一种稠油混相压力测定装置的制作方法

1.本实用新型涉及油藏开发技术领域，具体涉及一种稠油混相压力测定装置。


背景技术：

2.随着石油资源的不断开采，世界石油储量尤其是轻质石油储量不断减少，难开采的稠油将成为今后世界各产油国开采的重要资源。目前我国稠油资源量占我国石油总资源量的20％以上，因此在我国稠油的开采潜力巨大。
3.稠油因其含轻质馏分少，胶质与沥青含量高、粘度高，密度大等原因，导致开采难度大，注气驱是提高稠油产量的重要方法之一，而确定气驱最低混相压力是开展注气驱工作的重要研究内容，是地层流体能否达到混相的关键指标，是选择注气驱方式的重要依据。目前，获取原油最小混相压力值的实验方法有升泡法、细管实验法、界面张力消失法和蒸气密度法。其中细管实验法普遍应用于各大石油公司，是国际公认的测定最小混相压力的方法，但细管实验法存在测试时间长(耗时约5～7周)、操作复杂，对仪器设备及人员的要求较高的缺点。界面张力消失法存在受人为因素影响大、对仪器要求高且应用受限的缺点。蒸气密度法存在受人为因素影响且可重复性不强的缺点。升泡法具有测试时间短(耗时几小时)、能使油气多次接触、符合油藏气驱过程的优点，其结果与细管实验法的测试结果相近。因此升泡法是获取油气最小混相压力值的主要实验方法之一。
4.用升泡法测试最小混相压力的实验原理：气泡在上浮过程中与原油多级接触，发生组份相间传质作用，气泡形态逐渐发生变化直至消失形成混相，最后根据气泡运动的特点和上浮的距离可以确定混相时所需的最小压力，而该压力就是最小混相压力。
5.目前，各实验室测试最小混相压力，所使用的升泡仪一般是带透明的观察窗口并配有摄像仪的升泡仪，这种升泡仪主要是通过人的肉眼来识别气泡在原油上浮过程中形态的变化。如果原油是密度大、粘度高且透光性低的稠油，气泡在稠油中上浮，用肉眼是识别不了其形态变化的，最终导致无法用升泡法测试最小混相压力。如何用升泡法测试稠油的最小混相压力，成为一个迫切需要解决的问题。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是提供一装置以采用升泡法来更准确的测试稠油的最小混相压力。
7.本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：
8.一种稠油混相压力测定装置，包括内部具有密闭腔室的样品筒，所述密闭腔室包括位于靠下的承载水空间和位于所述承载水空间上方的承载稠油空间，所述承载稠油空间连通一压力表用于检测该承载稠油空间容设稠油时的压力，还包括注气针管，其针头穿过所述样品筒的底端伸入所述承载水空间，还包括ct扫描仪，所述ct扫描仪的射线源朝向所述样品筒设置使得从所述针头至所述承载稠油空间的最上方的区域呈现在所述ct扫描仪的投影图像中，还包括用于对所述样品筒加热的加热部。
9.作为优选，还包括振荡部，所述振荡部的振动端抵接至所述注气针管。
10.作为优选，所述振荡部为超声波振子，其包括超声波换能器和超声波变幅杆，所述超声波变幅杆形成所述振荡端。
11.作为优选，所述加热部包括嵌设于所述样品筒的电阻丝加热片。
12.作为优选，所述样品筒对应于所述承载水空间的侧壁开设有连通至所述承载水空间的第一通孔，该第一通孔连通一排水管，所述排水管上安装一排水阀。
13.作为优选，所述样品筒的顶端开设有连通至所述承载稠油空间的第二通孔，该第二通孔连通一排空管，所述排空管上安装一排空阀。
14.作为优选，还包括一注液泵，所述注液泵的出口通过管路连通至所述密闭腔室。
15.作为优选，所述样品筒的底端设置有底盖、顶端设置有顶盖，所述第二通孔开设于所述顶盖上，所述注液泵的出口所连通的管路贯穿所述顶盖连通至所述密闭腔室。
16.所提供的该装置所具有的技术效果：
17.本实用新型引入了ct扫描成像技术，通过投影图像可以识别气泡的形态变化，可以精确的测量气泡在稠油中上浮的距离，进而可以精准确定稠油最小混相压力值。下部的承载水空间用于承载水，便于气泡于该水中的形成。
18.作为优选，通过振荡部作用于注气针管的针头端，可以引起注气针管的针头端发生震荡，可以控制气泡脱落，进而可以控制气泡的大小，使气泡顺利的上浮。
附图说明
19.图1为本实用新型所提供的一种稠油混相压力测定装置的一种具体实施方式的结构示意图。
20.图1中附图标记如下：
21.1样品筒，2承载水空间，3承载稠油空间，4压力表，5注气针管，6ct扫描仪，7射线源，8超声波换能器，9超声波变幅杆，10排水管，11排水阀，12排空管，13排空阀，14注液泵，15底盖，16顶盖，17气泡，18油水界面，19注气泵。
具体实施方式
22.以下将对本实用新型的作进一步的详细描述。
23.下面将参照附图对本实用新型进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型而仍然实现本实用新型的有益效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。
24.为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本实用新型由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标。
25.为使本实用新型的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用一方便、清晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
26.结合图1，本实用新型所提供的一种稠油混相压力测定装置，其包括内部具有密闭
腔室的样品筒1，所述密闭腔室包括位于靠下的承载水空间2和位于所述承载水空间2上方的承载稠油空间3，所述承载稠油空间3连通一压力表4用于检测该承载稠油空间3容设稠油时的压力，还包括注气针管5，其针头穿过所述样品筒1的底端伸入所述承载水空间2，还包括ct扫描仪6，所述ct扫描仪6的射线源朝向所述样品筒1设置使得从所述针头至所述承载稠油空间3的最上方的区域呈现在所述ct扫描仪的投影图像中，还包括用于对所述样品筒1加热的加热部。
27.本实用新型引入了ct扫描成像技术，通过投影图像可以识别气泡17的形态变化，可以精确的测量气泡17在稠油中上浮的距离，进而可以精准确定稠油最小混相压力值。下部的承载水空间2用于承载水，便于气泡17于该水中的形成。
28.一种具体实施方式中，还包括振荡部，所述振荡部的振动端抵接至所述注气针管5。
29.通过振荡部作用于注气针管5的针头端，可以引起注气针管5的针头端发生震荡，可以控制气泡17脱落，进而可以控制气泡17的大小，使气泡17顺利的上浮。
30.如图1所述，一种具体实施方式中，所述振荡部为超声波振子，其包括超声波换能器8和超声波变幅杆9，所述超声波变幅杆9形成所述振荡端。
31.一种具体实施方式中，所述加热部包括嵌设于所述样品筒1的电阻丝加热片。采用电阻丝加热的技术已经相当成熟，这里不多做阐述。
32.如图1所述，一种具体实施方式中，所述样品筒1对应于所述承载水空间2的侧壁开设有连通至所述承载水空间的第一通孔，该第一通孔连通一排水管10，所述排水管10上安装一排水阀11。
33.进一步的，所述样品筒1的顶端开设有连通至所述承载稠油空间3的第二通孔，该第二通孔连通一排空管12，所述排空管12上安装一排空阀13。
34.一种具体实施方式中，还包括一注液泵14，所述注液泵14的出口通过管路连通至所述密闭腔室。
35.如图1所示，该具体实施方式中，所述样品筒1的底端设置有底盖15、顶端设置有顶盖16，所述第二通孔开设于所述顶盖16上，所述注液泵14的出口所连通的管路贯穿所述顶盖16连通至所述密闭腔室。
36.还包括设置注气泵19，其连接注气针管5用于提供气源。
37.样品筒1用耐高温高压的材质所铸(如金属材料)。
38.该装置可以较好的对高粘度、高密度、透光性差的稠油进行最近小混相压力的测试分析。测试结果的重复性和精确性较好，且安全性好。
39.该装置的使用方法如下：
40.步骤a:打开排水阀11，在注液泵14中充装水，通过注液泵14向样品筒1内注入水，直至排水管10连续出水，关闭注液泵1停止注水，关闭排水阀11；
41.步骤b:打开排空阀13，把注液泵1中的水换成原油(也可以使稠油)，通过注液泵14向样品筒1内注入原油直至排空管12连续出油，关闭注液泵1停止注液，关闭排空阀13；
42.步骤c:打开样品筒1的加热功能，温度升至实验所需温度停止；
43.步骤d:开启注液泵14，往样品筒1中注入原油，观察压力表4，使样品筒1内的压力达到实验所需压力时停止注入。
44.步骤e:开启射线源7，使样品筒1内部注气针管5的针头端至样品筒1顶部区域能完整的显现在投影图像中；
45.步骤f:开启注气泵19，将注气泵19的压力升至实验所需的压力后，向注气针管5中缓慢注入气体。观察ct扫描投影图像，在投影图像上能识别出气泡17的轮廓，且气泡17大小符合实验要求时，关闭注气泵19停止注气；
46.步骤g:开启超声波换能器8，让其发出振荡指令作用于超声波变幅杆9，使气泡17顺利脱离注气针管5的针头，进入样品筒1。
47.步骤h:在ct扫描投影图像上观察气泡17的形态变化，测量气泡17通过油水界面18后上浮的距离。
48.步骤i:打开排空阀13，排出样品筒1中的气体。改变实验压力，重复步骤d至步骤h，直至获得最小混相压力值。
49.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点，因此以上所述仅为本实用新型的实施例。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还包括各种等效变化和改进，这些变化和改进都将落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

技术特征：
1.一种稠油混相压力测定装置，其特征在于，包括内部具有密闭腔室的样品筒，所述密闭腔室包括位于靠下的承载水空间和位于所述承载水空间上方的承载稠油空间，所述承载稠油空间连通一压力表用于检测该承载稠油空间容设稠油时的压力，还包括注气针管，其针头穿过所述样品筒的底端伸入所述承载水空间，还包括ct扫描仪，所述ct扫描仪的射线源朝向所述样品筒设置使得从所述针头至所述承载稠油空间的最上方的区域呈现在所述ct扫描仪的投影图像中，还包括用于对所述样品筒加热的加热部。2.根据权利要求1所述的稠油混相压力测定装置，其特征在于，还包括振荡部，所述振荡部的振动端抵接至所述注气针管。3.根据权利要求2所述的稠油混相压力测定装置，其特征在于，所述振荡部为超声波振子，其包括超声波换能器和超声波变幅杆，所述超声波变幅杆形成所述振动端。4.根据权利要求1所述的稠油混相压力测定装置，其特征在于，所述加热部包括嵌设于所述样品筒的电阻丝加热片。5.根据权利要求1所述的稠油混相压力测定装置，其特征在于，所述样品筒对应于所述承载水空间的侧壁开设有连通至所述承载水空间的第一通孔，该第一通孔连通一排水管，所述排水管上安装一排水阀。6.根据权利要求5所述的稠油混相压力测定装置，其特征在于，所述样品筒的顶端开设有连通至所述承载稠油空间的第二通孔，该第二通孔连通一排空管，所述排空管上安装一排空阀。7.根据权利要求6所述的稠油混相压力测定装置，其特征在于，还包括一注液泵，所述注液泵的出口通过管路连通至所述密闭腔室。8.根据权利要求7所述的稠油混相压力测定装置，其特征在于，所述样品筒的底端设置有底盖、顶端设置有顶盖，所述第二通孔开设于所述顶盖上，所述注液泵的出口所连通的管路贯穿所述顶盖连通至所述密闭腔室。

技术总结
本实用新型公开了一种稠油混相压力测定装置，包括内部具有密闭腔室的样品筒，密闭腔室包括位于靠下的承载水空间和位于承载水空间上方的承载稠油空间，承载稠油空间连通一压力表用于检测该承载稠油空间容设稠油时的压力，还包括注气针管，其针头穿过样品筒的底端伸入承载水空间，还包括CT扫描仪，CT扫描仪的射线源朝向样品筒设置使得从针头至承载稠油空间的最上方的区域呈现在CT扫描仪的投影图像中，还包括用于对样品筒加热的加热部。该装置可以较好的对高粘度、高密度、透光性差的稠油进行最近小混相压力的测试分析。测试结果的重复性和精确性较好，且安全性好。且安全性好。且安全性好。


技术研发人员：马冬晨 陈蒲礼 赵瑞明 张晓宇 徐征遥 张子轶
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：2023.01.05
技术公布日：2023/7/14