[发明专利]高温高压原油裂解成气模拟实验装置及方法

权利要求书

1.高温高压原油裂解成气模拟实验装置，包括高温高压反应釜，所述高温高压反应釜底端入口连接入口管线，高温高压反应釜顶端出口连接出口管线，其特征在于，所述高温高压反应釜包括釜体以及设置在釜体内部的吸油材料层；

所述吸油材料层至少设置一层，吸油材料层的材质为具有亲油性的金属多孔材料，金属多孔材料通过烧结或焊接方法设置在釜体内腔内壁；

所述高温高压反应釜底端入口以釜底转接头将高温高压反应釜与入口管线相连；高温高压反应釜顶端出口以釜盖转接头将高温高压反应釜与出口管线相连接；所述高温高压反应釜置于高温加热炉中；入口管线上按流向依次串接有恒压泵、高压水容器、高压单向阀；出口管线上按流向依次穿接有压力表、溢流阀、储气室、取气阀门，所述溢流阀连接压力微调控制泵，所述储气室底部设置放水阀；

所述釜体为高温金属材质，能承受500℃高温，能承受压力70MPa；所述金属多孔材料能承受温度500℃；所述釜底转接头和釜盖转接头能承受温度500℃；

所述高压单向阀连接于高压水容器和高温高压反应釜之间，流体在内部可自高压水容器向高温高压反应釜流动，能承受压力80MPa；

所述溢流阀连接于高压釜出口管线和储气室之间，压力调节范围0～80MPa；

所述压力微调控制泵出口连接于溢流阀，工作压力0～80MPa，控制精度±0.1MPa；

所述储气室连接于溢流阀出口与取气阀之间，其下部为放水阀，储气室承压80MPa。

2.使用权利要求1所述的高温高压原油裂解成气模拟实验装置的实验方法，其步骤为：

步骤一，将原油样品装入高温高压反应釜；将高温高压反应釜倒置，在高温高压反应釜下部开口处将原油样品装入高温高压反应釜，装上釜底转接头和釜盖转接头；装上釜底转接头和釜盖转接头的连接高压管线；

步骤二，连接实验装置各部件；将高温高压反应釜装入高温加热炉；以高压管线连接恒压泵、高压水容器、高压单向阀、高温高压反应釜、压力表、溢流阀、压力微调控制泵、储气室和取气阀门；

步骤三，装置抽真空；关闭高压单向阀和取气阀门，打开溢流阀和放水阀；将真空泵连接于放水阀出口管线，利用真空泵抽真空5分钟；关闭放水阀；

步骤四，向高温高压反应釜预注入水；打开高压单向阀，利用恒压泵将高压水容器中的水注入至高温高压反应釜及连接管线内；

步骤五，设置反应温度及压力条件；通过设置高温加热炉温度设置高温高压反应釜的模拟温度，为使得反应过程中水在高温高压反应釜中保持不气化，反应温度设置在水的临界温度以下，即374.15℃以下；采用恒温变时间方式来模拟不同演化程度的原油裂解过程；反应压力设置在水的气液平衡压力以上；根据模拟实验所需要的地层压力条件，通过设置压力微调控制泵的压力来设置溢流阀的溢出压力即高温高压反应釜内部的反应压力；利用恒压泵对高温高压反应釜内部进行补压，恒压泵的出口压力设置低于溢流阀的出口压力；

步骤六，恒温裂解；原油在恒温条件下模拟实验时，以储气室收集经过溢流阀流出的气体，收集时，关闭储气室的放水阀和取气阀门；

步骤七，冷却反应釜，收集气体；原油裂解至预定的反应时间时，关闭恒压泵、高压单向阀及加热炉，将高温高压反应釜逐步冷却至接近室温；缓慢直至完全打开溢流阀，并打开取气阀门；收集原油裂解生成的气体，计量并进行组分分析；

步骤八，进行下一个演化程度的原油裂解实验；重复步骤五、步骤六和步骤七，直至完成所有的时间点的原油裂解实验；

步骤九，清洗装置并收集、计量剩余原油；以强极性低沸点有机溶剂清洗高温高压反应釜、各连接部件及连接关系，并收集清洗液，挥发清洗试剂，并计量反应剩余原油量。