[发明专利]轻质油藏注空气采油原油低温氧化实验装置

说明书

技术领域

本发明属于石油开发领域，具体涉及一种轻质油藏注空气采油原油低温氧化实验方法和装置。

背景技术

20世纪60年代以来，世界上许多国家包括美国、俄罗斯等国家都开展过轻质油藏注空气技术研究，许多深层轻质油藏开展了注空气矿场试验，均取得了技术上和经济上的成功；轻质油藏低温氧化开采在我国虽然起步较晚，但由于空气来源广，成本低廉，近几年来受到广泛关注，几个油田还进行了小规模的空气泡沫驱(调驱)现场试验，并取得了很好的效果。

轻质油藏注空气开采的缺点是存在不安全因素，即注入空气和原油未完全发生低温氧化反应时，产出气中烃类气体和氧气混合容易发生爆炸；另外，低渗透油藏注空气另外一个特点就是低温氧化后原油性质会发生变化，比如粘度变化，组分变化等，这些原油性质的变化有可能对低渗透油藏的孔隙结构造成伤害，这就严格要求前期做好低温氧化速率相关实验研究，在此基础上合理优化注采参数。这对轻质油藏注空气采油低温氧化实验方法及装置提出了新的挑战，包括：1)能够模拟高温高压条件，2)能够真实模注空气采油过程，3)室内实验安全性可靠，4)具备产出物自动分离、收集和准确计量系统，5)具备产出气体在线实时监测功能，实验流程自动化程度高，6)氧化后原油性质实施监测功能。

国外在轻质油藏注空气开发低温氧化动态评价实验模拟方法和装置方面开展了大量的工作，且有相关的论文发表，但是，其对于开展原油低温氧化动态实验研究现有实验方法和装置仍存在以下不足：1)从目前技术看，在虑重力分异作用下，原油发生低温氧化仍然是在油气界面和溶解在原油里的氧气参与反应，而氧化管过短，不能真实反映实际地层中氧化前缘长度，实验结果可信度较差，2)实验流程自动化程度不高，3)使用油样为死油，不能真实模拟活油情况下的低温氧化特点。

国内在轻质油藏注空气开发低温氧化动态评价实验方法和装置方面也开展了大量的工作，且有相关的论文发表，其对于开展原油低温氧化研究现有实验方法和装置仍存在以下不足：1)动态驱替过程装置考虑不周，在驱替过程中反应系统中取气样分析，容易打破实验平衡，再就是水平放置氧化管，容易造成气体窜流，实验结果可信度较差，2)模拟使用死油，不能真实反映地层中原油氧化规律，3)实验流程自动化程度不高，4)不具备产出气体在线实时监测功能。

发明内容

本发明实施例提供一种轻质油藏注空气采油原油低温氧化实验方法和装置，用于弥补现有技术中的上述缺陷。

本发明实施例提供了一种轻质油藏注空气采油原油低温氧化实验装置，其特征在于，包括：配样注入系统、模型系统、PC监控系统、产出系统和分析系统，所述配样注入系统和所述模型系统相连，所述PC监控系统分别和所述模型系统、产出系统及分析系统相连，所述产出系统还分别和所述模型系统及所述分析系统相连，所述配样注入系统用于使天然气在死油中充分溶解形成活油以完成地层原油复配，所述模型系统用于真实模拟实际地层空气驱替过程，所述PC监控系统用于在驱替过程中进行压力监测，所述产出系统用于分离出地层原油中的气体和原油，所述分析系统用于完成对所述气体和原油进行分析，得到氧化速率、气体组分及原油组分结果。

优选的，本发明实施例的配样注入系统包括：高精度计量泵、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、死油活塞容器、天然气活塞容器、第一气体质量流量计、配样器、压力表和手动泵，所述高精度计量泵通过所述第一阀门和所述死油活塞容器的上端进口连接，且通过所述第二阀门和所述天然气活塞容器的上端进口连接；所述死油活塞容器的下端出口依次通过所述第三阀门和所述第五阀门与所述配样器的上端进口连接；所述天然气活塞容器的下端出口依次通过所述第一气体质量流量计、所述第四阀门及所述第五阀门与所述配样器的上端进口连接；所述手动泵和所述配样器相连，所述压力表设置在所述手动泵与所述配样器之间。

优选的，本发明实施例的模型系统包括：所述高精度计量泵、第六阀门、第七阀门、第八阀门、地层水活塞容器、空气活塞容器、第二气体质量流量计、六通阀、烘箱、细长氧化填砂盘管、背压阀和真空泵，所述高精度计量泵通过所述第六阀门和所述地层水活塞容器的上端进口连接，且通过所述第七阀门和所述空气活塞容器的上端进口连接；所述地层水活塞容器的下端出口连接至所述六通阀；所述空气活塞容器的下端出口通过所述第二气体质量流量计连接至所述六通阀；所述细长氧化填砂盘管设置于所述烘箱内，且所述细长氧化填砂盘管的上端口和所述六通阀连接，下端口和通过所述第八阀门和所述背压阀连接；所述真空泵也和所述六通阀连接。