[发明专利]一种利用油相悬滴体积变化确定CO2/油相体系最小混相压力的新方法

说明书

本发明提供了一种能够满足准确高效测试CO₂/较高碳原子数油相最小混相压力的方法。所述测量方法，在实验时将CO₂注入压力容器形成环绕相，稳定后将油相悬挂在毛细滴管末端，同时使用CCD相机拍下液滴状态并传递给计算机测得其体积参数。将体积参数制成体积为纵坐标、时间为横坐标的关系图表，取前五分钟体积数据的平均值分别加减10％构成判定区域。如果观察到判定时间段内悬滴体积参数有下降趋势且判定时间段后段至少有两点处在判定区域下界以下，则认为此体积变化数据不是由测试误差所引起，而是由于混相作用使得悬滴体积减小。由此判定此时CO₂/油相体系达到混相，此点压力即为体系的最小混相点。

技术领域

本发明专利涉及利用CO₂/油相体系中油相悬滴的体积变化来确定CO₂与油相的混相点参数，是一种能够高效准确测定不同温度条件下CO₂/油相体系最小混相压力的新方法，所属两相动态混相特性测量领域。

背景技术

在二氧化碳驱油过程的研究中，如何获得油藏地质条件下CO₂流体与地层油相间的混相点的压力参数是非常重要的技术问题。实验测定MMP(Minimum MiscibilityPressure–最小混相压力)的方法有细管实验和升泡仪法。但这些实验方法成本高且时间长。VIT法也是测量方法之一，具有快速和低成本的特点，但此种方法经实验发现只能适用于低碳原子数油相(例如正己烷、正癸烷等)的最小混相压力判断，较低碳原子数油相达到混相后，油相无法形成液滴，表面张力消失变为液柱流下，表面张力消失点即为混相点。而对碳原子数较大的油相(例如正十六烷、液体石蜡等)使用时，油相液滴在达到混相之后不会变为液柱，且能悬挂在毛细滴管末端并测得表面张力，但此时液滴的表面张力会随着时间的推移而不断减小(VIT法要求液滴稳定悬挂)，待体系压力远远大于混相点压力后，油相才会出现无法成滴的现象，因此VIT法不适用于测量较大碳原子数油相的最小混相压力。由于我国的地下原油成分多为较高碳原子数油相，如何准确高效测定CO₂/油相两相体系的最小混相压力，成为成功设计驱替工艺及有效提高驱油效率的关键。。

发明内容

本发明提供一种利用油相悬滴体积变化确定CO₂/油相体系最小混相压力的新方法，可对两相间的最小混相压力进行直观、高效、准确和低成本的测试。

一种利用油相悬滴体积变化确定CO₂/油相体系最小混相压力的新方法，由1 CCD相机、2计算机、3 CO₂储存罐、4气体增压泵、5油滴控制泵、6注液口、7光源、8压力表、9排液口、10观察罐、11透明耐高温高压玻璃、12温度控制器、13毛细滴管、14阀Ⅰ、15阀Ⅱ。组成的实验装置完成测量。

所述的观察罐10密封性良好，两侧装有透明耐高温高压玻璃11，观察罐10顶端左侧(以附图方向为准)是由CO₂储存罐3、气体增压泵4及相应的管线组成的气体回路，观察罐10顶端右侧是由油滴控制泵5、注液口6及相应管线组成的液体回路，观察罐10左侧为与计算机2相连的CCD相机1，CCD相机1可透过透明耐高温高压玻璃11观察罐体内情况，并将数据实时传递给计算机进行处理，观察罐10右侧为光源7，作用是照亮观察罐10罐体内部，以便于CCD相机观察。观察罐10底部分别安装有排液管路与水平装置。在测量CO₂/较高碳原子数油相体系最小混相压力时，具体步骤为：

(1)控制气体回路将观察罐10内充满CO₂气体，通过气体增压泵4可控制罐体内压力，将较高碳原子数油相(如正十六烷、液体石蜡等)由注液口6注入，通过操作油滴控制泵5将油相液滴稳定悬挂在毛细滴管13末端10分钟，使用CCD相机1持续拍摄液滴情况，将其通过数据链传递给计算机2由特定的软件记录下液滴的体积参数；