[发明专利]一种研究稠油热采中硫酸盐热化学还原反应生成硫化氢的实验系统

权利要求书

1.本发明提供一种研究稠油热采中硫酸盐热化学还原反应生成硫化氢的实验系统，其特征在于：实验反应发生系统模拟原油与油藏矿物中硫酸盐的热化学反应，实验所需的压力由高压氮气瓶向反应釜中充高压氮气实现，实验所需的温度由温度控制系统控制，通过电脑设定加热炉加热的方式和最终温度，加热炉将反应釜加热到设定温度。由于反应釜暴露在空气中的面积相比于加热面积不可忽略，因此加入保温套来减少反应釜在加热过程中的热量散失。

2.本发明提供一种研究稠油热采中硫酸盐热化学还原反应生成硫化氢的实验系统，其特征在于：气体检测分析系统有对反应生成的气体进行干燥，成分分析，同位素检测分析等功能。由于原油与硫酸盐反应的必要条件是有水的存在，因此反应后将反应釜冷却至常温，反应釜中的气体中必然存在一定的水蒸气，因此为防止水蒸气进入气相色谱仪，需要对生成的气体进行干燥，干燥剂选用惰性材料，不与气体发生化学反应；气相色谱仪对生成的气体进行成分分析，定量检测有H₂S的生成量；若反应前对硫酸盐中硫元素进行同位素标定，可以通过质谱仪检测硫的去向，对反应的过程进一步研究。气体收集系统是将反应后产生的气体进行收集及测定其体积，收集的气体可进一步的化验和分析。

3.本发明提供一种研究稠油热采中硫酸盐热化学还原反应生成硫化氢的实验系统，其特征在于：反应产物处理系统是对反应后石英管中残留的样品的处理和检测分析，通过离心机及固相萃取仪将固态和液态进行生成物中各类物质按性质进行分离，采用先进的测试分析技术对分离物进行成分分析，得到TSR反应后的产物。

4.本发明提供一种研究稠油热采中硫酸盐热化学还原反应生成硫化氢的实验系统，其特征在于：根据温度控制系统，设置为有温升速率的加热方式，将温度升高到设定温度。升温过程结束后，将高压反应釜冷却到室温，用集气袋将反应釜中气体收集起来，打开反应釜盖取出盛有固体、液体产物的石英管，用移液管抽出反应釜中的油水混合液，再用蒸馏水多次冲洗反应釜，用微型分液漏斗对油、水两相混合液进行油水分离，将盛有固体产物的石英管、分离出来的水溶液及洗液一并转移至坩埚内，先在干燥箱中除去表面水分，再放入马弗炉内在高温下煅烧至恒重。用电子天平准确称量高温灼烧后的固体产物，然后将质量差换算成反应的摩尔转化率，再结合反应动力学方程及阿累尼乌斯公式可以求出反映的表观活化能及表观频率因子。