[发明专利]一种测试气体多级接触后最小混相压力的装置及方法

说明书

本发明公开了一种测试气体多级接触后最小混相压力的装置，它包括高压泵、地面原油交换器、气体中间交换器、多级管和气液分离装置，阀门C和阀门D均与多级管底部连接，阀门A和阀门B均与高压泵连接；多级管的顶部连接有集油气装置，集油气装置的外侧连接有压力计，集油气装置的顶端顺次连接有阀门E和气相色谱仪，集油气装置的顶端还顺次连接有阀门F和旋转滴界面张力测定仪；它还公开了测试方法。本发明的有益效果是：通过模拟气体与原油的多级混相接触，得到气体与原油的最小混相压力，能模拟注入气体与地下原油多级接触的真实过程，方便拆卸，清洗方便，操作简单。

技术领域

本发明涉及测试气体多级接触后最小混相压力的技术领域，特别是一种测试气体多级接触后最小混相压力的装置及方法。

背景技术

最小混相压力有两种定义法。理论上定义为: 最小混相压力是指在油层温度下，注入气体与原油达到多级接触混相的最小限度压力; 在实验方法上，Stalkup定义为: 通过一系列的驱替实验所获得的最终采收率曲线，曲线的拐点所对应的压力就是最小混相压力；Einck等定义为: 在注入气油比为7200(m³/m³) 情况下，增大压力，采收率达到80%时所对应的压力就是最小混相压力。

气驱的最小混相压力是指在油层温度下，排驱气体与原油在多级接触过程中达到完全混相的最小临界压力。它是确定原油与排驱气体能否达到完全混相的一个非常重要的参数，它对于进行混相驱替设计与混相预测具有很重要的指导意义。它也主要是针对能进行多次接触混相驱而言的，对一次接触混相驱没多大意义。

最小混相压力的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、蒸汽密度测定法和界面张力消失法。理论计算法则可以分为经验公式预测及图版法、多次接触法、数值模拟法、状态方程计算和新发展起来的系线分析计算法。

细管实验法是最可靠、最经典的实验确定方法，但它用时最长，消耗很大。升泡仪法确定最小混相压力，这种方法的特点是测定周期短，人为因素影响严重，结果可靠性有待验证，对温度低于49℃时准确性不高。蒸汽密度法测定最小混相压力，它是一种动态试验方法，它直接测定注入的富气相的密度与压力的关系，利用气与油的溶解特性来确定气与原油混相的最小混相压力，筛选油样和气样组分可重复性不强，人为因素影响严重。界面张力消失法，它建立的基础是：在油藏温度条件下，用气体驱替原油时，当两种流体达到混相，两相变成单相时，界面张力减小为0，则此时对应的压力即为最小混相压力；但受人为因素影响严重，应用有限。

经验关系及图版法简单方便快速结果粗略，只用于初步预测；多次接触法对组分很少的简单使用，对多组分系统误差大；数值模拟法结果可靠需要实验做基础，耗时长；系线分析法应用面广，但结果可靠依赖流体组分性质。

最小混相压力就是界面张力变为0时的压力，也是注入气和油相互混相时的最小压力。可以用测定界面张力的方法来计算混相压力。利用界面张力测试仪测定不同气体组分和不同压力条件下的界面张力，并且外推使界面张力为0时对应的压力即为最小混相压力。

现在很多观点认为气体与原油进行混相，测试最小混相压力时，都只是测试了该气体是否与原油在某一个压力时，达到混相，而忽略了实际最小混相压力是由气体和原油中抽提出来的轻烃组成混合物，该混合物与原油的最小混相压力。

申请号为ZL 201210289799.1公布了多管式最小混相压力测量方法及装置。多根细管并联连接，同时对每根细管进行饱和油处理，依次测得在不同压力条件下的采收率，并且拟合压力与采收率关系曲线，根据曲线拐点得到最小混相压力值，该方法原油用量较大。气体用量较大，容易堵塞管线和渗漏，测试周期长。