一种测量原油沥青质在多孔介质沉积量的装置及其应用的制作方法
【专利摘要】一种测量原油沥青质在多孔介质沉积量的装置，包括平流泵、蒸馏水罐、原油罐、环己烷罐、甲苯罐、岩心夹持器、环己烷产出液收集罐、甲苯产出液收集罐和紫外可见光谱仪；所述平流泵分别驱替并联的蒸馏水罐、原油罐、环己烷罐和甲苯罐，所述并联的蒸馏水罐、原油罐、环己烷罐和甲苯罐分别通过岩心夹持器与环己烷产出液收集罐或甲苯产出液收集罐相连。首先注入环己烷是将被阻塞在试验岩心多孔介质内的沥青质携带出岩心，而被试验岩心孔隙表面吸附的沥青质不能被环己烷顺利携带出来；当被阻塞的沥青质携带完毕后，再注入甲苯，被吸附的沥青质可以溶于甲苯内，从而将被吸附的沥青质携带出来。
【专利说明】一种测量原油沥青质在多孔介质沉积量的装置及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种测量原油浙青质在多孔介质沉积量的装置及其应用，属于测量原 油方法的【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 浙青质是不溶于低级正构烷烃而溶于苯、甲苯等溶剂的一类物质，是原油中分子 量最大、极性最强的一个组分。石油中浙青质-胶质-石油烃是一个连续性的动态稳定体 系，类似于胶体体系，其中石油烃为溶剂，浙青质为胶束，胶质是稳定化剂。当原油中温度、 压力或组成等因素发生改变时，浙青质动态稳定体系受到干扰甚至破坏，浙青质发生聚集、 沉积现象。目前普遍认为浙青质在多孔介质内的沉积有两种方式：（1)浙青质在吼道处阻 塞；（2)浙青质吸附在岩石孔隙表面上发生沉积。目前测试原油浙青质沉积量的方法是测 试总的浙青质沉积量，无法分别测试吼道阻塞的浙青质量和吸附在岩石孔隙表面的浙青质 量，因此必须设计一种测量原油浙青质在多孔介质沉积量的方法及装置，该方法和装置能 分别测试吼道阻塞的浙青质量和吸附在岩石孔隙表面的浙青质量。
【发明内容】
[0003] 针对以上的技术不足，本发明提供了一种测量原油浙青质在多孔介质沉积量的装 置。
[0004] 本发明还涉及一种利用上述装置测量原油浙青质在多孔介质沉积量的方法。
[0005] 术语解释：
[0006] 浙青质：一般将原油中不溶于非极性小分子正构烷烃而溶于苯的物质称为浙青 质，它是原油中相对分子质量最大，极性最强的非烃组分。
[0007] 浙青质析出压力：在特定温度下原油中浙青质开始大量从原油中析出的压力。
[0008] 本发明的技术方案如下：
[0009] -种测量原油浙青质在多孔介质沉积量的装置，包括平流泵、蒸馏水罐、原油罐、 环己烷罐、甲苯罐、岩心夹持器、环己烷产出液收集罐、甲苯产出液收集罐和紫外可见光谱 仪；
[0010] 所述平流泵分别驱替并联的蒸馏水罐、原油罐、环己烷罐和甲苯罐，所述并联的蒸 馏水罐、原油罐、环己烷罐和甲苯罐分别通过岩心夹持器与环己烷产出液收集罐或甲苯产 出液收集罐相连；在岩心夹持器中放直有试验岩心；
[0011] 所述蒸馏水罐、原油罐、环己烷罐、甲苯罐、平流泵和岩心夹持器均设置安装在调 温环境中。
[0012] 根据本发明优选的，在所述岩心夹持器与环己烷产出液收集罐或甲苯产出液收集 罐之间设置有回压阀。
[0013] 根据本发明优选的，所述的调温环境为恒温箱。
[0014] 根据本发明优选的，所述试验岩心为与岩心夹持器内径相适应的取样圆柱岩心或 人造圆柱岩心。
[0015] 一种利用上述装置测量原油浙青质在多孔介质沉积量的方法，包括步骤如下：
[0016] (1)配制待测量的含气原油样品加至所述原油罐；利用现有技术测试原油罐内原 油样品浙青质析出压力，其测试方法有重力测量沉淀、声共鸣和滤波技术；
[0017] (2)将试验岩心放入岩心夹持器内；
[0018] (3)将岩心夹持器抽真空，以实现对试验岩心抽真空；
[0019] (4)打开蒸馏水罐向岩心夹持器注入蒸馏水，对试验岩心饱和蒸馏水；
[0020] (5)调整调温环境温度至模拟地层温度；
[0021] (6)利用原油罐向岩心夹持器内注入含气原油样品，直至原油样品在试验岩心内 达到饱和状态，注入过程中：设置岩心夹持器液体出口回压高于原油样品浙青质析出压力， 防止浙青质的析出；
[0022] (7)当原油样品在试验岩心内达到饱和状态后，将回压压力降低至小于原油样品 浙青质析出的压力，继续将配制的含气原油样品注入岩心内直至试验岩心两端压力稳定； 此步骤的原理：由于试验岩心内的压力低于原油样品浙青质析出压力，原油样品中的浙青 质便会析出，析出的浙青质中一部分会被阻塞或吸附在所述试验岩心上的多孔介质内；
[0023] (8)将所述岩心夹持器的管路连接方向反转180°，然后利用环己烷罐将环己烷 注入试验岩心内，所述环己烷的注入所述试验岩心的方向与所述原油样品注入试验岩心的 方向相反；直至试验岩心两端压力稳定，所述环己烷将被阻塞在试验岩心多孔介质内的浙 青质携带出试验岩心；利用现有技术紫外可见光谱仪检测产出的环己烷中有无浙青质，当 产出的环己烷中没有检测到浙青质时，则判断被阻塞在试验岩心多孔介质内的浙青质已经 被环己烷全部携出，最后通过紫外可见光谱仪检测产出的环己烷中浙青质的含量，即得到 阻塞在试验岩石多孔介质内的浙青质的沉积量；
[0024] (9)然后利用甲苯罐将甲苯注入试验岩心内，所述甲苯的注入所述试验岩心的方 向与所述原油样品注入试验岩心的方向相反；直至试验岩心两端压力稳定，所述甲苯将被 吸附在试验岩心孔隙表面的浙青质溶解并携带出试验岩心；利用现有技术紫外可见光谱仪 检测产出的甲苯中有无浙青质，当产出的甲苯中没有检测到浙青质时，则判断被吸附在试 验岩石孔隙表面的浙青质已经被甲苯全部溶解并携出，最后通过紫外可见光谱仪检测产出 的溶于甲苯中浙青质的含量，即得到吸附在试验岩石孔隙表面的浙青质的沉积量。
[0025] 步骤（8)和（9)的作用在于，由于浙青质在岩心的多孔介质内的沉积分为两种，一 种是被岩心多孔介质阻塞，另一种是吸附在岩心孔隙表面。所述原油中的浙青质溶于甲苯， 但是不溶于环己烷，因此，首先注入环己烷是将被阻塞在试验岩心多孔介质内的浙青质携 带出岩心，而被试验岩心孔隙表面吸附的浙青质不能被环己烷顺利携带出来；当被阻塞的 浙青质携带完毕后，再注入甲苯，被吸附的浙青质可以溶于甲苯内，从而将被吸附的浙青质 携带出来。
[0026] 本发明的优点在于：
[0027] 本发明提供了一种测量原油浙青质在多孔介质沉积量的装置及其应用，用于精确 测试吼道阻塞的浙青质量和吸附在岩石孔隙表面的浙青质量。本发明由于浙青质在岩心的 多孔介质内的沉积分为两种，一种是被岩心多孔介质阻塞，另一种是吸附在岩心孔隙表面。 所述原油中的浙青质溶于甲苯，但是不溶于环己烷，因此，首先注入环己烷是将被阻塞在试 验岩心多孔介质内的浙青质携带出岩心，而被试验岩心孔隙表面吸附的浙青质不能被环己 烷顺利携带出来；当被阻塞的浙青质携带完毕后，再注入甲苯，被吸附的浙青质可以溶于甲 苯内，从而将被吸附的浙青质携带出来。
【专利附图】
【附图说明】
[0028] 图1为本发明所述测量原油浙青质在多孔介质沉积量装置的结构示意图；
[0029] 在图1中，1、平流栗；2、阀门；3、恒温箱；4、原油罐；5、蒸馈水罐；6、环己烧罐；7、 甲苯罐；8、岩心夹持器；9、回压阀；10、环己烷产出液收集罐；11、甲苯产出液收集罐；12、紫 外可见光谱仪。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合实施例和说明书附图对本发明做详细的说明，但不限于此。
[0031] 实施例1、
[0032] 如图1所示。
[0033] -种测量原油浙青质在多孔介质沉积量的装置，包括平流泵1、蒸馏水罐5、原油 罐4、环己烷罐6、甲苯罐7、岩心夹持器8、环己烷产出液收集罐10、甲苯产出液收集罐11和 紫外可见光谱仪12 ;
[0034] 所述平流泵1分别驱替并联的蒸馏水罐5、原油罐4、环己烷罐6和甲苯罐7,所述 并联的蒸馏水罐5、原油罐4、环己烷罐6和甲苯罐7分别通过岩心夹持器8与环己烷产出 液收集罐10或甲本广出液收集罐11相连；在岩心夹持器8中放直有试验岩心；
[0035] 所述蒸馏水罐5、原油罐4、环己烷罐6、甲苯罐7、平流泵1和岩心夹持器8均设置 安装在调温环境中；
[0036] 在所述岩心夹持器8与环己烷产出液收集罐10或甲苯产出液收集罐11之间设置 有回压阀9。
[0037] 所述的调温环境为恒温箱3。
[0038] 所述试验岩心为与岩心夹持器8内径相适应的取样圆柱岩心或人造圆柱岩心。
[0039] 实施例2、
[0040] 一种利用如实施例1所述装置测量原油浙青质在多孔介质沉积量的方法，包括步 骤如下：
[0041] (1)配制待测量的含气原油样品加至所述原油罐4 ;利用现有技术测试原油罐4内 原油样品浙青质析出压力，其测试方法有重力测量沉淀、声共鸣和滤波技术；
[0042] (2)将试验岩心放入岩心夹持器8内；
[0043] (3)将岩心夹持器8抽真空，以实现对试验岩心抽真空；
[0044] (4)打开蒸馏水罐5向岩心夹持器8注入蒸馏水，对试验岩心饱和蒸馏水；
[0045] (5)调整调温环境温度至模拟地层温度；
[0046] (6)利用原油罐4向岩心夹持器8内注入含气原油样品，所述的原油样品在岩心夹 持器内的流动方向为：由A到B，直至原油样品在试验岩心内达到饱和状态，注入过程中：设 置岩心夹持器8液体出口回压高于原油样品浙青质析出压力，防止浙青质的析出；
[0047] (7)当原油样品在试验岩心内达到饱和状态后，将回压压力降低至小于原油样品 浙青质析出的压力，继续将配制的含气原油样品注入岩心内直至试验岩心两端压力稳定； 此步骤的原理：由于试验岩心内的压力低于原油样品浙青质析出压力，原油样品中的浙青 质便会析出，析出的浙青质中一部分会被阻塞或吸附在所述试验岩心上的多孔介质内；
[0048] (8)将所述岩心夹持器的管路连接方向反转180°，然后利用环己烷罐将环己烷 注入试验岩心内，所述环己烷的注入所述试验岩心的方向与所述原油样品注入试验岩心的 方向相反，所述环己烷在岩心夹持器8内的流动方向为：由B到A;直至试验岩心两端压力 稳定，所述环己烷将被阻塞在试验岩心多孔介质内的浙青质携带出试验岩心；利用现有技 术紫外可见光谱仪检测产出的环己烷中有无浙青质，当产出的环己烷中没有检测到浙青质 时，则判断被阻塞在试验岩心多孔介质内的浙青质已经被环己烷全部携出，最后通过紫外 可见光谱仪检测产出的环己烷中浙青质的含量，即得到阻塞在试验岩石多孔介质内的浙青 质的沉积量；
[0049] (9)然后利用甲苯罐将甲苯注入试验岩心内，所述甲苯的注入所述试验岩心的方 向与所述原油样品注入试验岩心的方向相反，所述的甲苯在岩心夹持器内的流动方向为： 由B到A ;直至试验岩心两端压力稳定，所述甲苯将被吸附在试验岩心孔隙表面的浙青质溶 解并携带出试验岩心；利用现有技术紫外可见光谱仪检测产出的甲苯中有无浙青质，当产 出的甲苯中没有检测到浙青质时，则判断被吸附在试验岩石孔隙表面的浙青质已经被甲苯 全部溶解并携出，最后通过紫外可见光谱仪检测产出的溶于甲苯中浙青质的含量，即得到 吸附在试验岩石孔隙表面的浙青质的沉积量。
【权利要求】
1. 一种测量原油浙青质在多孔介质沉积量的装置，其特征在于，该装置包括平流泵、蒸 馏水罐、原油罐、环己烷罐、甲苯罐、岩心夹持器、环己烷产出液收集罐、甲苯产出液收集罐 和紫外可见光谱仪； 所述平流泵分别驱替并联的蒸馏水罐、原油罐、环己烷罐和甲苯罐，所述并联的蒸馏水 罐、原油罐、环己烷罐和甲苯罐分别通过岩心夹持器与环己烷产出液收集罐或甲苯产出液 收集罐相连；在岩心夹持器中放置有试验岩心； 所述蒸馏水罐、原油罐、环己烷罐、甲苯罐、平流泵和岩心夹持器均设置安装在调温环 境中。
2. 根据权利要求1所述的一种测量原油浙青质在多孔介质沉积量的装置，其特征在 于，在所述岩心夹持器与环己烷产出液收集罐或甲苯产出液收集罐之间设置有回压阀。
3. 根据权利要求1所述的一种测量原油浙青质在多孔介质沉积量的装置，其特征在 于，所述的调温环境为恒温箱。
4. 根据权利要求1所述的一种测量原油浙青质在多孔介质沉积量的装置，其特征在 于，所述试验岩心为与岩心夹持器内径相适应的取样圆柱岩心或人造圆柱岩心。
5. -种利用如权利要求1-4任意一项所述装置测量原油浙青质在多孔介质沉积量的 方法，包括步骤如下： (1) 配制待测量的含气原油样品加至所述原油罐；利用现有技术测试原油罐内原油样 品浙青质析出压力，其测试方法有重力测量沉淀、声共鸣和滤波技术； (2) 将试验岩心放入岩心夹持器内； (3) 将岩心夹持器抽真空，以实现对试验岩心抽真空； (4) 打开蒸馏水罐向岩心夹持器注入蒸馏水，对试验岩心饱和蒸馏水； (5) 调整调温环境温度至模拟地层温度； (6) 利用原油罐向岩心夹持器内注入含气原油样品，直至原油样品在试验岩心内达到 饱和状态，注入过程中：设置岩心夹持器液体出口回压高于原油样品浙青质析出压力，防止 浙青质的析出； (7) 当原油样品在试验岩心内达到饱和状态后，将回压压力降低至小于原油样品浙青 质析出的压力，继续将配制的含气原油样品注入岩心内直至试验岩心两端压力稳定； (8) 将所述岩心夹持器的管路连接方向反转180°，然后利用环己烷罐将环己烷注入 试验岩心内，所述环己烷的注入所述试验岩心的方向与所述原油样品注入试验岩心的方向 相反；直至试验岩心两端压力稳定，所述环己烷将被阻塞在试验岩心多孔介质内的浙青质 携带出试验岩心；利用现有技术紫外可见光谱仪检测产出的环己烷中有无浙青质，当产出 的环己烷中没有检测到浙青质时，则判断被阻塞在试验岩心多孔介质内的浙青质已经被环 己烷全部携出，最后通过紫外可见光谱仪检测产出的环己烷中浙青质的含量，即得到阻塞 在试验岩石多孔介质内的浙青质的沉积量； (9) 然后利用甲苯罐将甲苯注入试验岩心内，所述甲苯的注入所述试验岩心的方向与 所述原油样品注入试验岩心的方向相反；直至试验岩心两端压力稳定，所述甲苯将被吸附 在试验岩心孔隙表面的浙青质溶解并携带出试验岩心；利用现有技术紫外可见光谱仪检测 产出的甲苯中有无浙青质，当产出的甲苯中没有检测到浙青质时，则判断被吸附在试验岩 石孔隙表面的浙青质已经被甲苯全部溶解并携出，最后通过紫外可见光谱仪检测产出的溶 于甲苯中浙青质的含量，即得到吸附在试验岩石孔隙表面的浙青质的沉积量。
【文档编号】G01N33/28GK104062244SQ201410205221
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月15日 优先权日:2014年5月15日
【发明者】鹿腾, 李兆敏, 李宾飞, 李松岩, 张超 申请人:中国石油大学(华东)