[发明专利]一种气体在超稠油中物性参数的测试装置和方法

说明书

本发明提供了一种气体在超稠油中物性参数的测试装置和方法。该装置包括：高温高压混样单元、密度测量单元、粘度测量单元、采样单元、溶解度测量单元；高温高压混样单元分别与密度测量单元、粘度测量单元、采样单元、溶解度测量单元连接；采样单元分别与密度测量单元、粘度测量单元、溶解度测量单元连通；高温高压混样单元包括配样设备、控制设备，配样设备设置有进料口和出口，控制设备包括加热器。本发明还提供了利用上述装置完成的气体在超稠油中物性参数的测试方法。上述装置和方法可以在高温高压下对气体在超稠油中溶解度、密度、粘度等参数进行稳定测试。

技术领域

本发明涉及一种高温高压条件下非凝结气体在超稠油及水中的溶解度等物性参数的测试装置与方法，属于石油开采技术领域。

背景技术

在注蒸汽开采稠油的过程中，伴注一定量的非凝结气能够起到减少热损失、保持注汽压力、助排产出液的作用。油田提高采收率常用的非凝结气有氮气、二氧化碳、烟道气、天然气、空气。非凝结气注入油藏后，可以显著改善油气比，大大提高能量的利用率，并在一定程度上提高原油的采收率。

但是非凝结气对稠油的溶解降粘、溶解气产出、提高采收率的具体效果等缺乏有效的数据支撑，无法进行相应的理论计算和数值模拟分析，因而需要进行相关的实验研究。

非凝结气在常温低压下的物性数据比较丰富，但在高温高压注蒸汽条件下比较匮乏。如SAGD过程中，注汽温度在250℃左右，压力在4MPa左右，在这样的温压条件下进行测试，需要测试仪器可以同时满足高温和高压的要求，但常规的PVT测试分析装置都无法满足实验需要。

常规的PVT测试分析装置属于较精密的设备，适用于常规稀油低温试验中。内部的活塞结构控制测试流体的体积，但需要完成动密封。而在长期的高温、高压条件下与油水接触的工况下，普通动密封将变得脆弱、不可靠，导致实验失败。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种可以在高温、高压条件下对气体在超稠油中溶解度、密度、粘度等参数实现稳定测试的实验装置。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种气体在超稠油中物性参数的测试装置，该气体在超稠油中物性参数的测试装置包括：高温高压混样单元、密度测量单元、粘度测量单元、采样单元、溶解度测量单元；

其中，所述高温高压混样单元分别与所述密度测量单元、所述粘度测量单元、所述采样单元、所述溶解度测量单元连接；

所述采样单元分别与所述密度测量单元、所述粘度测量单元、所述溶解度测量单元连通；

所述高温高压混样单元包括配样设备、控制设备，所述配样设备设置有进料口和出口，所述控制设备包括加热器。

在本发明提供的气体在超稠油中物性参数的测试装置中，进料口在配样设备的顶端，出口在配样设备的底端。

在本发明提供的气体在超稠油中物性参数的测试装置中，进料口在配样设备的顶端，出口在配样设备的底端，使得原料从上部的进料口进入后，充分混合、促进油、气相平衡，然后从底部的出口进行取样，可以直接获得含饱和溶解气的油样，利用液封、避免气体窜入到出口，影响后续分析的准确性。

在本发明提供的气体在超稠油中物性参数的测试装置中，优选地，高温高压混样单元还包括气体质量流量计、单向阀、压力表；其中，气体质量流量计与配样设备连接，压力表设置在单向阀与气体质量流量计之间。

在本发明提供的气体在超稠油中物性参数的测试装置中，优选地，配样设备包括PID温度控制器、热电偶和压力传感器，配样设备设置有保温层，配样设备内部设置有搅拌块。

在本发明提供的气体在超稠油中物性参数的测试装置中，优选地，PID温度控制器用于调节配样设备内的温度，热电偶用于检测配样设备的温度变化，压力传感器用于监测配样设备的压力变化。