[发明专利]一种多孔介质中凝析气-干气扩散系数测定装置

权利要求书

1.利用装置对多孔介质中凝析气-干气扩散系数进行测定的方法，该装置由岩心夹持器(1)、恒温箱(3)、扩散腔室(6)、差压变送器(4)、液压双作用泵(8)、围压系统、气体供应系统、气体分离系统组成，所述岩心夹持器(1)位于恒温箱(3)中，岩心夹持器(1)内装有两块岩心(2)，岩心(2)之间有试样阀门(29)，每块岩心(2)均连接扩散腔室(6)，两个扩散腔室(6)通过压力平衡阀(7)连通，每个扩散腔室(6)内有活塞(5)，外连液压双作用泵(8)、差压变送器(4)；所述岩心夹持器(1)连接围压系统，该围压系统由围压增压阀(25)、围压卸压阀(26)和围压泵(27)组成；所述扩散腔室(6)的入口端连接气体供应系统，该气体供应系统包括干气供应系统、凝析气供应系统，每个气体供应系统由气源瓶、配样器、进气阀组成，配样器内部有加热器，外部连有液体计量泵；所述扩散腔室(6)的出口端连接气体分离系统，该气体分离系统包括取样阀I、标准体积室(19)、取样阀II、低温闪蒸分离器(22)、气体计量器(23)和色谱仪(24)，该方法依次包括以下步骤：

1)选取岩心(2)并将其放入岩心夹持器(1)中，将岩心(2)和扩散腔室(6)抽为真空状态，给岩心(2)建立束缚水饱和度；

2)打开围压增压阀，用围压泵给岩心夹持器(1)加压至实验压力，压力稳定后关闭围压增压阀，设置恒温箱温度至实验温度，打开压力平衡阀，用液压双作用泵给活塞加压；

3)打开进气阀，通过控制差压变送器的压力数值缓慢使用气体供应系统中的配样器向多孔介质和扩散腔室(6)供气，使得岩心夹持器(1)两端扩散腔室(6)内的压力达到平衡，扩散开始，该时刻记为初始时刻t₀；

4)每隔一段时间对岩心夹持器(1)中扩散腔室(6)内的气体进行取样，记第i次取样时刻为第i取样时刻t_i，取一定量的气体到标准体积室内，使气体进入色谱仪进行浓度分析，记录两个扩散腔室(6)气体组分的浓度分别为C_1ij和C_2ij；对凝析气扩散腔室(6)内的流体进行闪蒸分离，测定气液流体组成及气油比GOR，从而计算扩散腔室(6)内的凝析气组成；

5)多次重复步骤4)以达到取样点数要求，利用下式计算岩心(2)中气体的扩散系数：

ΔC_ij＝C_1ij-C_2ij

E＝A(1/V₁+1/V₂)/L

式中：D_j—气体j组分在岩心中的扩散系数，cm²/s；

ΔC_0j—初始时刻气体j组分在两扩散腔室中的浓度差，％；

ΔC_ij—第i取样时刻气体j组分在两扩散腔室中的浓度差，％；

t_i—第i取样时刻，s；

t₀—初始时刻，s；

C_1ij—第i取样时刻气体j组分在干气扩散腔室中的浓度，％；

C_2ij—第i取样时刻气体j组分在凝析气扩散腔室中的浓度，％；

A—岩心的截面积，cm²；

L—岩心的长度，cm；

V₁,V₂—分别为两扩散腔室容积，cm³；

E—中间变量，cm^-2。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扩散腔室内置活塞，与压力平衡阀、差压变送器以及液压双作用泵控制扩散腔室内的压力稳定。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扩散腔室(6)出口端连接的凝析气供应系统，通过低温闪蒸分离器和气体计量器测量扩散腔室内流体的气液组成及气油比GOR，计算凝析气样品的组成。