一种二氧化碳驱油采出原油中二氧化碳现场实时检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种二氧化碳驱油采出原油中二氧化碳现场实时检测系统，包括工作腔；所述工作腔设有原油输入口及原油输出口；原油输入口处设有流量计；所述工作腔内设有沿工作腔内壁上下移动设置的消泡单元，工作腔底端连接有超声波发生系统，顶端连接有二氧化碳气体检测系统；所述工作腔内还设有液位计；所述液位计一端位于工作腔内，另一端延伸出工作腔。本实用新型专利技术能够实时监测外界三相分离器的原油中溶解的二氧化碳的浓度，根据二氧化碳驱油的产油量算出在某一时段内从原油中脱出的二氧化碳的量，为后期CCUS项目核算二氧化碳的封存量提供数据支撑，对于评价二氧化碳的封存效果具有指导意义。果具有指导意义。果具有指导意义。

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳驱油采出原油中二氧化碳现场实时检测系统


[0001]本技术属于二氧化碳驱油采出液原油中二氧化碳浓度检测术领域，尤其涉及一种二氧化碳驱油采出液原油中二氧化碳浓度现场实时检测系统。

技术介绍

[0002]CCUS（Carbon Capture，Utilization and Storage）碳捕获、利用与封存是应对全球气候变化的关键技术之一，是实现碳中和目标的重要手段，是确保实现气候目标的重要技术支撑。尤其是利用二氧化碳驱油方面在提高原油产量的同时，可以实现低成本温室气体封存。随着大量二氧化碳被注入地下用于驱油，尤其到中后期难免会发生气窜，采出液中二氧化碳含量会剧增，此时一部分二氧化碳会返回到地面，经过调研分析二氧化碳主要存在于伴生气（以气体形式）、溶解于采出液的水中（以气体、CO
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‑
和HCO3‑
的形式）和溶解于原油中（主要以气体形式、极少部分以CO
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‑
和HCO3‑
的形式）。由于当前检测技术的限制，无法较为快速精确地计算此部分二氧化碳的量，尤其是对于溶解在原油中的二氧化碳的量的检测，鉴于当前技术条件需将原油采样后送至专业实验室通过气相色谱进行检测，在运送过程中，由于温度、压强的变化和机械扰动会导致一部分二氧化碳从原油中逸散，最终致使气象色谱中测得原油中二氧化碳的浓度与现场实际原油中二氧化碳的浓度会有较大出入，对于后期评价二氧化碳封存量的计算指导意义不大。经过技术检索未找到能够实现现场快速检测原油中二氧化碳浓度的技术装备。/>[0003]在文献《超声波促进CO2驱原油气体解吸特性研究》可知超声波通过机械振动、空化作用和热效应可以激活溶解在原油中的二氧化碳微小泡核将发生振荡、生长、收缩和溃破等过程，产生体积更大的空化气泡，在定向扩散的作用下，不停生长并向上聚集运动至气液界面，在某一特定频率和功率下可实现原油中绝大部分二氧化碳的分离，剩余极少部分的二氧化碳已被矿化，以CO
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和HCO3‑
的形式存在，再次以CO2的形式逸散到空气中可能性较小，不会产生温室效应。因此将已知体积溶解二氧化碳的采出原油置于一密闭容器内，该容器外底部装有一超声波发生系统，在特定频率和功率下产生的超声波可使原油中的二氧化碳逸出，通过容器内置的二氧化碳气体检测仪可以实现二氧化碳浓度的检测，进而可推测原油中溶解的二氧化碳的量。
[0004]通过调研目前检测原油中的二氧化碳需将原油采样后送至专业实验室经高温气化后通过气相色谱进行检测，在运送过程中，由于温度、压强的变化和机械扰动会导致一部分二氧化碳从原油中逸散，最终致使气象色谱中测得原油中二氧化碳的浓度与现场实际原油中二氧化碳的浓度会有较大出入，对于后期评价二氧化碳封存量的计算指导意义不大。
[0005]利用气相色谱技术检测原油中溶解的二氧化碳无法在生产现场快速检测，采样后至检测的这段时间内由于温度压力的变化会发生二氧化碳的溢出，导致二氧化碳浓度的较大变化，检测结果不具有参考意义，不利于后期二氧化碳的逸出量的核算。

技术实现思路

[0006]本技术旨在针对上述问题，提出一种针对二氧化碳驱油中受益油井发生气窜后现场快速准确检测原油中溶解二氧化碳含量的系统，以达到准确快速检测原油中二氧化碳的量，为后期核算二氧化碳封存量提供数据支撑。
[0007]本技术的技术方案在于：
[0008]一种二氧化碳驱油采出原油中二氧化碳现场实时检测系统，包括工作腔；所述工作腔设有原油输入口及原油输出口；原油输入口处设有流量计；所述工作腔内设有沿工作腔内壁上下移动设置的消泡单元，工作腔底端连接有超声波发生系统，顶端连接有二氧化碳气体检测系统；所述工作腔内还设有液位计；所述液位计一端位于工作腔内，另一端延伸出工作腔。
[0009]所述超声波发生系统包括依次连接的超声波发生器及超声波换能器；其中，超声波发生器位于工作腔外部，超声波换能器位于工作腔最底端，且超声波换能器的最高端低于原油输出口。
[0010]所述消泡单元包括消泡网及升降装置；升降装置沿竖直方向在固定工作腔的侧壁上，且升降装置的中心与工作腔内的原油液面平齐且上下各延伸3
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5cm；消泡网水平设置于工作腔内，消泡网与升降装置滑动连接，消泡网的行程即为升降装置的高度。
[0011]所述原油输入管道及原油输出管道上均设有蠕动泵及阀门；原油输入管道上设有原油输入蠕动泵，原油输出管道上设有排油蠕动泵。
[0012]所述原油输入管道上设有流量计。
[0013]所述工作腔为反应釜。
[0014]所述二氧化碳气体检测系统为数显二氧化碳浓度检测仪。
[0015]所述液位计为静电容液位计。
[0016]本技术的技术效果在于：
[0017]本技术能够实时监测外界三相分离器的原油中溶解的二氧化碳的浓度，根据二氧化碳驱油的产油量算出在某一时段内从原油中脱出的二氧化碳的量，为后期CCUS项目核算二氧化碳的封存量提供数据支撑，对于评价二氧化碳的封存效果具有指导意义。
附图说明
[0018]图1为本技术一种二氧化碳驱油采出原油中二氧化碳现场实时检测系统的结构示意图。
[0019]附图标记：1、超声波发生器；2、超声波换能器；3、数显二氧化碳浓度检测仪；4、消泡网； 5、升降装置；6、静电容液位计；7、原油输入蠕动泵；8、阀门；10、排油蠕动泵； 11、流量计。
具体实施方式
[0020]实施例1
[0021]一种二氧化碳驱油采出原油中二氧化碳现场实时检测系统，包括工作腔；所述工作腔设有原油输入口及原油输出口；原油输入口处设有流量计11；所述工作腔内设有沿工作腔内壁上下移动设置的消泡单元，工作腔底端连接有超声波发生系统，顶端连接有二氧
化碳气体检测系统；所述工作腔内还设有液位计；所述液位计一端位于工作腔内，另一端延伸出工作腔。
[0022]本实施例的具体实施过程为：
[0023]原油输入口接油田生产场站中三相分离器的原油出口，通过原油输入口向容积为20L的工作腔内输入10L原油；启动超声波发生系统，超声波发生系统的频率设定为30
‑
50 kHz，功率设定600
‑
800W，作用时间为5
‑
7 min；超声波发生系统关闭后开启二氧化碳气体检测系统，待显示趋于稳定后读取数值即为此刻工作腔内二氧化碳浓度C。通过液位计获得工作腔内剩余原油容积V
剩余
；计算出10 L原油中溶解的二氧化碳的浓度 C
原油
=C*V
剩余
/10。
[0024]实施例2
[0025]在实施例1的基础上，还包括：
[0026]所述超声波发生系统包括依次连接的超声波发生器1及超声波换能器2；其中，超声波发生器1位于工作腔外部，超声波换能器2位于工作腔最底端，且超声波换能器2的最高端低于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳驱油采出原油中二氧化碳现场实时检测系统，包括工作腔；所述工作腔设有原油输入口及原油输出口；原油输入口处设有流量计(11)；其特征在于：所述工作腔内设有沿工作腔内壁上下移动设置的消泡单元，工作腔底端连接有超声波发生系统，顶端连接有二氧化碳气体检测系统；所述工作腔内还设有液位计；所述液位计一端位于工作腔内，另一端延伸出工作腔。2.根据权利要求1所述二氧化碳驱油采出原油中二氧化碳现场实时检测系统，其特征在于：所述超声波发生系统包括依次连接的超声波发生器(1)及超声波换能器(2)；其中，超声波发生器(1)位于工作腔外部，超声波换能器(2)位于工作腔最底端，且超声波换能器(2)的最高端低于原油输出口。3.根据权利要求2所述二氧化碳驱油采出原油中二氧化碳现场实时检测系统，其特征在于：所述消泡单元包括消泡网(4)及升降装置(5)；升降装置(5)沿竖直方向在固定工作腔的侧壁上，且升降装置的中心与工作腔内的原油液面平齐且上下各延伸3
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5cm；消泡网(4)水平设置于工作腔内，消泡网(4)与升降装置(5)滑动连...

【专利技术属性】
技术研发人员：马振鹏，刘瑛，沈振振，焦瑞敏，李丛妮，姚振杰，王伟，杨康，
申请(专利权)人：陕西延长石油集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：