[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

摘要

本发明提供一种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，该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，包括加热炉和模型，模型设在加热炉内，模型能模拟油藏多孔介质环境；注气系统，与模型入口连接，注气系统向模型注入气体；产出系统，与模型出口连接，产出系统用于产出并处理模型内的高温流体；数据采集系统，采集注气系统和模型系统的数据信号。本发明能模拟油藏多孔介质环境和高温、高压、可控气氛条件，产物焦炭连续均匀，数量容易富集，可用红外光谱ATR、拉曼光谱Raman、X射线衍射XRD、扫描电子显微镜SEM等进行原位、可重复性表征，最终为认识注空气采油复杂反应原理和建立高温氧化反应模型提供理论基础。

主权项

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。