用于蒸汽萃取技術(shù)中溶劑氣體擴(kuò)散系數(shù)測定裝置的制造方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
[0002]本實(shí)用新型涉及實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種用于蒸汽萃取技術(shù)中溶劑氣體擴(kuò)散系數(shù)測定裝置。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]目前，開采稠油油藏的常規(guī)技術(shù)是熱力采油，即蒸汽吞吐(CSS)、蒸汽驅(qū)(SF)、火燒油層(ISC)、蒸汽輔助重力泄油(SAGD)等。這些技術(shù)中開采稠油和瀝青的原理都是通過加熱而降低油藏中原油的粘度。熱力采油技術(shù)中，特別是SAGD技術(shù)，可以取得較高的采收率，然而，熱力采油工藝對于能量的巨大需求，釋放出大量的溫室氣體，以及較高的生產(chǎn)成本成為該技術(shù)的主要不足。除此之外，由于薄油層中熱能在上覆層和下伏層的熱損失，油氣比相當(dāng)大，使得在薄油層中采用這項(xiàng)技術(shù)更加困難。因此，在具有低熱導(dǎo)率、底水、高含水飽和度、垂直裂縫或縫隙、低孔隙度的油藏中，熱采技術(shù)便不再經(jīng)濟(jì)適用了。所以，對于這類油藏中巨大、非常規(guī)石油的開采需要一些其他的技術(shù)手段。
[0005]對于熱力開采技術(shù)不適用的一些油藏，比如那些底水或者高含水飽和度，具有垂直裂縫，低孔隙度以及低熱傳導(dǎo)率的油藏，Vapex技術(shù)提供了一種選擇。
[0006]VAPEX是加拿大卡爾加里大學(xué)的Butler等人于1991年提出一種類似于蒸汽輔助重力泄油的稠油開采新方法。
[0007]該方法是向油藏中注入諸如乙烷、丙烷或丁烷等溶劑的露點(diǎn)壓力與油藏壓力接近的石油氣體，使之在油藏中形成氣腔，利用石油氣在原油中的溶解降粘作用和重力泄油機(jī)理開采稠油油藏。
[0008]VAPEX技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是這項(xiàng)技術(shù)不需要大量天然氣來產(chǎn)生蒸汽，這便節(jié)省了大量能源。與注蒸汽技術(shù)相比，VAPEX技術(shù)只需相當(dāng)于注蒸汽技術(shù)所需能量的3%。除了較高的能量利用效率，這項(xiàng)技術(shù)還有許多其他優(yōu)點(diǎn)，比如不需要那些昂貴的水處理裝置、在油層條件下將瀝青部分升級至原油水平、對環(huán)境影響小。VAPEX技術(shù)還避免了產(chǎn)生蒸汽過程中大量溫室氣體的釋放問題。Das認(rèn)為與SAGD技術(shù)相比，Vapex技術(shù)減少了 80%的溫室氣體排放量，而這項(xiàng)技術(shù)的主要缺點(diǎn)就是在實(shí)際油藏中，與SAGD技術(shù)相比，泄油速度慢。這就給這項(xiàng)技術(shù)在油田推廣應(yīng)用方面帶來了困難。
[0009]【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0010]本實(shí)用新型專利的目的在于克服上述技術(shù)中存在的不足，提供一種用于蒸汽萃取技術(shù)中溶劑氣體擴(kuò)散系數(shù)測定裝置。
[0011]本實(shí)用新型的目的是以如下方式實(shí)現(xiàn)的:一種用于蒸汽萃取技術(shù)中溶劑氣體擴(kuò)散系數(shù)測定裝置，包括丙烷罐，丙烷罐上設(shè)有第一閥門和壓力表，丙烷罐通過管線連接第一四通閥，且丙烷罐與第一四通閥之間設(shè)有第二閥門，第一四通閥的另外三端分別通過管線連接高壓供給裝置、第一壓力傳感器和三通閥；第一四通閥與高壓供給裝置之間設(shè)有第三閥門，高壓供給裝置內(nèi)設(shè)有第一熱電偶和溫控裝置，第一熱電偶連接數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)；第一壓力傳感器連接數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)；第一四通閥與三通閥之間設(shè)有第四閥門，三通閥的另外兩端連接第五閥門和第六閥門，第五閥門通過管線依次連接計(jì)量閥、電磁閥、第七閥門和第二四通閥的第一端，第六閥門連接第八閥門，第八閥門連接第二四通閥的第二端，第二四通閥的第三端連接第二壓力傳感器，第二壓力傳感器連接數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，第二四通閥的第四端連接恒溫水浴，且第二四通閥與恒溫水浴之間設(shè)有第九閥門，恒溫水浴內(nèi)設(shè)有溫控器，溫控器連接可視化高壓擴(kuò)散裝置，可視化高壓擴(kuò)散裝置內(nèi)設(shè)有第二熱電偶，第二熱電偶連接數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，可視化高壓擴(kuò)散裝置連接測高儀，可視化高壓擴(kuò)散裝置還連接活塞容器，且可視化高壓擴(kuò)散裝置和活塞容器之間設(shè)有第十閥門，活塞容器連接驅(qū)替泵。
[0012]所述的第一壓力傳感器上設(shè)有顯示表。
[0013]所述的第二壓力傳感器上設(shè)有示數(shù)表。
[0014]所述的恒溫水浴上設(shè)有溫控面板。
[0015]所述的管線外均纏繞加熱帶。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，構(gòu)思巧妙新穎，可用于蒸汽吞吐(CSS)、蒸汽驅(qū)(SF)、火燒油層(ISC)、蒸汽輔助重力泄油(SAGD)中，在蒸氣萃取過程中，溶劑氣體在稠油和瀝青中的擴(kuò)散是主要的分子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，這是因?yàn)榉肿釉诔碛秃蜑r青中的吸收和混合作用，導(dǎo)致稠油和瀝青粘度降低，通過本裝置記錄每次試驗(yàn)中壓力的波動(dòng)范圍和稠油的高度，使測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)，具有較大的應(yīng)用價(jià)值。
[0017]【附圖說明】:
[0018]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]【具體實(shí)施方式】:
[0020]參照圖1，一種用于蒸汽萃取技術(shù)中溶劑氣體擴(kuò)散系數(shù)測定裝置，包括丙烷罐1，丙烷罐I上設(shè)有第一閥門2和壓力表3，丙烷罐I通過管線連接第一四通閥7，且丙烷罐I與第一四通閥7之間設(shè)有第二閥門5，第一四通閥7的另外三端分別通過管線連接高壓供給裝置10、第一壓力傳感器6和三通閥13 ;第一四通閥7與高壓供給裝置10之間設(shè)有第三閥門11，高壓供給裝置10內(nèi)設(shè)有第一熱電偶9和溫控裝置8，第一熱電偶9連接數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)16 ;第一壓力傳感器6連接數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)16 ;第一四通閥7與三通閥13之間設(shè)有第四閥門12，三通閥13的另外兩端連接第五閥門14和第六閥門15，第五閥門14通過管線依次連接計(jì)量閥17、電磁閥18、第七閥門26和第二四通閥29的第一端，第六閥門15連接第八閥門28，第八閥門28連接第二四通閥29的第二端，第二四通閥29的第三端連接第二壓力傳感器30，第二壓力傳感器30連接數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)16，第二四通閥29的第四端連接恒溫水浴20，且第二四通閥29與恒溫水浴20之間設(shè)有第九閥門27，恒溫水浴20內(nèi)設(shè)有溫控器25，溫控器25連接可視化高壓擴(kuò)散裝置22，可視化高壓擴(kuò)散裝置22內(nèi)設(shè)有第二熱電偶23，第二熱電偶23連接數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)16，可視化高壓擴(kuò)散裝置22連接測高儀21，可視化高壓擴(kuò)散裝置22還連接活塞容器32，且可視化高壓擴(kuò)散裝置22和活塞容器32之間設(shè)有第十閥門24，活塞容器32連接驅(qū)替泵33。所述的第一壓力傳感器6上設(shè)有顯示表。所述的第二壓力傳感器30上設(shè)有示數(shù)表31。所述的恒溫水浴20上設(shè)有溫控面板19。所述的管線外均纏繞加熱帶。
[0021]在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行前，將活塞容器32中稠油驅(qū)替至可視化高壓擴(kuò)散裝置22內(nèi)，同時(shí)，需要將可視化高壓擴(kuò)散裝置22進(jìn)行抽真空處理，活塞容器32和所有管線都用加熱帶纏繞，保證稠油處于流動(dòng)狀態(tài)?；钊萜?2與驅(qū)替泵33相連，通過驅(qū)替泵33將稠油驅(qū)替至可視化高壓擴(kuò)散裝置22處，并通過驅(qū)替泵33的排量和可視化高壓擴(kuò)散裝置22的質(zhì)量測出稠油在可視化高壓擴(kuò)散裝置22內(nèi)的驅(qū)替量。將含有稠油的可視化高壓擴(kuò)散裝置22放入恒溫水浴20內(nèi)，并將恒溫水浴20設(shè)置成實(shí)驗(yàn)的測試溫度24°C。對流程管線進(jìn)行幾小時(shí)的抽真空以除去其中的氣體雜質(zhì)等，然后，將高壓供給裝置10與丙烷罐I連接。如果從高壓供給裝置10到可視化高壓擴(kuò)散裝置22之間的氣體轉(zhuǎn)移的動(dòng)力是壓降，高壓供給裝置10提供高壓氣體，以便可以提供所需的氣體至飽和稠油的可視化高壓擴(kuò)散裝置22。在給高壓供給裝置10提供高壓氣體的過程中有一個(gè)很重要的因素，即必須保證全部的丙烷都是以氣相存在，而不是氣液兩相存在，如果在高壓供給裝置內(nèi)的丙烷是氣液兩相存在，導(dǎo)致壓力不會(huì)下降，從而會(huì)轉(zhuǎn)移到可視化高壓擴(kuò)散裝置22處。高壓供給裝置10內(nèi)的溫度高于24°C，為了保證從高壓供給裝置10到可視化高壓擴(kuò)散裝置22之間的氣體流動(dòng)，高壓供給裝置10和丙烷罐I的溫度都升高到33°C。一旦高壓供給裝置10內(nèi)裝滿，立刻切斷與丙烷罐I之間的通道。當(dāng)所有閥門都關(guān)閉后，再依次打開第四閥門12、第六閥門15、第八閥門27和第九閥門28對可視化高壓擴(kuò)散裝置22進(jìn)行加壓，直至接近設(shè)定壓力值。此壓力值也是進(jìn)行擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)所需的壓力值。與此同時(shí)，關(guān)閉旁通管線，再依次打開第五閥門14和第七閥門26，通過電磁閥18來控制氣體的流動(dòng)，當(dāng)電磁閥18內(nèi)壓差低于0.2MPa，確保對可視化高壓擴(kuò)散裝置22內(nèi)壓力的控制符合要求。用計(jì)量閥17來限制丙烷氣體通過電磁閥18的量，并記錄每次試驗(yàn)中壓力的波動(dòng)范圍，每次實(shí)驗(yàn)還需通過測高儀21記錄稠油的高度，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于蒸汽萃取技術(shù)中溶劑氣體擴(kuò)散系數(shù)測定裝置，其特征在于:包括丙烷罐，丙烷罐上設(shè)有第一閥門和壓力表，丙烷罐通過管線連接第一四通閥，且丙烷罐與第一四通閥之間設(shè)有第二閥門，第一四通閥的另外三端分別通過管線連接高壓供給裝置、第一壓力傳感器和三通閥；第一四通閥與高壓供給裝置之間設(shè)有第三閥門，高壓供給裝置內(nèi)設(shè)有第一熱電偶和溫控裝置，第一熱電偶連接數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)；第一壓力傳感器連接數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)；第一四通閥與三通閥之間設(shè)有第四閥門，三通閥的另外兩端連接第五閥門和第六閥門，第五閥門通過管線依次連接計(jì)量閥、電磁閥、第七閥門和第二四通閥的第一端，第六閥門連接第八閥門，第八閥門連接第二四通閥的第二端，第二四通閥的第三端連接第二壓力傳感器，第二壓力傳感器連接數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，第二四通閥的第四端連接恒溫水浴，且第二四通閥與恒溫水浴之間設(shè)有第九閥門，恒溫水浴內(nèi)設(shè)有溫控器，溫控器連接可視化高壓擴(kuò)散裝置，可視化高壓擴(kuò)散裝置內(nèi)設(shè)有第二熱電偶，第二熱電偶連接數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，可視化高壓擴(kuò)散裝置連接測高儀，可視化高壓擴(kuò)散裝置還連接活塞容器，且可視化高壓擴(kuò)散裝置和活塞容器之間設(shè)有第十閥門，活塞容器連接驅(qū)替泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于蒸汽萃取技術(shù)中溶劑氣體擴(kuò)散系數(shù)測定裝置，其特征在于:所述的第一壓力傳感器上設(shè)有顯示表。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于蒸汽萃取技術(shù)中溶劑氣體擴(kuò)散系數(shù)測定裝置，其特征在于:所述的第二壓力傳感器上設(shè)有示數(shù)表。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于蒸汽萃取技術(shù)中溶劑氣體擴(kuò)散系數(shù)測定裝置，其特征在于:所述的恒溫水浴上設(shè)有溫控面板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于蒸汽萃取技術(shù)中溶劑氣體擴(kuò)散系數(shù)測定裝置，其特征在于:所述的管線外均纏繞加熱帶。
【專利摘要】一種用于蒸汽萃取技術(shù)中溶劑氣體擴(kuò)散系數(shù)測定裝置，包括丙烷罐，丙烷罐通過管線連接第一四通閥，第一四通閥的另外三端分別通過管線連接高壓供給裝置、第一壓力傳感器和三通閥；三通閥的另外兩端連接第五閥門和第六閥門，第五閥門依次連接計(jì)量閥、電磁閥、第七閥門和第二四通閥的第一端，第六閥門連接第八閥門，第八閥門連接第二四通閥的第二端，第二四通閥的第三端連接第二壓力傳感器，第二四通閥的第四端連接恒溫水浴，恒溫水浴內(nèi)設(shè)有溫控器，溫控器連接可視化高壓擴(kuò)散裝置，可視化高壓擴(kuò)散裝置連接測高儀，可視化高壓擴(kuò)散裝置還連接活塞容器，活塞容器連接驅(qū)替泵。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，具有較大的應(yīng)用價(jià)值。
【IPC分類】G01N13-00
【公開號】CN204461947
【申請?zhí)枴緾N201520215364
【發(fā)明人】文子祥, 闞唱軒, 賀雷, 石曼, 孫蘭佳, 劉灝亮
【申請人】東北石油大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月10日