一種測量原油瀝青質(zhì)在多孔介質(zhì)沉積量的裝置及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】一種測量原油瀝青質(zhì)在多孔介質(zhì)沉積量的裝置，包括平流泵、蒸餾水罐、原油罐、環(huán)己烷罐、甲苯罐、巖心夾持器、環(huán)己烷產(chǎn)出液收集罐、甲苯產(chǎn)出液收集罐和紫外可見光譜儀；所述平流泵分別驅(qū)替并聯(lián)的蒸餾水罐、原油罐、環(huán)己烷罐和甲苯罐，所述并聯(lián)的蒸餾水罐、原油罐、環(huán)己烷罐和甲苯罐分別通過巖心夾持器與環(huán)己烷產(chǎn)出液收集罐或甲苯產(chǎn)出液收集罐相連。首先注入環(huán)己烷是將被阻塞在試驗巖心多孔介質(zhì)內(nèi)的瀝青質(zhì)攜帶出巖心，而被試驗巖心孔隙表面吸附的瀝青質(zhì)不能被環(huán)己烷順利攜帶出來；當被阻塞的瀝青質(zhì)攜帶完畢后，再注入甲苯，被吸附的瀝青質(zhì)可以溶于甲苯內(nèi)，從而將被吸附的瀝青質(zhì)攜帶出來。
【專利說明】一種測量原油瀝青質(zhì)在多孔介質(zhì)沉積量的裝置及其應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種測量原油浙青質(zhì)在多孔介質(zhì)沉積量的裝置及其應(yīng)用，屬于測量原 油方法的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 浙青質(zhì)是不溶于低級正構(gòu)烷烴而溶于苯、甲苯等溶劑的一類物質(zhì)，是原油中分子 量最大、極性最強的一個組分。石油中浙青質(zhì)-膠質(zhì)-石油烴是一個連續(xù)性的動態(tài)穩(wěn)定體 系，類似于膠體體系，其中石油烴為溶劑，浙青質(zhì)為膠束，膠質(zhì)是穩(wěn)定化劑。當原油中溫度、 壓力或組成等因素發(fā)生改變時，浙青質(zhì)動態(tài)穩(wěn)定體系受到干擾甚至破壞，浙青質(zhì)發(fā)生聚集、 沉積現(xiàn)象。目前普遍認為浙青質(zhì)在多孔介質(zhì)內(nèi)的沉積有兩種方式：（1)浙青質(zhì)在吼道處阻 塞；（2)浙青質(zhì)吸附在巖石孔隙表面上發(fā)生沉積。目前測試原油浙青質(zhì)沉積量的方法是測 試總的浙青質(zhì)沉積量，無法分別測試吼道阻塞的浙青質(zhì)量和吸附在巖石孔隙表面的浙青質(zhì) 量，因此必須設(shè)計一種測量原油浙青質(zhì)在多孔介質(zhì)沉積量的方法及裝置，該方法和裝置能 分別測試吼道阻塞的浙青質(zhì)量和吸附在巖石孔隙表面的浙青質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對以上的技術(shù)不足，本發(fā)明提供了一種測量原油浙青質(zhì)在多孔介質(zhì)沉積量的裝 置。
[0004] 本發(fā)明還涉及一種利用上述裝置測量原油浙青質(zhì)在多孔介質(zhì)沉積量的方法。
[0005] 術(shù)語解釋：
[0006] 浙青質(zhì)：一般將原油中不溶于非極性小分子正構(gòu)烷烴而溶于苯的物質(zhì)稱為浙青 質(zhì)，它是原油中相對分子質(zhì)量最大，極性最強的非烴組分。
[0007] 浙青質(zhì)析出壓力：在特定溫度下原油中浙青質(zhì)開始大量從原油中析出的壓力。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0009] -種測量原油浙青質(zhì)在多孔介質(zhì)沉積量的裝置，包括平流泵、蒸餾水罐、原油罐、 環(huán)己烷罐、甲苯罐、巖心夾持器、環(huán)己烷產(chǎn)出液收集罐、甲苯產(chǎn)出液收集罐和紫外可見光譜 儀；
[0010] 所述平流泵分別驅(qū)替并聯(lián)的蒸餾水罐、原油罐、環(huán)己烷罐和甲苯罐，所述并聯(lián)的蒸 餾水罐、原油罐、環(huán)己烷罐和甲苯罐分別通過巖心夾持器與環(huán)己烷產(chǎn)出液收集罐或甲苯產(chǎn) 出液收集罐相連；在巖心夾持器中放直有試驗巖心；
[0011] 所述蒸餾水罐、原油罐、環(huán)己烷罐、甲苯罐、平流泵和巖心夾持器均設(shè)置安裝在調(diào) 溫環(huán)境中。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，在所述巖心夾持器與環(huán)己烷產(chǎn)出液收集罐或甲苯產(chǎn)出液收集 罐之間設(shè)置有回壓閥。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的調(diào)溫環(huán)境為恒溫箱。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述試驗巖心為與巖心夾持器內(nèi)徑相適應(yīng)的取樣圓柱巖心或 人造圓柱巖心。
[0015] 一種利用上述裝置測量原油浙青質(zhì)在多孔介質(zhì)沉積量的方法，包括步驟如下：
[0016] (1)配制待測量的含氣原油樣品加至所述原油罐；利用現(xiàn)有技術(shù)測試原油罐內(nèi)原 油樣品浙青質(zhì)析出壓力，其測試方法有重力測量沉淀、聲共鳴和濾波技術(shù)；
[0017] (2)將試驗巖心放入巖心夾持器內(nèi)；
[0018] (3)將巖心夾持器抽真空，以實現(xiàn)對試驗巖心抽真空；
[0019] (4)打開蒸餾水罐向巖心夾持器注入蒸餾水，對試驗巖心飽和蒸餾水；
[0020] (5)調(diào)整調(diào)溫環(huán)境溫度至模擬地層溫度；
[0021] (6)利用原油罐向巖心夾持器內(nèi)注入含氣原油樣品，直至原油樣品在試驗巖心內(nèi) 達到飽和狀態(tài)，注入過程中：設(shè)置巖心夾持器液體出口回壓高于原油樣品浙青質(zhì)析出壓力， 防止浙青質(zhì)的析出；
[0022] (7)當原油樣品在試驗巖心內(nèi)達到飽和狀態(tài)后，將回壓壓力降低至小于原油樣品 浙青質(zhì)析出的壓力，繼續(xù)將配制的含氣原油樣品注入巖心內(nèi)直至試驗巖心兩端壓力穩(wěn)定； 此步驟的原理：由于試驗巖心內(nèi)的壓力低于原油樣品浙青質(zhì)析出壓力，原油樣品中的浙青 質(zhì)便會析出，析出的浙青質(zhì)中一部分會被阻塞或吸附在所述試驗巖心上的多孔介質(zhì)內(nèi)；
[0023] (8)將所述巖心夾持器的管路連接方向反轉(zhuǎn)180°，然后利用環(huán)己烷罐將環(huán)己烷 注入試驗巖心內(nèi)，所述環(huán)己烷的注入所述試驗巖心的方向與所述原油樣品注入試驗巖心的 方向相反；直至試驗巖心兩端壓力穩(wěn)定，所述環(huán)己烷將被阻塞在試驗巖心多孔介質(zhì)內(nèi)的浙 青質(zhì)攜帶出試驗巖心；利用現(xiàn)有技術(shù)紫外可見光譜儀檢測產(chǎn)出的環(huán)己烷中有無浙青質(zhì)，當 產(chǎn)出的環(huán)己烷中沒有檢測到浙青質(zhì)時，則判斷被阻塞在試驗巖心多孔介質(zhì)內(nèi)的浙青質(zhì)已經(jīng) 被環(huán)己烷全部攜出，最后通過紫外可見光譜儀檢測產(chǎn)出的環(huán)己烷中浙青質(zhì)的含量，即得到 阻塞在試驗巖石多孔介質(zhì)內(nèi)的浙青質(zhì)的沉積量；
[0024] (9)然后利用甲苯罐將甲苯注入試驗巖心內(nèi)，所述甲苯的注入所述試驗巖心的方 向與所述原油樣品注入試驗巖心的方向相反；直至試驗巖心兩端壓力穩(wěn)定，所述甲苯將被 吸附在試驗巖心孔隙表面的浙青質(zhì)溶解并攜帶出試驗巖心；利用現(xiàn)有技術(shù)紫外可見光譜儀 檢測產(chǎn)出的甲苯中有無浙青質(zhì)，當產(chǎn)出的甲苯中沒有檢測到浙青質(zhì)時，則判斷被吸附在試 驗巖石孔隙表面的浙青質(zhì)已經(jīng)被甲苯全部溶解并攜出，最后通過紫外可見光譜儀檢測產(chǎn)出 的溶于甲苯中浙青質(zhì)的含量，即得到吸附在試驗巖石孔隙表面的浙青質(zhì)的沉積量。
[0025] 步驟（8)和（9)的作用在于，由于浙青質(zhì)在巖心的多孔介質(zhì)內(nèi)的沉積分為兩種，一 種是被巖心多孔介質(zhì)阻塞，另一種是吸附在巖心孔隙表面。所述原油中的浙青質(zhì)溶于甲苯， 但是不溶于環(huán)己烷，因此，首先注入環(huán)己烷是將被阻塞在試驗巖心多孔介質(zhì)內(nèi)的浙青質(zhì)攜 帶出巖心，而被試驗巖心孔隙表面吸附的浙青質(zhì)不能被環(huán)己烷順利攜帶出來；當被阻塞的 浙青質(zhì)攜帶完畢后，再注入甲苯，被吸附的浙青質(zhì)可以溶于甲苯內(nèi)，從而將被吸附的浙青質(zhì) 攜帶出來。
[0026] 本發(fā)明的優(yōu)點在于：
[0027] 本發(fā)明提供了一種測量原油浙青質(zhì)在多孔介質(zhì)沉積量的裝置及其應(yīng)用，用于精確 測試吼道阻塞的浙青質(zhì)量和吸附在巖石孔隙表面的浙青質(zhì)量。本發(fā)明由于浙青質(zhì)在巖心的 多孔介質(zhì)內(nèi)的沉積分為兩種，一種是被巖心多孔介質(zhì)阻塞，另一種是吸附在巖心孔隙表面。 所述原油中的浙青質(zhì)溶于甲苯，但是不溶于環(huán)己烷，因此，首先注入環(huán)己烷是將被阻塞在試 驗巖心多孔介質(zhì)內(nèi)的浙青質(zhì)攜帶出巖心，而被試驗巖心孔隙表面吸附的浙青質(zhì)不能被環(huán)己 烷順利攜帶出來；當被阻塞的浙青質(zhì)攜帶完畢后，再注入甲苯，被吸附的浙青質(zhì)可以溶于甲 苯內(nèi)，從而將被吸附的浙青質(zhì)攜帶出來。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 圖1為本發(fā)明所述測量原油浙青質(zhì)在多孔介質(zhì)沉積量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 在圖1中，1、平流栗；2、閥門；3、恒溫箱；4、原油罐；5、蒸饋水罐；6、環(huán)己燒罐；7、 甲苯罐；8、巖心夾持器；9、回壓閥；10、環(huán)己烷產(chǎn)出液收集罐；11、甲苯產(chǎn)出液收集罐；12、紫 外可見光譜儀。

【具體實施方式】
[0030] 下面結(jié)合實施例和說明書附圖對本發(fā)明做詳細的說明，但不限于此。
[0031] 實施例1、
[0032] 如圖1所示。
[0033] -種測量原油浙青質(zhì)在多孔介質(zhì)沉積量的裝置，包括平流泵1、蒸餾水罐5、原油 罐4、環(huán)己烷罐6、甲苯罐7、巖心夾持器8、環(huán)己烷產(chǎn)出液收集罐10、甲苯產(chǎn)出液收集罐11和 紫外可見光譜儀12 ;
[0034] 所述平流泵1分別驅(qū)替并聯(lián)的蒸餾水罐5、原油罐4、環(huán)己烷罐6和甲苯罐7,所述 并聯(lián)的蒸餾水罐5、原油罐4、環(huán)己烷罐6和甲苯罐7分別通過巖心夾持器8與環(huán)己烷產(chǎn)出 液收集罐10或甲本廣出液收集罐11相連；在巖心夾持器8中放直有試驗巖心；
[0035] 所述蒸餾水罐5、原油罐4、環(huán)己烷罐6、甲苯罐7、平流泵1和巖心夾持器8均設(shè)置 安裝在調(diào)溫環(huán)境中；
[0036] 在所述巖心夾持器8與環(huán)己烷產(chǎn)出液收集罐10或甲苯產(chǎn)出液收集罐11之間設(shè)置 有回壓閥9。
[0037] 所述的調(diào)溫環(huán)境為恒溫箱3。
[0038] 所述試驗巖心為與巖心夾持器8內(nèi)徑相適應(yīng)的取樣圓柱巖心或人造圓柱巖心。
[0039] 實施例2、
[0040] 一種利用如實施例1所述裝置測量原油浙青質(zhì)在多孔介質(zhì)沉積量的方法，包括步 驟如下：
[0041] (1)配制待測量的含氣原油樣品加至所述原油罐4 ;利用現(xiàn)有技術(shù)測試原油罐4內(nèi) 原油樣品浙青質(zhì)析出壓力，其測試方法有重力測量沉淀、聲共鳴和濾波技術(shù)；
[0042] (2)將試驗巖心放入巖心夾持器8內(nèi)；
[0043] (3)將巖心夾持器8抽真空，以實現(xiàn)對試驗巖心抽真空；
[0044] (4)打開蒸餾水罐5向巖心夾持器8注入蒸餾水，對試驗巖心飽和蒸餾水；
[0045] (5)調(diào)整調(diào)溫環(huán)境溫度至模擬地層溫度；
[0046] (6)利用原油罐4向巖心夾持器8內(nèi)注入含氣原油樣品，所述的原油樣品在巖心夾 持器內(nèi)的流動方向為：由A到B，直至原油樣品在試驗巖心內(nèi)達到飽和狀態(tài)，注入過程中：設(shè) 置巖心夾持器8液體出口回壓高于原油樣品浙青質(zhì)析出壓力，防止浙青質(zhì)的析出；
[0047] (7)當原油樣品在試驗巖心內(nèi)達到飽和狀態(tài)后，將回壓壓力降低至小于原油樣品 浙青質(zhì)析出的壓力，繼續(xù)將配制的含氣原油樣品注入巖心內(nèi)直至試驗巖心兩端壓力穩(wěn)定； 此步驟的原理：由于試驗巖心內(nèi)的壓力低于原油樣品浙青質(zhì)析出壓力，原油樣品中的浙青 質(zhì)便會析出，析出的浙青質(zhì)中一部分會被阻塞或吸附在所述試驗巖心上的多孔介質(zhì)內(nèi)；
[0048] (8)將所述巖心夾持器的管路連接方向反轉(zhuǎn)180°，然后利用環(huán)己烷罐將環(huán)己烷 注入試驗巖心內(nèi)，所述環(huán)己烷的注入所述試驗巖心的方向與所述原油樣品注入試驗巖心的 方向相反，所述環(huán)己烷在巖心夾持器8內(nèi)的流動方向為：由B到A;直至試驗巖心兩端壓力 穩(wěn)定，所述環(huán)己烷將被阻塞在試驗巖心多孔介質(zhì)內(nèi)的浙青質(zhì)攜帶出試驗巖心；利用現(xiàn)有技 術(shù)紫外可見光譜儀檢測產(chǎn)出的環(huán)己烷中有無浙青質(zhì)，當產(chǎn)出的環(huán)己烷中沒有檢測到浙青質(zhì) 時，則判斷被阻塞在試驗巖心多孔介質(zhì)內(nèi)的浙青質(zhì)已經(jīng)被環(huán)己烷全部攜出，最后通過紫外 可見光譜儀檢測產(chǎn)出的環(huán)己烷中浙青質(zhì)的含量，即得到阻塞在試驗巖石多孔介質(zhì)內(nèi)的浙青 質(zhì)的沉積量；
[0049] (9)然后利用甲苯罐將甲苯注入試驗巖心內(nèi)，所述甲苯的注入所述試驗巖心的方 向與所述原油樣品注入試驗巖心的方向相反，所述的甲苯在巖心夾持器內(nèi)的流動方向為： 由B到A ;直至試驗巖心兩端壓力穩(wěn)定，所述甲苯將被吸附在試驗巖心孔隙表面的浙青質(zhì)溶 解并攜帶出試驗巖心；利用現(xiàn)有技術(shù)紫外可見光譜儀檢測產(chǎn)出的甲苯中有無浙青質(zhì)，當產(chǎn) 出的甲苯中沒有檢測到浙青質(zhì)時，則判斷被吸附在試驗巖石孔隙表面的浙青質(zhì)已經(jīng)被甲苯 全部溶解并攜出，最后通過紫外可見光譜儀檢測產(chǎn)出的溶于甲苯中浙青質(zhì)的含量，即得到 吸附在試驗巖石孔隙表面的浙青質(zhì)的沉積量。
【權(quán)利要求】
1. 一種測量原油浙青質(zhì)在多孔介質(zhì)沉積量的裝置，其特征在于，該裝置包括平流泵、蒸 餾水罐、原油罐、環(huán)己烷罐、甲苯罐、巖心夾持器、環(huán)己烷產(chǎn)出液收集罐、甲苯產(chǎn)出液收集罐 和紫外可見光譜儀； 所述平流泵分別驅(qū)替并聯(lián)的蒸餾水罐、原油罐、環(huán)己烷罐和甲苯罐，所述并聯(lián)的蒸餾水 罐、原油罐、環(huán)己烷罐和甲苯罐分別通過巖心夾持器與環(huán)己烷產(chǎn)出液收集罐或甲苯產(chǎn)出液 收集罐相連；在巖心夾持器中放置有試驗巖心； 所述蒸餾水罐、原油罐、環(huán)己烷罐、甲苯罐、平流泵和巖心夾持器均設(shè)置安裝在調(diào)溫環(huán) 境中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量原油浙青質(zhì)在多孔介質(zhì)沉積量的裝置，其特征在 于，在所述巖心夾持器與環(huán)己烷產(chǎn)出液收集罐或甲苯產(chǎn)出液收集罐之間設(shè)置有回壓閥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量原油浙青質(zhì)在多孔介質(zhì)沉積量的裝置，其特征在 于，所述的調(diào)溫環(huán)境為恒溫箱。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量原油浙青質(zhì)在多孔介質(zhì)沉積量的裝置，其特征在 于，所述試驗巖心為與巖心夾持器內(nèi)徑相適應(yīng)的取樣圓柱巖心或人造圓柱巖心。
5. -種利用如權(quán)利要求1-4任意一項所述裝置測量原油浙青質(zhì)在多孔介質(zhì)沉積量的 方法，包括步驟如下： (1) 配制待測量的含氣原油樣品加至所述原油罐；利用現(xiàn)有技術(shù)測試原油罐內(nèi)原油樣 品浙青質(zhì)析出壓力，其測試方法有重力測量沉淀、聲共鳴和濾波技術(shù)； (2) 將試驗巖心放入巖心夾持器內(nèi)； (3) 將巖心夾持器抽真空，以實現(xiàn)對試驗巖心抽真空； (4) 打開蒸餾水罐向巖心夾持器注入蒸餾水，對試驗巖心飽和蒸餾水； (5) 調(diào)整調(diào)溫環(huán)境溫度至模擬地層溫度； (6) 利用原油罐向巖心夾持器內(nèi)注入含氣原油樣品，直至原油樣品在試驗巖心內(nèi)達到 飽和狀態(tài)，注入過程中：設(shè)置巖心夾持器液體出口回壓高于原油樣品浙青質(zhì)析出壓力，防止 浙青質(zhì)的析出； (7) 當原油樣品在試驗巖心內(nèi)達到飽和狀態(tài)后，將回壓壓力降低至小于原油樣品浙青 質(zhì)析出的壓力，繼續(xù)將配制的含氣原油樣品注入巖心內(nèi)直至試驗巖心兩端壓力穩(wěn)定； (8) 將所述巖心夾持器的管路連接方向反轉(zhuǎn)180°，然后利用環(huán)己烷罐將環(huán)己烷注入 試驗巖心內(nèi)，所述環(huán)己烷的注入所述試驗巖心的方向與所述原油樣品注入試驗巖心的方向 相反；直至試驗巖心兩端壓力穩(wěn)定，所述環(huán)己烷將被阻塞在試驗巖心多孔介質(zhì)內(nèi)的浙青質(zhì) 攜帶出試驗巖心；利用現(xiàn)有技術(shù)紫外可見光譜儀檢測產(chǎn)出的環(huán)己烷中有無浙青質(zhì)，當產(chǎn)出 的環(huán)己烷中沒有檢測到浙青質(zhì)時，則判斷被阻塞在試驗巖心多孔介質(zhì)內(nèi)的浙青質(zhì)已經(jīng)被環(huán) 己烷全部攜出，最后通過紫外可見光譜儀檢測產(chǎn)出的環(huán)己烷中浙青質(zhì)的含量，即得到阻塞 在試驗巖石多孔介質(zhì)內(nèi)的浙青質(zhì)的沉積量； (9) 然后利用甲苯罐將甲苯注入試驗巖心內(nèi)，所述甲苯的注入所述試驗巖心的方向與 所述原油樣品注入試驗巖心的方向相反；直至試驗巖心兩端壓力穩(wěn)定，所述甲苯將被吸附 在試驗巖心孔隙表面的浙青質(zhì)溶解并攜帶出試驗巖心；利用現(xiàn)有技術(shù)紫外可見光譜儀檢測 產(chǎn)出的甲苯中有無浙青質(zhì)，當產(chǎn)出的甲苯中沒有檢測到浙青質(zhì)時，則判斷被吸附在試驗巖 石孔隙表面的浙青質(zhì)已經(jīng)被甲苯全部溶解并攜出，最后通過紫外可見光譜儀檢測產(chǎn)出的溶 于甲苯中浙青質(zhì)的含量，即得到吸附在試驗巖石孔隙表面的浙青質(zhì)的沉積量。
【文檔編號】G01N33/28GK104062244SQ201410205221
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】鹿騰, 李兆敏, 李賓飛, 李松巖, 張超 申請人:中國石油大學(華東)