再改以恒速模式控制,设置合理的注入速度,打开注入阀将流体注入细管模型,待气液分离器均匀出液后，即完成地层温度、该压力点下的实验压力建立；卸除实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速设置实验压力装置，包括活塞式高压容器（2）、注入压力表（3）、细管模型（6）；所述活塞式高压容器（2）的顶部经管线与细管模型（6）进口端相连，活塞式高压容器（2）与细管模型（6）连接的管线上安装有注入压力表（3）、注入阀门（4）；活塞式高压容器（2）的下部与电动泵（1）连接；其特征是：还设有四通阀（10）、手动泵（11）、氮气瓶（13）、回压源容器（16）、回压阀（20）、高压视窗（21）；所述四通阀（10）一端连接回压压力表（9），一端经管线连接回压源容器（16），一端经管线连接手动泵（11），一端连接卸压阀（7）；所述四通阀（10）、手动泵（11）之间的管线上连接有分支管线，分支管线的一端与四通阀（10）、手动泵（11）之间的管线贯通连接，另一端连接氮气瓶（13）；所述四通阀（10）、回压源容器（16）之间的管线上安装有回压源入口阀（15），分支管线上安装有气体减压阀（12）；所述四通阀（10）上安装有上阀门（8）、下阀门（14），上阀门（8）控制四通阀（10）、手动泵（11）之间的管线；所述回压阀（20）顶部预置压力接口经管线与卸压阀（7）、下阀门（14）之间的管线连接，打开下阀门（14）、卸压阀（7），四通阀（10）经管线与回压阀（20）贯通；所述回压源容器（16）底部通过回压源出口阀（17）与回压阀（20）顶部预置压力接口相连；所述高压视窗（21）两端分别连接细管模型（6）下部出口端、回压阀（20）进口，回压阀（20）出口与气液分离器（19）、气体计量计（18）连接，其中，细管模型（6）、高压视窗（21）、回压阀（20）均置于加热恒温箱（5）内。2.根据权利要求1所述的一种快速设置实验压力装置，其特征是：所述四通阀（10）、回压源容器（16）、注入阀门（4）、卸压阀（7）、上阀门（8）、四通阀（10）、气体减压阀（12）、下阀门（14）、回压源入口阀（15）、回压源出口阀（17）、回压阀（20）以及分支管线、各个连接管线为316不锈钢制作，耐压70.0MPa。3.根据权利要求1所述的一种快速设置实验压力装置，其特征是：所述手动泵（11）压力使用范围为0
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50 MPa，回压压力表（9）工作压力为0
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50MPa，精度0.1%FS。4.利用权利要求1
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3任意一项权利要求所述的一种快速设置实验压力装置进行快速设置实验压力的方法，其特征是：建立实验压力的操作：加热恒温箱（5）将整个系统温度恒定在实验温度后，电动泵（1）驱替活塞式高压容器（2）内的清洗溶剂持续注入细管模型（...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂军，易明华，徐辉，曾隽，廖顺舟，高和群，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司华东油气分公司，
类型：发明
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