[发明专利]测定一维渗流过程中CO2可溶表面活性剂在CO2/水体系中的浓度分布的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定一维渗流过程中CO2可溶表面活性剂在CO2/水体系中的浓度分布的装置及方法，属于油气田开发工程技术领域。

背景技术

由于CO₂是一种在油和水中溶解度都很高的气体，CO₂驱以成本低廉、成效显著、可回收重复利用、无毒环保，当它大量溶解于原油中时，可以使原油体积膨胀、黏度下降，还可以降低油水间的界面张力，提高原油采收率技术。在低渗透油藏、高含水油藏以及深层油藏中都有良好的应用前景，并且注CO₂气体能够减少空气中CO₂量，降低温室效应，有利于环境保护。但是在油藏条件下，CO₂一般处于超临界状态下(温度和压力分别处于31.1℃和7.38MPa以上)，具有很强流动性，驱油时容易产生气窜或粘性指进，与表面活性剂水溶液形成CO₂乳液是控制CO₂流度的有效措施。但是加入表面活性剂就涉及渗流过程中CO₂可溶表面活性剂在CO₂/水体系中的浓度分布的问题，这为表面活性剂在渗流过程中的运移提供依据。

申请号为CN201110191927.4的专利公开了一种低浓度粘弹性表面活性剂溶液的制备方法及浓度测定，一些相关的研究只是测定了化合物在有水中或油中的分配系数和浓度分布，但是并未涉及岩心在渗流过程及CO₂可溶表面活性剂在CO₂/水体系中的浓度分布的方法，没有测定在渗流过程中CO₂可溶表面活性剂在CO₂/水体系中的浓度分布的方法及装置。

发明内容

为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种操作简单，测定准确的测定一维渗流过程中CO₂可溶表面活性剂在CO₂/水体系中的浓度分布的装置及方法。

本发明是通过以下措施实现的：

一种测定一维渗流过程中CO₂可溶表面活性剂在CO₂/水体系中的浓度分布的装置，包括内填石英砂且为横向圆柱形的一维岩心模型；

所述一维岩心模型的进口端连接有相并联的乳液发生器和原油注入装置，所述乳液发生器的进口端连接有相并联的CO₂气体注入装置和表面活性剂注入装置；

所述一维岩心模型的出口端通过回压阀连接有相并联的气源瓶和盛液瓶，一维岩心模型顶部开有若干等间距的取样口，取样口与一维岩心模型内的岩心相连通，每个取样口通过带阀门的管路各自连接有取样器。

本发明优选的，上述取样器包括圆筒形的不锈钢外壳和透明玻璃内胆，不锈钢外壳上设置有观察窗口，取样器两端分别设置有与透明玻璃内胆相连通的进液口和出液口，进液口通过管线与一维岩心模型的取样口连接，出液口连接有阀门，透明玻璃内胆的内部设置有活塞。

本发明优选的，上述一维岩心模型包括横向圆柱形的外壳，外壳内设置有横向圆柱形的内腔，内腔填满粒径为50-200目之间的石英砂，渗透率为500-2000mD，外壳的进口端和出口端两端分别设置有螺纹接口，圆柱形内腔的长度为50-100cm，直径为5-10cm。

进一步优选的，一维岩心模型的圆柱形内腔的长度为60-80cm，直径为6-8cm。

本发明优选的，上述原油注入装置包括原油中间容器，CO₂气体注入装置包括CO₂气体中间容器，表面活性剂注入装置包括表面活性剂中间容器，原油中间容器、CO₂气体中间容器和表面活性剂中间容器内均设置有活塞，并且原油中间容器、CO₂气体中间容器和表面活性剂中间容器均各自连接有可推动活塞移动的平流泵。活塞分别将三个中间容器内的空腔隔成两个腔室，CO₂气体中间容器的一个腔室与CO₂平流泵连通，另一个腔室连通乳液发生器；表面活性剂中间容器的一个腔室与表面活性剂平流泵连通，另一个腔室连通乳液发生器；原油中间容器的一个腔室与与平流泵连接，另一个腔室通过管线与一维填砂模型的内腔连通。

本发明优选的，在CO₂气体中间容器、表面活性剂中间容器、原油中间容器上均连接有压力表。

本发明优选的，上述取样口的间距为5-10cm。