頁巖可動油定量測定實驗裝置製造方法
2023-04-30 06:02:46 2
頁巖可動油定量測定實驗裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供一種頁巖可動油定量測定實驗裝置，該頁巖可動油定量測定實驗裝置包括地層水容器、高壓恆壓泵、加熱爐、高壓釜和油收集瓶，高壓恆壓泵連接在地層水容器和高壓釜之間，將地層水容器中的流體注入到高壓釜內頁巖樣品中，並施加控制相當於地層條件下的流體壓力，高壓釜置於加熱爐內，加熱爐給高壓釜加熱並控制相當於地層條件下的溫度，油收集瓶連接於高壓釜，並收集高壓釜內頁巖樣品經過加壓、洩壓過程後產出的流體。該頁巖可動油定量測定實驗裝置能夠模擬地下的高溫高壓條件下的頁巖油產出特徵，實驗產出頁巖油性質與數量與地下時間情況更為接近，測定的頁巖可動油定量及比例可直接應用用於頁巖油資源評價，指導頁巖油勘探。
【專利說明】頁巖可動油定量測定實驗裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及頁巖油勘探開發【技術領域】，特別是涉及到一種頁巖可動油定量測定實驗裝置。
【背景技術】
[0002]處於成熟生烴階段的頁巖中，一般包含有大量的液態油，這些液態油為重要的非常規油氣資源。隨著國外頁巖油氣的成功勘探和開發，頁巖內液態油越來越引起石油地質學家的重視。而由於頁巖內礦物及乾酪根有機質等對油具有較強的吸附及束縛能力，在地下條件下，僅有部分油能夠採出，即部分可動。可動油量的確定是頁巖油資源評價和頁巖油勘探部署的重要參數。由於頁巖油勘探開發研究起步較晚，目前對頁巖可動油定量無系統測定研究方法。用氯仿抽提頁巖中有機質可以定量表徵頁巖中油含量，但由於氯仿抽提能力較強，抽提產物中既有可動油，又有束縛油，不能確定可動油量；利用巖石熱解實驗的熱解參數Stl和S1可以評價研究頁巖內的游離烴量，但由於受方法限制，只能測定部分可動油量，並且只能表徵部分可動油中含烴量的相對多少，而對於可動油中非烴和浙青質不能定量測定；核磁共振測井和核磁共振巖心分析方法可用於常規儲層可動油及束縛油的測定，而對於孔隙體積細小、且油賦存狀態複雜的頁巖不適用，因為頁巖內可動油及束縛油的核磁共振信號難以區分。為此我們發明了一種新的頁巖可動油定量測定實驗裝置，解決了以上技術問題。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種能夠模擬地下的高溫高壓條件下的頁巖油產出特徵，測定頁巖可動油定量及比例的頁巖可動油定量測定實驗裝置。
本發明的目的可通過如下技術措施來實現:頁巖可動油定量測定實驗裝置，該頁巖可動油定量測定實驗裝置包括地層水容器、高壓恆壓泵、加熱爐、高壓釜和油收集瓶，該高壓恆壓泵連接在該地層水容器和該高壓釜之間，將該地層水容器中的流體注入到該高壓釜內頁巖樣品中，並施加控制相當於地層條件下的流體壓力，該高壓釜位於該加熱爐內，該加熱爐給該高壓釜加熱並控制相當於地層條件下的溫度，該油收集瓶連接於該高壓釜，並收集該高壓釜內頁巖樣品經過加壓、洩壓過程後產出的流體。
[0004]本發明的目的還可通過如下技術措施來實現:
該頁巖可動油定量測定實驗裝置還包括溢流瓶，該溢流瓶連接於該油收集瓶，並在該油收集瓶內液體較多時收集溢流。
[0005]該油收集瓶上具有密封膠塞，該高壓釜出口的管線通過該密封膠塞插入該油收集瓶上部，另一管線的一端穿過該密封膠塞插入該油收集瓶底部，另一端接入該溢流瓶，以作為虹吸管在該油收集瓶內液體較多時，下部的液體通過虹吸進入該溢流瓶。
[0006]該頁巖可動油定量測定實驗裝置還包括第一閥門，該第一閥門位於該高壓恆壓泵與該高壓釜之間的管線上，該第一閥門在裝卸該頁巖樣品時關閉，在實驗時打開。[0007]該頁巖可動油定量測定實驗裝置還包括第二閥門，該第二閥門位於該高壓釜與該油收集瓶之間的管線上，該第二閥門在該高壓釜內頁巖樣品增壓時關閉，在洩壓收集產物時打開。
[0008]該第一閥門和該第二閥門為承受壓力在60MPa以上，並且在60MPa時具有良好密封性的閥門。
[0009]該高壓釜為承受壓力在60MPa以上，並且在60MPa時具備良好密封性的裝置，該高壓恆壓泵的最大工作壓力在80MPa以上。
[0010]該地層水容器中的該流體為直接從地下採得地層水，或實驗室配製的地層水。
[0011]該高壓釜內放置墊塊和該頁巖樣品，根據該頁巖樣品的量選用不同的規格的該墊塊，以減少該高壓釜內的自由空間。
[0012]該加熱爐的最高溫度大於200°C，溫度控制誤差小於1°C。
[0013]本發明中的頁巖可動油定量測定實驗裝置，樣品放置在高壓釜內，高壓釜放置在加熱爐內，高壓釜一端通過不鏽鋼管線和閥門與高壓恆壓泵、地層水容器相連。高壓釜的另一端通過不鏽鋼管線、閥門與油收集瓶和溢流瓶相連。通過恆壓高壓泵向高壓釜內樣品注入地層水，並控制壓力。通過加熱爐給高壓釜內樣品加熱，並控制溫度。本發明中的頁巖可動油定量測定實驗裝置能夠模擬地下的高溫高壓條件下的頁巖油產出特徵，可以模擬地下溫度、壓力條件，通過多次重複地施加壓力一釋放壓力一收集流體一施加壓力的循環過程，來模擬地下條件下多次壓裂產油特徵，定量收集每次壓力釋放流出的流體，測定流出油量。並根據模擬前後頁巖熱解S1、氯仿浙青A等分析數據計算頁巖可動油相對比例。利用該裝置進行模擬實驗，實驗產出頁巖油性質與數量與地下時間情況更為接近。測定的頁巖可動油定量及比例可直接應用用於頁巖油資源評價，指導頁巖油勘探。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的頁巖可動油定量測定實驗裝置的一具體實施例結構圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本發明的上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
[0016]如圖1所示，圖1為本發明的頁巖可動油定量測定實驗裝置的結構圖。該頁巖可動油定量測定實驗裝置由地層水容器1、不鏽鋼管線2、高壓恆壓泵3、第一閥門4、第二閥門
5、加熱爐6、高壓釜7、油收集瓶10和溢流瓶11組成。高壓恆壓泵2連接於地層水容器I和高壓釜7之間，並將地層水容器I中的流體注入到高壓釜7內樣品中，並施加控制相當於地層條件下的流體壓力。在一實施例中，地層水容器I可用直接從地下採得地層水，或實驗室配製的地層水。第一閥門4位於高恆壓泵2與高壓釜7之間的管線上，裝卸樣品時關閉，實驗時打開。高壓釜7內放置墊塊8和頁巖樣品9。墊塊8根據高度分為不同規格，根據實驗樣品9的量選用不同的規格的墊塊，來減少高壓釜內的自由空間。高壓釜7放置在加熱爐內6內，加熱爐6用於給高壓釜7加熱並控制相當於地層條件下的溫度。在一實施例中，加熱爐6最高溫度大於200°C，並有控溫功能，溫度控制誤差小於1°C，可根據地下條件下頁巖溫度設定實驗溫度。第二閥門5位於高壓釜7與油收集瓶10之間的管線上，高壓釜內樣品增壓時關閉，洩壓收集產物時打開。油收集瓶10連接於高壓釜7，用於收集高壓釜7內頁巖樣品經歷加壓、洩壓過程後產出的流體。溢流瓶11連接於油收集瓶10，用於收集瓶內流體較多時的溢流。在一實施例中，油收集瓶10具有密封膠塞，高壓釜7出口不鏽鋼管線2通過密封膠塞插入油收集瓶10上部，另有不鏽鋼管線2 —端穿過膠塞插入油收集瓶10底部,另一端接入溢流瓶11,作為虹吸管,油收集瓶10內液體較多時，下部的水通過虹吸進入溢流瓶11。
[0017]在一實施例中，高壓釜7承受壓力需在60MPa以上，並且在60MPa時具有較好的密封性。高壓恆壓泵3最大工作壓力在需在SOMPa以上，並且能自動控制控制壓力。可根據地下頁巖實際流體壓力設置實驗壓力。第一閥門4和第二閥門5承受壓力需在60MPa以上，並且在60MPa時具有較好的密封性。
[0018]樣品放置於高壓釜內，高壓釜下部放置樣品墊塊，樣品周圍充填水，通過恆壓泵施加並控制相當於地層條件下的流體壓力。利用加熱爐加熱並控制相當於地層條件下的溫度。過一定時間，關閉注入閥門，打開流出閥門，收集流出流體,並計量流出油量。經過多次重複地施加壓力一釋放壓力一收集流體一施加壓力的循環過程後，定量收集總流出油量，並根據模擬前後頁巖樣品的熱解和氯仿浙青A分析數據確定可動油量相對比例。由於該裝置可以模擬地下條件下的溫度、壓力和流體介質條件，因此測定的最大可動油量更為真實可信。
【權利要求】
1.頁巖可動油定量測定實驗裝置，其特徵在於，該頁巖可動油定量測定實驗裝置包括地層水容器、高壓恆壓泵、加熱爐、高壓釜和油收集瓶，該高壓恆壓泵連接在該地層水容器和該高壓釜之間，將該地層水容器中的流體注入到該高壓釜內頁巖樣品中，並施加控制相當於地層條件下的流體壓力，該高壓釜放置於該加熱爐內，該加熱爐給該高壓釜加熱並控制相當於地層條件下的溫度，該油收集瓶連接於該高壓釜，並收集該高壓釜內頁巖樣品經過加壓、洩壓過程後產出的流體。
2.根據權利要求1所述的頁巖可動油定量測定實驗裝置，其特徵在於，該頁巖可動油定量測定實驗裝置還包括溢流瓶，該溢流瓶連接於該油收集瓶，並在該油收集瓶內液體較多時收集溢流。
3.根據權利要求1所述的頁巖可動油定量測定實驗裝置，其特徵在於，該油收集瓶上具有密封膠塞，該高壓釜出口的管線通過該密封膠塞插入該油收集瓶上部，另一管線的一端穿過該密封膠塞插入該油收集瓶底部，另一端接入該溢流瓶，以作為虹吸管在該油收集瓶內液體較多時，下部的液體通過虹吸進入該溢流瓶。
4.根據權利要求1所述的頁巖可動油定量測定實驗裝置，其特徵在於，該頁巖可動油定量測定實驗裝置還包括第一閥門，該第一閥門位於該高壓恆壓泵與該高壓釜之間的管線上，該第一閥門在裝卸該高壓釜時關閉，在實驗時打開。
5.根據權利要求4所述的頁巖可動油定量測定實驗裝置，其特徵在於，該頁巖可動油定量測定實驗裝置還包括第二閥門，該第二閥門位於該高壓釜與該油收集瓶之間的管線上，該第二閥門在該高壓釜內頁巖樣品增壓時關閉，在洩壓收集產物時打開。
6.根據權利要求4或5所述的頁巖可動油定量測定實驗裝置，其特徵在於，該第一閥門和該第二閥門為承受壓力在60MPa以上，並且在60MPa時具有良好密封性的閥門。
7.根據權利要求1所述的頁巖可動油定量測定實驗裝置，其特徵在於，該高壓釜為承受壓力在60MPa以上，並且在60MPa時具備良好密封性的裝置，該高壓恆壓泵的最大工作壓力在8OMPa以上。
8.根據權利要求1所述的頁巖可動油定量測定實驗裝置，其特徵在於，該地層水容器中的該流體可用直接從地下採得地層水，也可用實驗室配製的地層水。
9.根據權利要求1所述的頁巖可動油定量測定實驗裝置，其特徵在於，該高壓釜內放置墊塊和該頁巖樣品，根據該頁巖樣品的量選用不同的規格的該墊塊，以減少該高壓釜內的自由空間。
10.根據權利要求1所述的頁巖可動油定量測定實驗裝置，其特徵在於，該加熱爐的最高溫度大於200°c，溫度控制誤差小於1°C。
【文檔編號】G01N33/28GK103808909SQ201310072148
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年3月7日 優先權日:2012年11月7日
【發明者】李鉅源, 包友書, 張林曄, 張守春, 王宇蓉, 李政, 朱日房, 鮑燕 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司地質科學研究院