[发明专利]注空气采油过程中焦炭生成及理化性质研究的装置及方法

权利要求书

1.一种注空气采油过程中焦炭生成及理化性质研究的装置，其特征在于，所述注空气采油过程中焦炭生成及理化性质研究的装置包括：

模型系统，包括加热炉(21)和模型(22)，模型(22)设置在加热炉(21)内，模型(22)能够模拟油藏多孔介质环境；模型(22)包括预热段(222)和反应试件托架段(223)，预热段(222)为筒形，预热段(222)包括预热段入口(222a)、预热段出口和第一内腔(222b)，预热段入口(222a)和该预热段出口均与第一内腔(222b)连通，预热段入口(222a)为模型(22)的入口，第一内腔(222b)内固定有金属粉末经过烧结形成的多孔介质；反应试件托架段(223)为一端封闭的筒形，反应试件托架段(223)的开口端密封插接于该预热段出口内，反应试件托架段(223)内部设置有第二内腔(223a)，第二内腔(223a)内也固定有金属粉末经过烧结形成的多孔介质，反应试件托架段(223)的开口端设置有多个用于放置反应试件的试件槽(223b)，反应试件托架段(223)的封闭端设置有出气管(223c)，出气管(223c)为模型(22)的出口；预热段入口(222a)设置于预热段(222)一端的侧壁内，该预热段出口位于预热段(222)的另一端，预热段(222)的出口端的内壁面与反应试件托架段(223)的封闭端的配合面分别设置有锥形密封面，预热段(222)出口端的端面和反应试件托架段(223)封闭端的端面通过法兰(225)连接紧固；模型(22)还包括热电偶套管(221)，该热电偶套管沿该预热段的轴向设置，并且该热电偶套管的一端置于该预热段的内部，该热电偶套管的另一端置于该预热段的外部；模型(22)的材质为不锈钢，该不锈钢的内壁与金属粉末熔合形成面接触，能够抑制边壁缝隙引起的窜流；

注气系统，与模型(22)的入口连接，该注气系统用于向模型(22)注入实验气体；

产出系统，与模型(22)的出口连接，该产出系统用于产出并处理模型(22)内的高温流体；该产出系统包括油气分离器(31)、酸性气体处理罐(32)和热交换器(33)，油气分离器(31)的入口与模型(22)的出口连接，油气分离器(31)的出口与酸性气体处理罐(32)连接；热交换器(33)与油气分离器(31)连接，并且热交换器(33)能够对油气分离器(31)中的高温流体进行冷却；

数据采集系统，用于采集该注气系统和模型系统的数据信号。

2.根据权利要求1所述的注空气采油过程中焦炭生成及理化性质研究的装置，其特征在于，该注气系统包括高压氧气源(11)、高压氮气源(12)和气体混气罐(13)，高压氧气源(11)和高压氮气源(12)分别与气体混气罐(13)的入口连通，高压氧气源(11)和高压氮气源(12)相对于气体混气罐(13)的入口并联设置，模型(22)的入口与气体混气罐(13)的出口连通。

3.根据权利要求2所述的注空气采油过程中焦炭生成及理化性质研究的装置，其特征在于，气体混气罐(13)的出口与模型(22)的入口之间设置有连接管路，该连接管路外设置有伴热组件，该伴热组件能够对连接管路中的气体进行预热。

4.根据权利要求1所述的注空气采油过程中焦炭生成及理化性质研究的装置，其特征在于，该数据采集系统包括：

数据采集装置(41)和数据处理装置(42)；

第一压力传感器(901)，设置在模型(22)的入口处并与数据采集装置(41)连接，该第一压力传感器(901)能够检测模型(22)的入口气体压力；

第二压力传感器(902)，设置在模型(22)的出口处并与数据采集装置(41)连接，该第二压力传感器(902)能够检测模型(22)的出口气体压力。

5.根据权利要求4所述的注空气采油过程中焦炭生成及理化性质研究的装置，其特征在于，该数据采集系统还包括：

第一温度传感器组，设置在模型(22)的入口处并与数据采集装置(41)连接，该第一温度传感器组能够检测模型(22)的进口气体温度；

第二温度传感器组，设置在模型(22)的外壁处并与数据采集装置(41)连接，该第二温度传感器组能够检测模型(22)的外壁面温度；

第三温度传感器组，设置在模型(22)的内部并与数据采集装置(41)连接，该第三温度传感器组能够检测模型(22)的中心温度。