一种含沥青质原油注制造技术

本发明专利技术属油品物理属性测试设备技术领域，提供一种含沥青质原油注

【技术实现步骤摘要】
一种含沥青质原油注CO2沉积特性实验装置及定量评价方法


[0001]本专利技术属于油品物理属性测试设备
，具体涉及一种含沥青质原油注
CO2沉积特性实验装置及定量评价方法
。

技术介绍

[0002]沥青质可细分为戊烷沥青质
、
庚烷沥青质
、
煤沥青质和页岩沥青质等类型，根据产地和储集环境的不同，成分差异较大
。
沥青质沉积是油气开采中引发储层伤害
、
产量急降
、
井筒堵塞和油井关停等现象的重要问题之一，沥青质结构复杂含有多种杂原子且杂原子含量差异较大，但
C、H
元素含量相对稳定；沥青质中的杂原子含量虽然不高，但对石油组分的性质以及沉积特性却有很大影响
。
[0003]中国申请专利
CN202020189332X
提供了一种含蜡原油蜡沉积特性及管流特性模拟实验装置，其中包括由储油罐
、
变频油泵
、
测试段
、
流量计，并依次首尾相连组成环路
。
其储油罐和测试段分别位于不同的恒温水浴槽中，分别用于调整储油罐和测试段的温度，通过多根管径不同的透明有机玻璃管模拟变径过程中蜡沉积过程
。
[0004]但是，本申请专利技术人在实施本申请实施例中技术方案的过程中，发现该申请专利的技术方案至少存在如下技术问题：
[0005](1)
原油中含有较多的沥青质，该装置仅适用于含蜡原油的沉积状况实验，
CO2
在注入地层后并与原油混相的过程中会促进原油中的沥青质沉积，沉积后的沥青质在井筒中由于重力
、
摩擦力等作用易发生沉积，造成井筒堵塞及产油量下降的影响，而该专利中的实验装置无法准确模拟含沉积物的原油在井筒中流动的过程；
[0006](2)
该专利中的实验装置不包含岩心部分，即无法准确模拟采油全过程，不能有效表征沥青质沉积造成的产量下降；
[0007](3)
该专利中实验装置测试段全程使用水浴加温，无法有效表征井筒不同深度处的温度差异，不利于反应沥青质沉积的真实状况
。

技术实现思路

[0008]本专利技术旨在解决至少一种
技术介绍
中存在的技术问题，提供一种含沥青质原油注
CO2沉积特性实验装置及定量评价方法，可对含沥青质原油在
CO2驱替及采出过程中的沥青质沉积及油品变化进行准确模拟，通过采用分段模块化加热的方式，更加真实地模拟出井筒内的温度环境
(
即温度随深度变化的状况
)
；并通过不完全闭合地圆柱体加热组块包裹耐压玻璃管线的方式，能预留出观察位置，更加直观地观察到管线内沥青质的沉积状况；此外，通过物模实验数据存储在数模软件中
、
并在后续直接调取应用的方式，可快速定量明确相应油藏类型的原油注
CO2过程中沥青质沉积析出规律，快速实现对不同油藏数据的综合分析，明确不同油藏区块注
CO2沥青质沉积风险，为提高采收率技术研究和推广应用提供依据和支撑
。。
[0009]为实现以上技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
中间容器内的
CO2在压力下经高压管线流入岩心夹持器内部；
[0026]步骤
S02
：岩心加持器内装有岩心，第二注水泵向岩心加持器的腔体中注入水形成水压用来模拟地层压力，通过注
CO2和水，用来模拟采油过程中
CO2在地层与含沥青质原油相互作用的过程；
[0027]步骤
S03
：所述竖直测试段的耐压玻璃管线为竖直耐压玻璃管线，所述竖直耐压玻璃管线的外围包裹有3组首尾相接的环形加热组块；所述水平测试段的耐压玻璃管线为水平耐压玻璃管线，所述水平耐压玻璃管线的外围包裹有一组环形加热组块，且所述水平耐压玻璃管线的直径大于所述竖直耐压玻璃管线；
[0028]所述环形加热组块呈不完全闭合的环柱体结构，内置有加热电阻丝和水；每个环形加热组块包裹在耐压玻璃管线上，通过加热电阻丝对水加热进而实现对包围玻璃管线的加热，未被包裹的玻璃管部分用来对玻璃管线内的沉积状况进行观测；
[0029]步骤
S04
：气液分离器将产出物质中的原油及其携带出的沥青质分离出来；
[0030]步骤
S05
：气体计量器对携油而出的
CO2进行计量；
[0031]步骤
S06
：将沥青质沉积析出点和析出量同温度
、
压力变化的实验数据储存在
PVTSim
软件中，后续对于不同的油藏类型直接调用
PVTSim
软件中预存的相应油藏的实验数据，明确相应油藏的沥青质沉积析出点和析出量同温度
、
压力变化的规律
。
[0032]进一步地，每个环形加热组块为四分之三环柱体，包裹在耐压玻璃管线上；所述环形加热组块还包括不锈钢外壳和设置在不锈钢外壳上的温度传感器，所述加热电阻丝环形均布并联在不锈钢外壳壳体内部；所述加热电阻丝和温度传感器分别通过信号线与温度控制器连接
。
[0033]更进一步地，所述环形加热组块内置的温度传感器将环形加热组块的温度实时返回到温度控制器中，温度控制器通过改变接入电路的并联加热电阻丝的数量来改变温度及温度上升速度，当达到设定温度后停止加热，实现对温度的闭环控制
。
[0034]进一步地，所述竖直测试段和水平测试段的两组不同口径的耐压玻璃管线，分别用来模拟原油采收过程中的井筒和地面管线；所述竖直耐压玻璃管线用来模拟含沥青质原油在井筒中的流动，所述水平耐压玻璃管线用来模拟采出后的含沥青质原油在地面管线中的流动状况
。
[0035]与现有技术相比，本专利技术所产生的有益效果是：
[0036](1)
现有技术对原油中沥青质沉积的研究通过现场观察
、
采集数据，并在实验室中通过对含沥青质原油注
CO2观察沉积情况以获取原油沉积特性，但该种技术无法反映沥青质沉积对采收率的影响，原因是现场注入的
CO2在地层中接触原油后促使部分沥青质析出，随后会堵塞储层中的部分孔喉及优势渗流通道，使得原油无法顺利流到井筒中；而本专利技术首先将配置好的含沥青质原油饱和在岩心中，通过向岩心内注入
CO2来模拟地层中气驱原油的过程及该采油过程中沥青质析出造成的储层损害及采收率降低的状况，实现了对
CO2驱含沥青质原油采收的全过程模拟
。
[0037](2)
本专利技术的实验装置，可对含沥青质原油在被
CO2驱替及采出过程中的沥青质沉积及油品变化情况进行准确模拟；影响最终采收率的另一个因素是原油中的沥青质在井筒中由于温度
、
压力变化会发生沉积，造成原油无法顺利采出；现有的申请专利
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种含沥青质原油注
CO2沉积特性实验装置，其特征在于，包括依次首尾相连的第一注水泵
(1)、CO2中间容器
(3)、
岩心夹持器
(4)、
竖直测试段
、
水平测试段
、
气液分离器
(8)
和气体流量计
(9)
，所述岩心夹持器
(4)
的底部连通第二注水泵
(13)
；所述竖直测试段和水平测试段均包括一段耐压玻璃管线和若干个首尾相接的环形加热组块
(6)
，二者的环形加热组块
(6)
的数量根据需要设定成相同或不同；每个环形加热组块
(6)
均为不完全闭合的环柱体结构，包裹在耐压玻璃管线外围并预留出观察位置；每个环形加热组块
(6)
内部设置有若干个并联的加热电阻丝
(612)
，用于给耐压玻璃管线
(11)
提供设定温度，并通过若干个首尾相接的环形加热组块
(6)
形成梯度温度场
。2.
根据权利要求1所述的一种含沥青质原油注
CO2沉积特性实验装置，其特征在于，所述环形加热组块
(6)
还包括不锈钢外壳和设置在不锈钢外壳上的温度传感器
(611)
，所述加热电阻丝
(612)
环形均布于不锈钢外壳壳体内部；所述加热电阻丝
(612)
和温度传感器
(611)
分别通过信号线
(14)
与温度控制器
(10)
连接
。3.
根据权利要求2所述的一种含沥青质原油注
CO2沉积特性实验装置，其特征在于，所述不锈钢外壳壳体内部
、
位于加热电阻丝
(612)
外围间隙中注有水；所述加热电阻丝
(612)
采用防水加热棒
。4.
根据权利要求1所述的一种含沥青质原油注
CO2沉积特性实验装置，其特征在于，所述竖直测试段的耐压玻璃管线为竖直耐压玻璃管线
(11)
，所述竖直耐压玻璃管线
(11)
的外围包裹有3组首尾相接的环形加热组块
(6)。5.
根据权利要求4所述的一种含沥青质原油注
CO2沉积特性实验装置，其特征在于，所述水平测试段的耐压玻璃管线为水平耐压玻璃管线
(7)
，所述水平耐压玻璃管线
(7)
的外围包裹有1组环形加热组块
(6)
，且所述水平耐压玻璃管线
(7)
的直径大于所述竖直耐压玻璃管线
(11)。6.
根据权利要求1所述的一种含沥青质原油注
CO2沉积特性实验装置，其特征在于，所述第一注水泵
(1)、CO2中间容器
(3)、
岩心夹持器
(4)、
竖直测试段
、
水平测试段
、
气液分离器
(8)
和气体流量计
(9)
均通过高压管线
(2)
依次首尾相连；所述岩心夹持器
(4)
的外围设置有恒温箱
(12)。7.
根据权利要求6所述的一种含沥青质原油注
CO2沉积特性实验装置，其特征在于，所述耐压玻璃管线的两端通过弹性胶套
(111)
和转接头
(112)
与高压管线
(2)
连接，所述弹性胶套
(111)
位于耐压玻璃管线
(11)
端部与转接头
(112)
之间
。8.
根据权利要求1所述的一种含沥青质原油注
CO2沉积特性实验装置，其特征在于，所述岩心夹持器
(4)
包括由不锈钢耐压外壳
(411)
和内部的橡胶套筒
(412)
组成的矩形腔体结构，所述橡胶套筒
(412)
内部放置有岩心
(416)
；所述不锈钢耐压外壳
(411)
的左右两侧分别设置有左侧螺纹接孔
(413)
和右侧螺纹接孔
(414)
；所述左侧螺纹接孔
(413)
为二氧化碳注入口，所述右侧螺纹接孔
(414)
为采出井流物的流出口
。9.
根据权利要求8所述的一种含沥青质原油注
CO2沉积特性实验装置，其特征在于，所述不锈钢耐压外壳
(411)
的底部设置有底部螺纹接孔
(415)
；所述底部螺纹接孔
(415)
通过高压管线
(2)
连通第二注水泵
(13)。10.
根据权利要求1所述的一种含沥青质原油注
CO2沉积特性实验装置，其特征在于，所述气液分离器
(8)
的底部带有刻度，用于量取采出油的体积与沥青质沉积物的体积；所述气
液分离器
(8)
的出口连通气体计量器
(9)
，所述气体计量器<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王启祥，寇根，周伟，王子强，梁宝兴，唐红娇，胡冰艳，董海海，张自新，妥宏，刘伟洲，阿尔吐克，刘欢，时凤，兰尚涛，胡杨，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：