[发明专利]置换实验装置及实验方法

说明书

本发明提供了一种置换实验装置及实验方法，置换实验装置包括：反应釜，反应釜内设有容纳腔，以用于容纳岩石样本；载物台，载物台设置在容纳腔内，以用于安装岩石样本，其中，载物台上设有流油孔，以在对岩石样本加压和/或加热后使岩石样本流出的油经流油孔流出并与岩石样本分离。本发明的置换实验装置解决了现有技术中二氧化碳与页岩油置换实验装置在不同的温度和压力下测量二氧化碳与页岩油置换效果与实际生产中置换效果不一致的问题。

技术领域

本发明涉及页岩油开采技术领域，具体而言，涉及一种置换实验装置及实验方法。

背景技术

目前二氧化碳CO2前置蓄能压裂技术逐渐被应用在页岩油开发中，CO2的注入本身对提高采收率就有显著效果，这一点已经在日趋成熟的CO2驱和CO2吞吐中已经得到证明。CO2进入储层后的增油机理包括膨胀原油增能降粘、提高水的粘度从而改善油水流度比、混相、降低油水界面张力等作用。而对于致密的非常规储层，CO2与原油之间还存在置换作用，目前对这一点的研究多是通过浸泡实验进行的，具体方法是将岩心放置在高温高压反应釜中，向釜中充入CO2并增压至实验压力后再将反应釜加热到实验温度。浸泡一定时间后打开反应釜取出岩石样本观察实验现象并称量质量变化。但是这种方法通常只能得到定性的结果，由于置换出的原油随着泄压会回落到岩石表面，质量变化一般比较微小，难以实现定量化描述，测量结果与实际生产存在较大误差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种置换实验装置及实验方法，以解决现有技术中二氧化碳与页岩油置换实验装置在不同的温度和压力下测量二氧化碳与页岩油置换效果与实际生产中置换效果不一致的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种置换实验装置，包括：反应釜，反应釜内设有容纳腔，以用于容纳岩石样本；载物台，载物台设置在容纳腔内，以用于安装岩石样本，其中，载物台上设有流油孔，以在对岩石样本加压和/或加热后使岩石样本流出的油经流油孔流出并与岩石样本分离。

进一步地，置换实验装置还包括：测量组件，测量组件与流油孔连通，以收集从流油孔内流出的油并测量油的体积。

进一步地，测量组件采用计量杯。

进一步地，置换实验装置还包括：油气分离器，油气分离器与测量组件或流油孔连通，以分离流入测量组件内的油内的气体。

进一步地，置换实验装置还包括：引流管，引流管的一端与载物台连接，引流管的另一端与测量组件连接，以使流油孔流出的油经引流管流入测量组件内。

进一步地，引流管靠近载物台的一端设有引流口，引流口靠近载物台一端的开口大于引流口远离载物台一端的开口。

进一步地，反应釜包括：筒体，容纳腔位于筒体内；第一密封盖，第一密封盖与筒体连接，以密封容纳腔，其中，第一密封盖上设有导油孔，引流管插设在导油孔内，并与导油孔密封连接。

进一步地，反应釜还包括：第二密封盖，第二密封盖设置在筒体远离第一密封盖的一端，以与第一密封盖分别对筒体的两端进行密封，其中，第二密封盖上设有通气孔，以通过通气孔向容纳腔内输送气体。

进一步地，置换实验装置还包括：压力组件，压力组件与反应釜连接，以对容纳腔进行加压；加热组件，加热组件与反应釜连接，以给容纳腔进行加热。

根据本发明的另一方面，提供了一种置换实验方法，采用上述的置换实验装置进行置换实验，置换实验方法包括：

步骤S1：将岩石样本放入容纳腔内，并对容纳腔进行密封；

步骤S2：将容纳腔加压至预设压力，和/或将容纳腔加热至预设温度；

步骤S3：在步骤S2之后，间隔预定的时间以收集岩石样本流出的油，并通过测量组件测量收集到的油的体积或质量；