[发明专利]一种基于CO2-原油传质提高绕流原油采收率的实验装置与方法

摘要

本发明公开了一种基于CO₂‑原油传质作用提高绕流原油采收率的实验装置和实验方法，主要包括改进后的岩心夹持器，用于包覆饱和油的岩心，模拟绕流原油的赋存状态，同时提供CO₂与原油传质作用的高温高压环境，实验装置可用于研究CO2‑原油传质作用提高绕流原油采收率的适应性、最佳注气方式与条件等。本发明的优点在于：用于研究CO2‑原油传质作用提高绕流原油采收率的适应性、最佳注气方式与条件等；提高绕流原油采收率的研究提供借鉴；提高绕流原油采收率的技术思路，即通过CO2与原油的传质作用提高绕流原油采收率，而不仅限于常规的吸气剖面调整。

主权项

1.一种基于CO₂‑原油传质作用提高绕流原油采收率的实验装置，其特征在于包括：岩心夹持器(200)、一号压力表(2)、一号阀门(3)、一号计量泵(4)、二号阀门(5)、二号压力表(6)、恒温箱(7)；高压容器(8)、恒速恒压泵(9)、二号计量泵(10)、三号阀门(11)、三号压力表(12)、回压阀(13)和油气分离器(14)；所述岩心夹持器(200)用于包覆饱和油的岩心，模拟绕流原油的赋存状态，同时提供CO₂与原油传质作用的高温高压环境；岩心夹持器(200)通过一号压力表(2)和一号阀门(3)与一号计量泵(4)相连，一号计量泵(4)用于对岩心夹持器(200)施加围压，实现对岩心的包覆；所述岩心夹持器(200)通过二号压力表(6)和二号阀门(5)与高压容器(8)和恒速恒压泵(9)相连，实验中通过恒速恒压泵(9)将CO₂注入岩心夹持器(200)的接触腔(213)内；所述岩心夹持器(200)与回压阀(13)和油气分离器(14)相连，回压阀(13)用于控制岩心夹持器(200)内压力，油气分离器(14)用于实现减压后的油气分离，同时计量采出油体积；所述回压阀通过三号压力表(12)和三号阀门(11)与二号计量(10)泵相连，二号计量泵(10)用于施加回压；所述恒温箱(7)用于将实验装置加热到设定温度，并在其内部放置岩心夹持器(200)、高压容器(8)和回压阀(13)；所述岩心夹持器(200)包括：一号入口(201)、一号岩心塞(202)、一号围压堵头(203)、围压腔(204)、密闭性假岩心(205)、胶皮筒(206)、饱和油岩心(207)、压力舱体(208)、二号围压堵头(209)、二号岩心塞(210)、二号入口(211)、出口(212)和接触腔(213)；所述一号入口(201)直接设置于一号岩心塞(202)中，在初始岩心饱和原油过程中开启，在传质作用提高采收率实验中始终处于关闭状态；所述一号岩心塞(202)通过螺纹与一号围压堵头(203)连接，用于在岩心轴向上顶紧岩心；所述一号围压堵头(203)通过螺纹分别与压力舱体(208)和一号岩心塞(202)相接，用于与压力舱体(208)、胶皮筒(206)和二号围压堵头(209)一起形成密闭的围压腔(204)；所述围压舱(204)是由一号围压堵头(203)、二号围压堵头(209)、压力舱体(208)和胶皮筒(206)共同围绕形成；可在围压舱(204)内注入水，形成高压，用于向胶皮筒(206)施加包覆压力，使胶皮筒(206)紧密包裹一号岩心塞(202)、二号岩心塞(210)、密闭假岩心(205)和饱和油岩心(207)；所述密闭性假岩心(205)直接放置于胶皮筒(206)中，在岩心塞(202)和饱和油岩心(207)之间，长度可调，用于配合调节饱和油岩心(207)长度，模拟不同规模的绕流原油，同时防止原油向左侧运移；所述胶皮筒(206)，两端分别包覆在一号围压堵头(203)和二号围压堵头(209)上，同时在围压作用下对放置于胶皮筒(206)内的一号岩心塞(202)、密闭性假岩心(205)、饱和油岩心(207)、二号岩心塞(210)形成包裹，提供密闭性的高压环境，防止注入流体在岩心轴向的绕流；所述饱和油岩心(207)长度可调，直接放置于胶皮筒(206)中，左侧与密闭性假岩心(205)相接，右侧与岩心塞(210)和接触腔(213)相接，用于模拟绕流原油；所述压力舱体(208)，两端通过螺纹分别与一号围压堵头(203)和二号围压堵头(209)相接，配合胶皮筒(206)，形成围压腔(204)，用于施加围压，形成高压环境；所述二号围压堵头(209)，通过螺纹分别与二号岩心塞(210)和压力舱体(208)相接，用于与压力舱体(208)、胶皮筒(206)和一号围压堵头(203)一起形成密闭的围压腔(204)；所述二号岩心塞(210)，通过螺纹与二号围压堵头(209)连接，用于在岩心轴向上顶紧岩心；所述二号入口(211)直接设置于二号岩心塞(210)上，用于注入高压CO₂；所述出口(212)直接设置于二号岩心塞(210)上，用于高压CO₂与原油的采出；所述接触腔(213)，形状为圆形凹槽状，直接设置于二号岩心塞(210)上，上部与二号入口(211)相通，下部与出口(212)相通，用于实现高压CO₂与原油的面接触、传质。