稠油过滤装置及其过滤方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种油气田勘探与开发领域使用的实验装置，具体涉及稠油过滤装置及其过滤方法。
【背景技术】
[0002]稠油是指油层温度下脱气原油的粘度超过10mPa.s的原油。全世界稠油地质储量约为I万多亿吨，占总油气地质储量的53%，在世界油气开发中具有重要地位。
[0003]室内物理模拟实验是评价稠油开发特征的重要手段。通常情况下，通过现场获取的稠油样品含有大量杂质，在开展室内物理模拟实验过程中，杂质会在稠油流动过程中造成实验流程堵塞，从而导致实验无法正常运行。因此，实验前需要将稠油进行过滤，除去稠油中的杂质。
[0004]目前原油采用的过滤方法主要有两种:①将滤纸放入漏斗中，原油通过滤纸完成过滤过程；②原油通过单级或多级标准筛完成过滤。由于稠油流动性差，稠油通过重力作用进行过滤速度极为缓慢甚至无法完成，因此以上两种方法不能满足稠油过滤的要求。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的一个技术问题是，提供一种能快速、方便地过滤稠油的稠油过滤装置。
[0006]针对该问题的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的稠油过滤装置，包括样品瓶，用于放置过滤前的稠油；
[0007]过滤瓶，其进口与样品瓶连接，过滤瓶内设有过滤筛，用于过滤稠油；
[0008]收集瓶，与样品瓶的出口连接，用于收集过滤后的稠油；
[0009]动力与辅助机构，与样品瓶和/或过滤瓶连接，用于加速稠油的流动与过滤。
[0010]与现有技术相比，本发明的稠油过滤装置具有以下优点:通过设置过滤筛及动力与辅助机构，能够起到快速过滤稠油的作用，而且过滤比较方便，将稠油放入样品瓶中开启动力与辅助机构就能较快地得到过滤后的稠油。本发明的稠油过滤装置主要用途是作为油气田勘探与开发领域使用的实验设备，与工业使用的大型稠油过滤装置相比，结构相对简单、使用方便。
[0011]作为本发明的装置的一种优选，所述动力与辅助机构包括:
[0012]气体驱动组件，气体驱动组件经管路与样品瓶上端连接，用于为稠油过滤提供动力；和
[0013]加热组件，用于为样品瓶和过滤瓶加热，促进稠油流动。通过气体驱动组件和加热组件来加速稠油的过滤与流动。
[0014]在一个优选的实施例中，所述加热组件包括加热套和温度控制器，加热套分别套接在样品瓶和过滤瓶上，温度控制器与加热套电连接，用于控制加热套的加热温度。通过加热套对样品瓶和过滤瓶加热，增加稠油的流动性能。
[0015]在一个优选的实施例中，气体驱动组件包括内装压缩空气或氮气的压力瓶或气瓶，压力瓶或气瓶与样品瓶之间设有阀门。通过压力瓶或气瓶往样品瓶内充入气体增大压力来为稠油过滤提供动力，阀门控制通入样品瓶内的压力的大小。
[0016]在一个优选的实施例中，所述过滤瓶内从上往下设有多层过滤筛，过滤筛的筛孔从上往下依次减小。对稠油进行多层过滤，得到满足需要的过滤后的稠油。相对设置孔径较小的一层筛孔，多层筛孔起到过滤不同孔径的杂质的作用，能起到更好的过滤效果，而且加快了过滤速度。
[0017]在一个实施例中，过滤瓶的进口和出口均设有阀门。通过进口的阀门能控制进入过滤瓶内的未过滤的稠油量，出口设置阀门在收集瓶收集足量的过滤后的稠油后，关闭阀门方便更换收集瓶。
[0018]在一个优选的实施例中，过滤瓶底部设有支架，收集瓶设在支架下方。方便收集瓶的安装，
[0019]在一个优选的实施例中，所述过滤瓶上部为圆柱形，下部为圆锥形。过滤瓶的上部为圆柱形增加了未过滤稠油与过滤网的接触面积，下部设置为圆锥形有利于增大压力，力口快稠油流动。
[0020]本发明要解决的另一技术问题是，提供一种能快速过滤稠油的稠油过滤方法，其采用本发明的稠油过滤装置，并包括以下步骤:
[0021]I)将稠油样品装入样品瓶中并密封样品瓶；
[0022]2)启动加热组件对样品瓶和过滤瓶加热；
[0023]3)打开气体驱动组件，打开第一、第二和第三阀门，进行稠油过滤，并利用收集瓶收集过滤后的稠油。
[0024]通过加热组件和气体驱动组件能增加稠油的流动性，在增温和加压情况下加速过滤速度，提高过滤效果。
[0025]在一个优选的实施例中，所述样品瓶包括瓶体和与瓶体配合密封的盖子，装入稠油样品前，先打开盖子，装入稠油样品后，旋紧盖子实现密封。通过设置盖子方便装填稠油样品和实现样品瓶的密封。
【附图说明】
[0026]图1所示是本发明的稠油过滤装置的一种具体实施例。
[0027]图2所示是图1中过滤瓶的结构示意图。
[0028]图3所示是图2中的过滤筛的截面示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0030]如图1所示为本发明的稠油过滤装置的一种具体实施例。在该实施例中，该稠油过滤装置包括气体驱动组件1、样品瓶2、过滤瓶3、收集瓶5、加热组件6和阀门7，气体驱动组件I与样品瓶2的上端连接，样品瓶2的出口与过滤瓶3的入口 3.1连接，过滤瓶3内设有过滤筛4，收集瓶5连接过滤瓶3的出口 3.2，加热组件6用于为样品瓶2和过滤瓶3加热。
[0031]气体驱动组件I为内装有压缩空气或氮气的气瓶或压力瓶。气体驱动组件I为稠油过滤提供动力，加速稠油的流动，推动稠油快速通过过滤筛4。气体驱动组件I通过管路与过滤瓶3连接，所述管路上设有第一阀门7.1，第一阀门7.1控制样品瓶2与气体驱动组件I的连通。
[0032]样品瓶2用于放置过滤前的稠油样品，样品瓶2包括瓶身和设在瓶身顶部的盖子，样品瓶2优选不锈钢瓶。打开顶部的不锈钢盖子装入稠油样品，稠油样品装入完成后旋紧盖子以实现样品瓶2的密封。
[0033]如图2所示为过滤瓶3的一种具体结构。过滤瓶3的上部为圆柱形，下部为圆锥形，材料为不锈钢。过滤瓶3的顶部具有不锈钢盖3.3，打开不锈钢盖3.3将过滤筛4放入过滤瓶3内。过滤瓶3的上端内壁上具有由凸起形成的过滤筛支架3.4，过滤筛支架3.4用于悬挂过滤筛4。过滤筛4安装完成后旋紧不锈钢盖3.3实现过滤瓶3的密封。过滤瓶3的进口 3.1和出口 3.2分别连接或安装有第二阀门7.2和第三阀门7.3，第二阀门7.2用于控制样品瓶2和过滤瓶3的连通，第三阀门7.3控制过滤瓶3内过滤后的稠油的输出。过滤瓶3的下端还配有支架3.5，收集瓶5位于支架3.5的下方用于收集从出口 3.2出来的过滤后桐油。
[0034]在本实施例中，所述过滤瓶2内从上往下设有多层过滤筛4，过滤筛4的筛孔从上往下依次减小。过滤筛4大体为柱状，其侧面和底面均布满筛孔，如图3所示为过滤筛4的底面的结构示意图。过滤底面为梅花形，能增大过滤筛4与过滤瓶3之间的环空体积，加速稠油向过滤瓶3出口端流动的速度；过滤筛4按筛孔直径大小分为不同规格，同时筛孔由粗至细相应过滤筛4的底面直径逐渐增大，一般根据测试要求可单独或组合使用。在多层过滤筛4组合使用时，从上往下依次布置的过滤筛4的筛孔由大到小、而过滤筛4的底面直径由小到大。换句话说，多层过滤筛4的位于下面的过滤筛4的底面直径更大、筛孔更小。
[0035]在本实施例中，所述加热组件6包括加热套和温度控制器，加热套分别套接在样品瓶2和过滤瓶3上，温度控制器与加热套电连接，用于控制加热套的加热温度。同时为样品瓶2和过滤瓶3加热，增加稠油的流动性。
[0036]本发明还公开了一种稠油过滤方法，其采用所述的稠油过滤装置，并包括以下步骤:
[0037]I)将过滤筛4装入过滤瓶3中，将过滤瓶3的不锈钢盖旋紧以密封；然后将稠油样品装入样品瓶2中，旋紧盖子实现样品瓶2密封；
[0038]2)启动加热组件6，同时为样品瓶2和过滤瓶3加热；
[0039]3)设定气体驱动组件I的压力，打开气体驱动组件1，依次打开第一阀门7.1、第一阀门7.2和第三阀门7.3，进行稠油过滤，并用收集瓶5收集过滤后的稠油；
[0040]4)过滤结束后，关闭气体驱动组件I和加热组件6，样品瓶2、过滤瓶3、阀门7和管道。
[0041]虽然已经结合具体实施例对本发明进行了描述，然而可以理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进或替换。尤其是，只要不存在结构上的冲突，各实施例中的特征均可相互结合起来，所形成的组合式特征仍属于本发明的范围内。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
【主权项】
1.一种稠油过滤装置，包括: 样品瓶，用于放置过滤前的稠油； 过滤瓶，其进口与样品瓶连接，过滤瓶内设有过滤筛，用于过滤稠油； 收集瓶，与样品瓶的出口连接，用于收集过滤后的稠油； 动力与辅助机构，与样品瓶和/或过滤瓶连接，用于加速稠油的流动与过滤。
2.根据权利要求1所述的稠油过滤装置，其特征在于，所述动力与辅助机构包括: 气体驱动组件，气体驱动组件经管路与样品瓶上端连接，用于为稠油过滤提供动力；和 加热组件，用于为样品瓶和过滤瓶加热，促进稠油流动。
3.根据权利要求2所述的稠油过滤装置，其特征在于，所述加热组件包括加热套和温度控制器，加热套分别套接在样品瓶和过滤瓶上，温度控制器与加热套电连接，用于控制加热套的加热温度。
4.根据权利要求3所述的稠油过滤装置，其特征在于，气体驱动组件包括内装压缩空气或氮气的压力瓶或气瓶，压力瓶或气瓶与样品瓶之间设有第一阀门。
5.根据权利要求4所述的稠油过滤装置，其特征在于，所述过滤瓶内从上往下设有多层过滤筛，过滤筛的筛孔从上往下依次减小。
6.根据权利要求5所述的稠油过滤装置，其特征在于，过滤瓶的进口和出口分别设有第二阀门和第三阀门。
7.根据权利要求6所述的稠油过滤装置，其特征在于，过滤瓶底部设有支架，收集瓶设在支架下方。
8.根据权利要求7所述的稠油过滤装置，其特征在于，所述过滤瓶上部为圆柱形，下部为圆锥形。
9.一种稠油过滤方法，采用权利要求5所述的稠油过滤装置，并包括以下步骤: 1)将稠油样品装入样品瓶中并密封样品瓶； 2)启动加热组件对样品瓶和过滤瓶加热； 3)打开气体驱动组件，打开第一、第二和第三阀门，进行稠油过滤，并利用收集瓶收集过滤后的稠油。
10.根据权利要求9所述的稠油过滤方法，其特征在于，所述样品瓶包括瓶体和与瓶体配合密封的盖子，装入稠油样品前，先打开盖子，装入稠油样品后，旋紧盖子实现密封。
【专利摘要】本发明公开了一种稠油过滤装置及其过滤方法，该稠油过滤装置包括：样品瓶，用于放置过滤前的稠油；过滤瓶，其进口与样品瓶连接，过滤瓶内设有过滤筛，用于过滤稠油；收集瓶，与样品瓶的出口连接，用于收集过滤后的稠油；动力与辅助机构，与样品瓶和/或过滤瓶连接，用于加速稠油的流动与过滤。该稠油过滤装置能快速、方便地过滤稠油。
【IPC分类】B01D29-11, B01D35-18
【公开号】CN104857754
【申请号】CN201410064831
【发明人】伦增珉, 潘伟义, 吕成远, 王海涛, 赵春鹏, 王锐, 周霞, 骆铭, 赵清民, 张栋
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年2月25日