【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油化工，涉及一种显微激光拉曼光谱原位测量油藏条件下碳化水-原油体系co2扩散系数的装置。
技术介绍
1、在碳化水驱(即co2饱和水)过程中，co2以溶解相的形态存在于注入水中，以一种单相形式进行原油采收。由于油水相间co2浓度差的存在，co2通过油水界面相间传质的方式扩散到原油中，溶解在原油中的co2能够使原油体积膨胀，增加弹性驱动力，同时降低原油的粘度和油水界面张力，提高油藏渗透率和改善油水流度比，使储层中的原油更易于采出。研究co2在油水两相的质量传递规律，测定co2在油水相间的扩散系数，在预测注入碳化水在油藏中的运移和分布特征、提高原油采收率、指导油藏的有效开采方面发挥着重要作用。
2、对拉曼光谱的分析可以得到物质的分子转动及能级情况，从而得到物质的分子结构信息，鉴定物质的种类，了解物质的性质，其应用主要是对各种固态、液态、气态物质的分子组成、结构及相对含量等进行分析，实现对物质的鉴别与定性。原位激光拉曼光谱技术因其具有的非破坏性、微区原位、不受外界介质的干扰等特点，受到广大科研工作者的青睐，被广泛应用于岩石、矿物、地质流体等地学相关领域的研究。特别地，拉曼光谱测定气藏开发过程中，地层水对油气体系相态特征的影响，以及温度压力达到一定条件后，油气水的混溶性研究，从而有效的指导油气藏开发。
3、扩散系数的测量方法主要有直接测量法和间接测量法，由于直接测量法操作复杂，取样要求高，因此，国内外多采用间接测量法测量分子扩散系数，其中，压力衰减法是目前较常用的间接测量方法。目前，通常应用压力衰减
4、由此可见，如何提供一种测量co2从水相向油相扩散过程中扩散系数的装置及方法，提升测量精度的同时简化操作流程，提高测量效率，成为了目前本领域技术人员迫切需要解决的问题。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，测量高温高压条件下碳化水-原油体系的co2扩散系数，提升测量精度的同时简化了操作流程，提高测量效率的目的，根据本申请一些实施方式中的显微激光拉曼光谱原位测量油藏条件下碳化水-原油体系co2扩散系数的装置，包括碳化水生成单元、压力控制单元、温度控制单元、co2扩散系数测量单元和数据处理单元；
2、所述碳化水生成单元包括第一储液罐、第二储液罐、第一针阀、第二针阀、第三针阀、第四针阀、第五针阀、第六针阀、第九针阀、柱塞泵、co2气瓶、活塞中间容器；
3、所述压力控制单元包括真空泵、第七针阀、背压调节器、烧杯以及第八针阀；
4、所述温度控制单元包括电加热带以及恒温水浴槽；
5、所述co2扩散系数测量单元包括熔融石英毛细管和显微激光拉曼光谱；
6、所述数据处理单元包括计算机；
7、其中，所述柱塞泵的第一端通过第一管路与所述第一储液罐连接，所述第一管路设置所述第一针阀，所述第一储液罐贮存用于柱塞泵的动力驱替液；
8、所述柱塞泵的第二端通过第二管路与所述活塞中间容器的第一端连接，所述第二管路设置所述第二针阀，所述柱塞泵对所述活塞中间容器内部介质进行驱替或者回吸；
9、所述柱塞泵的数据接口通过数据线与计算机连接，传输并记录柱塞泵的压力、注入流速和运行时间的参数值；
10、所述活塞中间容器的第二端通过第三管路的第一分支管路与所述第二储液罐连接，所述第三管路的第一分支管路设置所述第六针阀，所述第二储液罐内贮存地层水溶液，所述柱塞泵在恒定流速模式下将所述地层水溶液恒定流速吸收到所述所述活塞中间容器；
11、所述活塞中间容器的第二端通过第三管路的第二分支管路与第四管路连接，所述第三管路的第二分支管路设置所述第五针阀，所述第三管路的第二分支管路与所述第四管路的第一位置连接；
12、位于第一位置的第一侧的第四管路与所述co2气瓶连接，所述第一位置的第一侧的第四管路设置所述第三针阀，所述co2气瓶内贮存co2气体，所述柱塞泵在恒定流速模式下将所述co2气体恒定流速吸收到所述活塞中间容器，使所述地层水溶液与所述co2气体在所述活塞中间容器生成碳化水溶液；
13、位于第一位置的第二侧的第四管路其上设置所述第四针阀，并在所述第四针阀下游的第四管路上设置第四管路第一分支管路以及第四管路第二分支管路，其中：
14、所述第四管路第一分支管路设置所述第七针阀以及所述真空泵；
15、所述第四管路第二分支管路设置所述第八针阀以及所述背压调节器，管路出口的下方设置所述烧杯；
16、位于所述第四管路第二分支管路下游的第四管路与所述第四管路的出口间的第四管路上设置所述第九针阀，其中，所述第四管路的出口与所述所述熔融石英毛线管连接；
17、所述熔融石英毛线管设置在耐高压的透明的恒温箱中，所述恒温水浴槽为所述恒温箱提供恒温环境；
18、所述显微激光拉曼光谱设置在所述恒温箱外部的周围，对所述熔融石英毛线管内部流体进行拍摄，得到拉熔融石英毛线管内油水相界面和相分布的拉曼谱图，包括碳化水-原油体系的界面和所述熔融石英毛线管的管末端之间沿着扩散路径以等间距选取的若干个标记点随时间变化的拉曼谱图；
19、所述显微激光拉曼光谱与所述计算机连接，将所述拉曼谱图像信息传输到计算机中，根据所述拉曼谱图像信息计算所述油藏条件下碳化水-原油体系co2扩散系数。
20、根据本申请一些实施方式中的显微激光拉曼光谱原位测量油藏条件下碳化水-原油体系co2扩散系数的装置，所述柱塞泵具有恒压和恒流两种模式，流量控制范围0～50ml/min，流量控制精度0.001ml/min，压力控制范围0～25.8mpa，压力控制精度0.129mpa。
21、根据本申请一些实施方式中的显微激光拉曼光谱原位测量油藏条件下碳化水-原油体系co2扩散系数的装置，所述中间容器最大可承受压力32mpa，所述中间容器通过聚四氟乙烯蓄能密封圈进行密封。
22、根据本申请一些实施方式中的显微激光拉曼光谱原位测量油藏条件下碳化水-原油体系co2扩散系数的装置，所述背压调节器的压力范围0～25mpa，压力控制精度0.5mpa。
23、根据本申请一些实施方式中的显微激光拉曼光谱原位测量油藏条件下碳化水-原油体系co2扩散系数的装置，所述气瓶内装有纯度≥99.999％的co2，充装压力14.0±0.5mpa。
24、根据本申请一些实施方式中的显微激光拉曼光谱原位测量油藏条件下碳化水-原油体系co2扩散系数的装置，所述熔融石英毛线管基于如下方式制备：
25、用酒精灯将高压石英毛细管的外部的保护膜烧掉以去除保护膜；
26、将所述毛细管的一端用氢氧焰焊封形成封闭端；
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【技术保护点】
1.一种显微激光拉曼光谱原位测量油藏条件下碳化水-原油体系CO2扩散系数的装置，其特征在于：包括碳化水生成单元、压力控制单元、温度控制单元、CO2扩散系数测量单元和数据处理单元；
2.根据权利要求1所述的显微激光拉曼光谱原位测量油藏条件下碳化水-原油体系CO2扩散系数的装置，其特征在于：所述柱塞泵(3)具有恒压和恒流两种模式，流量控制范围0～50mL/min，流量控制精度0.001mL/min，压力控制范围0～25.8MPa，压力控制精度0.129MPa。
3.根据权利要求1所述的显微激光拉曼光谱原位测量油藏条件下碳化水-原油体系CO2扩散系数的装置，其特征在于：所述中间容器(5)最大可承受压力32MPa，所述中间容器(5)通过聚四氟乙烯蓄能密封圈进行密封。
4.根据权利要求1所述的显微激光拉曼光谱原位测量油藏条件下碳化水-原油体系CO2扩散系数的装置，其特征在于：所述背压调节器(8)的压力范围0～25MPa，压力控制精度0.5MPa。
5.根据权利要求1所述的显微激光拉曼光谱原位测量油藏条件下碳化水-原油体系CO2扩散系数的装置，
6.根据权利要求1所述的显微激光拉曼光谱原位测量油藏条件下碳化水-原油体系CO2扩散系数的装置，其特征在于：所述熔融石英毛线管(11)基于如下方式制备：
7.根据权利要求1-6任一所述的显微激光拉曼光谱原位测量油藏条件下碳化水-原油体系CO2扩散系数的装置，其特征在于，根据所述拉曼谱图像信息计算所述油藏条件下碳化水-原油体系CO2扩散系数，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种显微激光拉曼光谱原位测量油藏条件下碳化水-原油体系co2扩散系数的装置，其特征在于：包括碳化水生成单元、压力控制单元、温度控制单元、co2扩散系数测量单元和数据处理单元；
2.根据权利要求1所述的显微激光拉曼光谱原位测量油藏条件下碳化水-原油体系co2扩散系数的装置，其特征在于：所述柱塞泵(3)具有恒压和恒流两种模式，流量控制范围0～50ml/min，流量控制精度0.001ml/min，压力控制范围0～25.8mpa，压力控制精度0.129mpa。
3.根据权利要求1所述的显微激光拉曼光谱原位测量油藏条件下碳化水-原油体系co2扩散系数的装置，其特征在于：所述中间容器(5)最大可承受压力32mpa，所述中间容器(5)通过聚四氟乙烯蓄能密封圈进行密封。
4.根据权利要求1所述的显微激光...
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