本发明专利技术属于热力采油技术的领域，尤其涉及一种填砂管、储层原油原位氧化可持续性评价实验装置及方法，该填砂管包括筒体，筒体上沿径向垂直设有用于测量筒体或筒体内的砂体样本温度的接头组件，和用于取样的接头组件；轴压组件，用于对筒体内的砂体以及筒体的端部施加轴向压力；加热炉，嵌套在筒体外并用于加热筒体。该填砂管用于对砂体样本持续施加轴向压力并进行原位氧化反应实验，并通过加热炉对砂体样本的加热，使砂体样本的外围处与轴线中心处的温度相同，减少径向的热量损失，从而为原位氧化反应实验提供充足的热量，使原位氧化反应实验能够持续进行。实验能够持续进行。实验能够持续进行。
【技术实现步骤摘要】
填砂管、储层原油原位氧化可持续性评价实验装置及方法
[0001]本专利技术属于热力采油技术的领域，尤其涉及一种填砂管、储层原油原位氧化可持续性评价实验装置及方法。
技术介绍
[0002]热力采油广泛应用于稠油以及非常规储层的开发，是一种极具潜力的提高原油采收率手段。通过提高储层温度的方式，可以有效降低原油的粘度，提高其流动性，有助于原油的产出。空气作为一种廉价、易得的氧化剂，流动性强，具有良好的应用前景，在常规油藏获得了较为广泛的应用。
[0003]现有技术中的填砂管填砂完成后通过人工或外部液压机的方式沿轴向向管内砂体施加压实力来模拟储层，以尽量接近储层的基层渗透性，从而模拟储层中的空气流动状况。模拟完成后对填砂管加热来进行有机质原位氧化实验，通过在填砂管外设置保温材料来减少热量损失，从而提供热量维持原位氧化实验的进行。
[0004]热量损失的控制是原位氧化实验能否成功的关键。实际上，在当前技术条件下达到完全绝热是很困难的。针对上述相关技术，只通过加热后利用保温材料的保温性能无法提供充足的热量，导致有机质原位氧化实验无法持续进行。
技术实现思路
[0005]本专利技术的主要目的是提出一种填砂管、储层原油原位氧化可持续性评价实验装置及方法，以解决现有技术中填砂管无法提供充足的热量，而导致原位氧化实验无法持续进行的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供一种填砂管，包括：
[0007]筒体，内部形成有装填砂体样本的空腔，筒体上沿径向垂直设有两组接头组件，其中一组接头组件用于测量筒体或筒体内的砂体样本的温度，另一组接头组件用于取样；
[0008]轴压组件，用于对筒体内的砂体以及筒体的端部施加轴向压力；和
[0009]加热炉，嵌套在筒体外并用于加热筒体，加热炉内设有插管组件，插管组件套设在接头组件外并贯穿加热炉。
[0010]在本专利技术的实施例中，两组接头组件分别对称布置于筒体的外周壁，一组接头组件包括多个沿筒体的高度方向布置的筒体测温接头，另一组接头组件包括多个间隔布置的砂体测温接头和取样接头，筒体测温接头用于测量筒体内侧壁的温度，砂体测温接头用于测量筒体内的砂体样本中心轴线处的温度，取样接头用于取样。
[0011]在本专利技术的实施例中，筒体测温接头和砂体测温接头内均沿轴向贯穿有测量温度的热电偶，位于筒体测温接头内的热电偶的端部与筒体的内侧壁接触，位于砂体测温接头内的热电偶的端部贯穿筒体并插入筒体内的砂体样本中心轴线处。
[0012]在本专利技术的实施例中，加热炉包括多段沿筒体高度方向依次首尾相连的子加热部，任意相邻的两个子加热部之间设有保温层。
[0013]在本专利技术的实施例中，轴压组件包括轴压件、液压机和支架，筒体设于支架上，轴压件的一端与液压机连接，另一端对筒体内的砂体样本顶端施加轴向压实作用力。
[0014]在本专利技术的实施例中，筒体背离轴压件的一端设有进料口和烧结板，烧结板用于防止筒体内的砂体样本进入进料口。
[0015]在本专利技术的实施例中，还提出一种储层原油原位氧化可持续性评价实验装置，包括：
[0016]如上所述的填砂管；
[0017]渗透率测试仪，用于测量填砂管内的砂体样本的渗透率；
[0018]活塞容器，用于向填砂管内泵入原油或空气；和
[0019]温度控制与采集系统，与热电偶连接并用于采集和控制填砂管的温度。
[0020]在本专利技术的实施例中，还提出一种储层原油原位氧化可持续性评价实验方法，应用于如上所述的储层原油原位氧化可持续性评价实验装置中，储层原油原位氧化可持续性评价实验方法包括：
[0021]步骤S1：制备模拟页岩/致密储层的砂体样本并测试渗透率；
[0022]步骤S2：采用活塞容器向填砂管内的砂体样本泵入原油，以进行原油饱和实验；
[0023]步骤S3：通过活塞容器向填砂管内的砂体样本泵入空气，以进行原位氧化实验；
[0024]步骤S4：根据原位氧化实验结果来评价渗透率下的砂体样本的原位氧化可持续性。
[0025]在本专利技术的实施例中，步骤S1包括：
[0026]步骤S11：获取页岩/致密储层的性能参数，并根据性能参数选择合适的填砂材料；
[0027]步骤S12：将填砂材料装入到填砂管中，并通过轴压组件按照预设压力对填砂材料进行压实以形成砂体样本。
[0028]在本专利技术的实施例中，步骤S3包括：
[0029]步骤S31：开启第一段加热炉，将第一段加热炉所对应的第一段砂体样本加热至预设温度；
[0030]步骤S32：采用活塞容器向第一段砂体样本内泵入空气，以对第一段砂体样本原位氧化；
[0031]步骤S33：获取热电偶监测的第二段砂体的中心温度，并控制第二段加热炉的加热温度与第二段砂体样本的中心温度相同；
[0032]依次重复上述步骤，以对每段砂体样本进行加热，直至燃烧前缘抵达填砂管末端并通过取样接头提取产物。
[0033]通过上述技术方案，本专利技术实施例所提供的填砂管具有如下的有益效果：
[0034]在进行原位氧化反应实验前，首先将填砂材料装入筒体，然后使用轴压组件对填砂材料施加轴向压力制成砂体样本，在筒体外侧设置加热炉，再对砂体样本持续施加轴向压力并进行原位氧化反应实验，实验过程中利用接头组件测量筒体和筒体内的砂体样本的温度并对原位氧化反应的产物进行取样；最后，通过加热炉对砂体样本的加热，能够保持砂体样本的外围处与轴线中心处的温度相同，减少径向的热量损失，从而为原位氧化反应实验提供充足的热量，使原位氧化反应实验能够持续进行。
[0035]本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0036]附图是用来提供对本专利技术的理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0037]图1是根据本专利技术一实施例中填砂管的结构示意图；
[0038]图2是图1中A部分的局部放大示意图；
[0039]图3是图1中B部分的局部放大示意图；
[0040]图4是根据本专利技术一实施例中筒体测温接头的结构示意图；
[0041]图5是根据本专利技术一实施例中轴压组件的结构示意图；
[0042]图6是根据本专利技术一实施例中的储层原油原位氧化可持续性评价实验装置示意图；
[0043]图7是根据本专利技术一实施例中的储层原油原位氧化可持续性评价实验的流程示意图；
[0044]图8是根据本专利技术一实施例中的步骤S1的子流程示意图；
[0045]图9是根据本专利技术一实施例中的步骤S3的子流程示意图。
[0046]附图标记说明
[0047]标号名称标号名称1筒体155第二压帽11筒体测温接头156密封圈111热电偶2砂体样本112管线3轴压组件113第一压帽31轴压件114转接头32液压机12砂体测温接头33支架13取样接头4加热炉14本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种填砂管，其特征在于，包括：筒体(1)，内部形成有装填砂体样本(2)的空腔，所述筒体(1)上沿径向垂直设有两组接头组件，其中一组所述接头组件用于测量所述筒体(1)或所述筒体(1)内的砂体样本(2)的温度，另一组所述接头组件用于取样；轴压组件(3)，用于对所述筒体(1)内的砂体样本(2)以及所述筒体(1)的端部施加轴向压力；和加热炉(4)，嵌套在所述筒体(1)外并用于加热所述筒体(1)，所述加热炉(4)内设有插管组件(41)，所述插管组件(41)套设在所述接头组件外并贯穿所述加热炉(4)。2.根据权利要求1所述的填砂管，其特征在于，两组所述接头组件分别对称布置于所述筒体(1)的外周壁，一组所述接头组件包括多个沿筒体(1)的高度方向布置的筒体测温接头(11)，另一组所述接头组件包括多个间隔布置的砂体测温接头(12)和取样接头(13)，所述筒体测温接头(11)用于测量所述筒体(1)内侧壁的温度，所述砂体测温接头(12)用于测量所述筒体(1)内的砂体样本(2)中心轴线处的温度，所述取样接头(13)用于取样。3.根据权利要求2所述的填砂管，其特征在于，所述筒体测温接头(11)和所述砂体测温接头(12)内均沿轴向贯穿有测量温度的热电偶(111)，位于所述筒体测温接头(11)内的所述热电偶(111)的端部与所述筒体(1)的内侧壁接触，位于所述砂体测温接头(12)内的所述热电偶(111)的端部贯穿所述筒体(1)并插入所述筒体(1)内的砂体样本(2)中心轴线处。4.根据权利要求1所述的填砂管，其特征在于，所述加热炉(4)包括多段沿所述筒体(1)高度方向依次首尾相连的子加热部，任意相邻的两个所述子加热部之间设有保温层。5.根据权利要求1所述的填砂管，其特征在于，所述轴压组件(3)包括轴压件(31)、液压机(32)和支架(33)，所述筒体(1)设于所述支架(33)上，所述轴压件(31)的一端与所述液压机(32)连接，另一端对所述筒体(1)内的砂体样本(2)顶端施加轴向压实作用力。6.根据权利要求5所述的填砂管，其特征在于，所述筒体(1)背离所述轴压件(31)的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐维宇，韦自健，盛家平，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：
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