[发明专利]一种评价页岩油原位热解开采驱替效率的装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种评价页岩油原位热解开采驱替效率的装置及方法，该装置包括注入系统、预热系统、岩心夹持系统、压力加载系统、流量检测系统、数据采集处理系统；所述注入系统、预热系统、岩心夹持系统和流量检测系统通过管路依次连接；所述压力加载系统与岩心夹持系统连接；所述数据采集处理系统分别与注入系统、预热系统、岩心夹持系统、压力加载系统、流量检测系统连接；所述注入系统包括气体注入系统和液体注入系统；气体注入系统与液体注入系统连接。本发明解决了现有的热解实验设备无法完成针对页岩油原位开采工艺的模拟研究，能够安全高效的完成评价页岩油原位热解开采效率的实验，且操作安全、适用性强，可以一机多用。

技术领域

本发明涉及油气藏开发研究技术领域，尤其涉及一种评价页岩油原位热解开采驱替效率的装置及测试方法。

背景技术

页岩油是指生成并滞留在烃源岩中，以游离或吸附状态赋存在地层微纳米级储集空间中，基本未运移或极短距离运移的低熟—半熟油气。页岩油是中国陆上潜力最大、最具战略性的石油接替资源，在国内外分布十分广泛，现如今页岩油的高效开发利用已经受到了广泛的关注。页岩油的开采主要有地面干馏和原位热解开采两种，目前中国页岩油资源的开发主要以地面干馏为主，但随着埋深的增加页岩油开采变得复杂化，开采成本和生产成本都有大幅增加，同时还需配备有采矿及大型尾气处理设施。相较之下，原位热解技术具有流程简单、成本低、开采效率高和环保等诸多优点在未来有着广泛的应用前景，原位热解开采技术是通过直接向地下油页岩层注热的方式，使油页岩中油母质发生热解反应生成页岩油及其相关产物。

目前缺乏一套评价页岩油原位热解效能与驱替效率的设备与方法，现有评价页岩油热解性能的研究和设备集中热解反应前后页岩孔隙率及渗透性的对比上，对于页岩油热解性能与驱替效率的评价是割裂的，因此提出一种适用于页岩油原位开采，用于页岩油原位热解效能与驱替效率一体化评价装置及测试方法，在油气藏开发研究技术领域有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一套能够指导页岩油合理开发开采，可以模拟研究油页岩原位热解开采，评价页岩油热解效能及驱替效率的装置及测试方法，同时可用于高温高压驱替实验一机多用。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种评价页岩油原位热解开采驱替效率的装置，包括设备组成包括有注入系统、预热系统、岩心夹持系统、压力加载系统、流量检测系统、数据采集处理系统。注入系统、预热系统、岩心夹持系统和流量检测系统通过管路依次连接；压力加载系统与岩心夹持系统连接；数据采集处理系统分别与注入系统、预热系统、岩心夹持系统、压力加载系统、流量检测系统连接；注入系统包括气体注入系统和液体注入系统；气体注入系统与液体注入系统连接。

注入系统包括气体注入系统和液体注入系统，其中气体注入系统组成包括气体注入系统包括依次顺序连接的气源、驱动阀、增压泵、高压贮罐、调压阀、入口气体流量计、入口控制阀；气源出口与驱动阀之间的管路上装有控制阀，在气源和控制阀之间的管路上设有压力表；调压阀和入口气体流量计之间的管路上设有调压阀压力表。入口气体流量计可实时采集入口气体流量数据。

液体注入系统包括高压注入泵和中间容器；高压注入泵与中间容器连接，用于为页岩油原位热解开采驱替提供动力；中间容器并联有三个腔体，中间容器的出口设置在入口控制阀之后管路上。液体注入系统的管路连接在气体注入系统管路的入口控制阀之后。

预热系统主要由预热器以及预热器温度监视器组成。预热器内部设有环形管路，高压气体液体由管路进入预热器内环型管路加热，预热器温度监视器通过插入内部的金属探针采集温度数据，驱替介质加热后由管线输入特制的高温高压三轴夹持系统中。