储层流体氧化动力学参数测定装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种储层流体氧化动力学参数测定装置及方法，其中，测定装置包括：样品反应系统、供气控制系统和出气控制系统；样品反应系统用于为样品提供反应空间；供气控制系统用于按预设供气方式向反应空间供给反应气体；出气控制系统用于输出反应空间内产生的反应后气体，并按预设出口压力调节反应空间的内部压力。在对样品进行氧化动力学参数测定的过程中，采用供气控制系统和出气控制系统对反应空间进行持续的气体输入和输出，保证了在反应空间内形成动态变化的环境，更加符合储层的实际情况，并利用出气控制系统的压力调节作用，进一步在反应空间内模拟储层的压力环境，提高了对储层环境的还原程度，并提升了氧化动力学参数的测定精度。数的测定精度。数的测定精度。

【技术实现步骤摘要】
储层流体氧化动力学参数测定装置及方法


[0001]本专利技术涉及储层流体热分析
，尤其涉及一种储层流体氧化动力学参数测定装置及方法。

技术介绍

[0002]油藏注空气开发技术由于具有适应性广、物源充足、成本低等优势，已逐渐成为油田持续稳产有效接替技术之一。掌握储层流体与空气的氧化反应动力学特征，对注空气技术在室内物理模拟实验、油藏数值模拟、火驱微观氧化机理研究以及矿场开发方案可行性方面具有重要意义。
[0003]相关技术中，测定储层流体样品的氧化动力学参数的装置，大多是在密闭条件下，进行静态的氧化动力学分析实验。然而，在矿场实际情况中，储层的环境是多变且动态的。从而相关的测定装置往往无法准确且真实地模拟实际储层环境，导致测得的氧化动力学参数与实际情况之间存在较大差距，不利于指导油藏的开发工作。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0005]为此，本专利技术的第一方面提供了一种储层流体氧化动力学参数测定装置。
[0006]本专利技术的第二方面提供了一种储层流体氧化动力学参数测定方法。
[0007]有鉴于此，根据本申请实施例的第一方面提出了一种储层流体氧化动力学参数测定装置，包括：
[0008]样品反应系统、供气控制系统和出气控制系统；
[0009]样品反应系统用于为样品提供反应空间；
[0010]供气控制系统用于按预设供气方式向反应空间供给反应气体；
[0011]出气控制系统用于输出反应空间内产生的反应后气体，并按预设出口压力调节反应空间的内部压力。
[0012]在一种可行的实施方式中，样品反应系统包括：
[0013]样品室，样品室内设置有反应空间；
[0014]加热模块，设置在样品室的顶部、侧部和底部中的至少一处，加热模块用于按预设加热方式对反应空间进行加热；
[0015]隔热壳体，隔热壳体内部设有容纳腔；
[0016]中部壳体，设置于容纳腔内，中部壳体内设有中间腔；
[0017]其中，样品室设置于中间腔内，且反应空间相对于中间腔密封。
[0018]在一种可行的实施方式中，储层流体氧化动力学参数测定装置还包括：
[0019]处理控制系统，处理控制系统用于分别控制供气控制系统和出气控制系统的运行；
[0020]其中，处理控制系统还用于控制加热模块按预设加热方式对反应空间进行加热。
[0021]在一种可行的实施方式中，供气控制系统包括：
[0022]反应气控制模块，反应气控制模块包括反应气气瓶、供气流路和供气流量控制单元；
[0023]样品室设有与反应空间相连通的进气口，反应气气瓶通过供气流路与进气口相连接；
[0024]供气流量控制单元设置于供气流路，用于根据预设供气方式调整供气流路的供气流量；
[0025]其中，处理控制系统还用于控制供气流量控制单元的运行。
[0026]在一种可行的实施方式中，出气控制系统包括：
[0027]出气流路、回压控制器和出气流量监测单元；
[0028]样品室设有与反应空间相连通的出气口，出气流路与出气口相连通；
[0029]出气流量监测单元设置于出气流路，用于监测出气流路的出气流量；
[0030]回压控制器设置于出气流路，用于按预设出口压力控制样品室的内部压力；
[0031]其中，处理控制系统还用于比较供气流量和出气流量。
[0032]在一种可行的实施方式中，样品反应系统还包括：
[0033]第一温度监测单元，设置在样品室的内顶壁、内侧壁和内底壁中的至少一处，用于监测样品室的内壁实际温度；
[0034]第二温度监测单元，设置在反应空间的中心区域，用于监测反应空间的内部实际温度；
[0035]其中，处理控制系统还用于接收内壁实际温度和内部实际温度，并根据内壁实际温度控制加热模块的运行。
[0036]在一种可行的实施方式中，储层流体氧化动力学参数测定装置还包括：
[0037]预热系统，预热系统包括预热器和控温加热丝；
[0038]预热器连接于供气流路，用于对反应气体进行加热；
[0039]控温加热丝套设于供气流路，并位于预热器和进气口之间，控温加热丝用于对供气流路进行加热；
[0040]第三温度监测单元，设置在预热器内部，用于监测预热器实际温度；
[0041]其中，处理控制系统还用于根据内部实际温度和预热器实际温度，控制预热器和控温加热丝的运行。
[0042]在一种可行的实施方式中，样品反应系统还包括：
[0043]第一压力监测单元，设置于反应空间，用于监测反应空间的第一实际压力；
[0044]第二压力监测单元，设置于中间腔内，用于监测中间腔内部的第二实际压力；
[0045]其中，处理控制系统还用于接收和比较第一实际压力和第二实际压力。
[0046]在一种可行的实施方式中，供气控制系统还包括：
[0047]补偿气控制模块，补偿气控制模块包括补偿气气瓶和补偿气流路；
[0048]补偿气气瓶通过补偿气流路与中间腔相连通；
[0049]其中，补偿气控制模块用于根据第一实际压力和第二实际压力的比较结果，调节中间腔的压力。
[0050]在一种可行的实施方式中，供气控制系统还包括：
[0051]启动压力气控制模块，启动压力气控制模块包括空气压缩机和启动压力气体流路；
[0052]其中，供气流路、出气流路和补偿气流路分别设置有至少一个气动阀；
[0053]空气压缩机通过启动压力气体流路与气动阀相连接，空气压缩机用于导通气动阀。
[0054]为了实现上述目的，根据本专利技术的第二方面，提供了一种储层流体氧化动力学参数测定方法，基于如上述第一方面中任一项所提出测定装置，包括：
[0055]在检测到样品位于反应空间内的情况下，确定预设出口压力；
[0056]控制供气控制系统按预设供气方式向反应空间供给反应气体，并控制出气控制系统按预设出口压力调节反应空间的内部压力；
[0057]比较供气控制系统的供气流量以及出气控制系统的出气流量；
[0058]监测反应空间的内部实际温度和内部实际压力；
[0059]在供气流量等于出气流量的情况下，按预设加热方式对反应空间进行加热；
[0060]根据内部实际温度和内部实际压力，确定样品的氧化动力学参数。
[0061]在一种可行的实施方式中，预设加热方式包括第一预设加热方式，第一预设加热方式为按第一预设速度加热第一预设时长，并在加热持续第一预设时长后暂停加热；
[0062]在预设加热方式为第一预设加热方式的情况下，在供气流量等于出气流量的情况下，按预设加热方式对反应空间进行加热的步骤包括：
[0063]在第一预设加热方式执行后，根据内部实际温度，确定反应空间内的温度变化速率；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储层流体氧化动力学参数测定装置，其特征在于，包括：样品反应系统、供气控制系统和出气控制系统；所述样品反应系统用于为样品提供反应空间；所述供气控制系统用于按预设供气方式向所述反应空间供给反应气体；所述出气控制系统用于输出所述反应空间内产生的反应后气体，并按预设出口压力调节所述反应空间的内部压力。2.根据权利要求1所述的储层流体氧化动力学参数测定装置，其特征在于，所述样品反应系统包括：样品室，所述样品室内设置有所述反应空间；加热模块，设置在所述样品室的顶部、侧部和底部中的至少一处，所述加热模块用于按预设加热方式对所述反应空间进行加热；隔热壳体，所述隔热壳体内部设有容纳腔；中部壳体，设置于所述容纳腔内，所述中部壳体内设有中间腔；其中，所述样品室设置于所述中间腔内，且所述反应空间相对于所述中间腔密封。3.根据权利要求2所述的储层流体氧化动力学参数测定装置，其特征在于，还包括：处理控制系统，所述处理控制系统用于分别控制所述供气控制系统和所述出气控制系统的运行；其中，所述处理控制系统还用于控制所述加热模块按所述预设加热方式对所述反应空间进行加热。4.根据权利要求3所述的储层流体氧化动力学参数测定装置，其特征在于，所述供气控制系统包括：反应气控制模块，所述反应气控制模块包括反应气气瓶、供气流路和供气流量控制单元；所述样品室设有与所述反应空间相连通的进气口，所述反应气气瓶通过所述供气流路与所述进气口相连接；所述供气流量控制单元设置于所述供气流路，用于根据所述预设供气方式调整所述供气流路的供气流量；其中，所述处理控制系统还用于控制所述供气流量控制单元的运行。5.根据权利要求4所述的储层流体氧化动力学参数测定装置，其特征在于，所述出气控制系统包括：出气流路、回压控制器和出气流量监测单元；所述样品室设有与所述反应空间相连通的出气口，所述出气流路与所述出气口相连通；所述出气流量监测单元设置于所述出气流路，用于监测所述出气流路的出气流量；所述回压控制器设置于所述出气流路，用于按所述预设出口压力控制所述样品室的内部压力；其中，所述处理控制系统还用于比较所述供气流量和所述出气流量。6.根据权利要求5所述的储层流体氧化动力学参数测定装置，其特征在于，所述样品反应系统还包括：
第一温度监测单元，设置在所述样品室的内顶壁、内侧壁和内底壁中的至少一处，用于监测所述样品室的内壁实际温度；第二温度监测单元，设置在所述反应空间的中心区域，用于监测所述反应空间的内部实际温度；其中，所述处理控制系统还用于接收所述内壁实际温度和所述内部实际温度，并根据所述内壁实际温度控制所述加热模块的运行。7.根据权利要求6所述的储层流体氧化动力学参数测定装置，其特征在于，还包括：预热系统，所述预热系统包括预热器和控温加热丝；所述预热器连接于所述供气流路，用于对所述反应气体进行加热；所述控温加热丝套设于所述供气流路，并位于所述预热器和所述进气口之间，所述控温加热丝用于对所述供气流路进行加热；第三温度监测单元，设置在所述预热器内部，用于监测预热器实际温度；其中，所述处理控制系统还用于根据所述内部实际温度和所述预热器实际温度，控制所述预热器和所述控温加热丝的运行。8.根据权利要求6所述的储层流体氧化动力学参数测定装置，其特征在于，所述样品反应系统还包括：第一压力监测单元，设置于所述反应空间，用于监测所述反应空间的所述第一实际压力；第二压力监测单元，设置于所述中间腔内，用于监测所述中间腔内部的所述第二实际压力；其中，所述处理控制系统还用于接收和比较所述第一实际压力和所述第二实际压力。9.根据权利要求8所述的储层流体氧化动力学参...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟伟，刘其成，赵庆辉，程海清，潘攀，张勇，张树田，杨兴超，刘鑫，贾大雷，胡军，庞树斌，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：