一種高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置及測(cè)試方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置及測(cè)試方法，該高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置包括：氣體注入系統(tǒng)，設(shè)有空氣儲(chǔ)罐、電磁閥、氣體增壓泵、高壓貯罐以及氣體流量控制器，空氣儲(chǔ)罐通過(guò)第一管線與電磁閥相連接，電磁閥與氣體增壓泵之間通過(guò)第二管線相連接，氣體增壓泵由第三管線連接至氣體流量控制器，高壓貯罐通過(guò)輸氣管線與第三管線相連接；燃燒釜，設(shè)有能檢測(cè)其內(nèi)部溫度的測(cè)溫探頭，測(cè)溫探頭的接線端位于燃燒釜的外側(cè)，并與測(cè)溫裝置相連接，測(cè)溫探頭的探頭端位于燃燒釜中，氣體流量控制器通過(guò)第四管線與燃燒釜的內(nèi)腔相連通，第四管線上設(shè)有一進(jìn)氣閥，并連接有一壓力傳感器。本發(fā)明還提出一種高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置的測(cè)試方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置及測(cè)試方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油開(kāi)采領(lǐng)域，具體而言，涉及一種高溫高壓油藏條件下原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置及測(cè)試方法，可測(cè)定不同油藏壓力、不同油品及不同含水條件下，原油點(diǎn)燃的自燃溫度，為實(shí)現(xiàn)單井點(diǎn)火工藝個(gè)性化設(shè)計(jì)提供支持。

【背景技術(shù)】
[0002]火燒油層點(diǎn)火工藝技術(shù)是火燒油層成功的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前點(diǎn)火工藝主要采用油樣熱失重曲線(TGA)、熱失重速率曲線(DTG)來(lái)確定點(diǎn)火溫度，點(diǎn)火溫度確定值比較高，甚至達(dá)到500°C。但在工作中發(fā)現(xiàn)，上述方式主要存在以下問(wèn)題:①TGA曲線反映了樣品重量隨溫度的升高逐漸減少，DTG曲線說(shuō)明不同的溫度區(qū)間失重的速率不同，這兩個(gè)曲線實(shí)質(zhì)上反應(yīng)的是原油燃燒的過(guò)程，實(shí)驗(yàn)中氣體是流通的，原油在高溫條件下裂解后產(chǎn)生的氣體組分也被帶走，而在油藏條件下點(diǎn)火及火線推進(jìn)過(guò)程中，注采井連通效果達(dá)不到實(shí)驗(yàn)中理想的連通效果，在火驅(qū)初期，尤其是油層點(diǎn)燃的瞬時(shí)，時(shí)間較短，因此，可認(rèn)為氣體流通速度很小或基本不流通，所以，通過(guò)油樣熱失重曲線(TGA)、熱失重速率曲線(DTG)來(lái)確定點(diǎn)火溫度，不能模擬油層條件點(diǎn)火 '②TG/DTG但由于樣品很小，一般2-5mg，質(zhì)量流動(dòng)機(jī)理不能準(zhǔn)確的模擬；③加熱速率通常定位10°C /min，這個(gè)速度太快而影響到了液相成分變化的發(fā)生，實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)條件下的數(shù)據(jù)相差很大；④不同人進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相差很大。
[0003]因此，有必要研宄一種新的燃點(diǎn)測(cè)試裝置，來(lái)確定油層的燃點(diǎn)，在合理的溫度條件下更快點(diǎn)燃油層，以期解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置及測(cè)試方法，可測(cè)定不同油藏壓力、不同油品及不同含水條件下原油點(diǎn)燃的自燃溫度，為實(shí)現(xiàn)單井點(diǎn)火工藝個(gè)性化設(shè)計(jì)提供支持。
[0005]為此，本發(fā)明提出一種高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置，其包括:
[0006]氣體注入系統(tǒng)，設(shè)有空氣儲(chǔ)罐、電磁閥、氣體增壓泵、高壓貯罐以及氣體流量控制器，所述空氣儲(chǔ)罐通過(guò)第一管線與所述電磁閥的供氣口相連接，所述電磁閥的各常閉口與所述氣體增壓泵的各動(dòng)力氣源口之間分別通過(guò)第二管線相連接，所述氣體增壓泵的出口由第三管線連接至所述氣體流量控制器，所述空氣儲(chǔ)罐的進(jìn)氣口通過(guò)管線另連接有一空氣靜音壓縮機(jī)，所述第一管線上設(shè)有一驅(qū)動(dòng)閥，所述第三管線上依次設(shè)有一增壓閥及一調(diào)壓閥，所述高壓貯罐的進(jìn)出口通過(guò)輸氣管線與所述第三管線相連接，所述輸氣管線與所述第三管線的相接處位于所述增壓閥及所述調(diào)壓閥之間，所述增壓泵的入口另通過(guò)輸管線與一氣罐相連接，所述輸管線上設(shè)有一氣源閥；
[0007]燃燒釜，所述燃燒釜上設(shè)有能檢測(cè)其內(nèi)部溫度的測(cè)溫探頭，所述測(cè)溫探頭的接線端位于所述燃燒釜的外側(cè)，并與測(cè)溫裝置相連接，所述測(cè)溫探頭的探頭端位于所述燃燒釜中，所述氣體流量控制器通過(guò)第四管線與所述燃燒釜的內(nèi)腔相連通，所述第四管線上設(shè)有一進(jìn)氣閥，并連接有一壓力傳感器。
[0008]如上所述的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置，其中，所述燃燒釜包括有:
[0009]一保溫筒體，所述保溫筒體的上端口蓋設(shè)有一保溫筒上蓋，其內(nèi)部設(shè)有一筒體及一加熱裝置，所述筒體的上端凸伸出所述保溫筒上蓋，其上端口處連接有一堵頭，所述堵頭的外側(cè)套設(shè)有一壓帽，所述壓帽與所述筒體的外側(cè)螺紋連接；
[0010]一安全防護(hù)罩，所述安全防護(hù)罩放置于所述保溫筒上蓋上，其內(nèi)部凹設(shè)有一空腔，所述壓帽及筒體的上端容置在所述空腔內(nèi)，所述安全防護(hù)罩上另設(shè)有一中空的焊接接頭，所述焊接接頭沿垂向穿設(shè)于所述安全防護(hù)罩及壓帽，其上端凸伸出所述安全防護(hù)罩的上端面，并與所述第四管線相連接，其下端與所述堵頭的上端面相連接，所述堵頭上沿垂向設(shè)有能對(duì)應(yīng)連通所述焊接接頭及所述筒體內(nèi)腔的通道，使氣體能從所述焊接接頭、通道進(jìn)入所述筒體的內(nèi)腔中，其中，所述保溫筒體中另設(shè)有一與所述保溫筒上蓋相連接的支撐架，所述筒體及加熱裝置與所述支撐架相連接。
[0011]如上所述的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置，其中，所述支撐架設(shè)有一支撐上板、一支撐立柱及一支撐下板，所述支撐上板與所述保溫筒上蓋之間連接固定，所述支撐立柱的上端及下端對(duì)應(yīng)與所述支撐上板及支撐下板相連接；
[0012]所述加熱裝置包括有一電熱管及一加熱套，所述加熱套固定于所述支撐上板及支撐下板之間，所述電熱管沿豎向放置于所述加熱套中，其下端凸伸出所述保溫筒體的下端;
[0013]所述筒體放置于所述加熱套中，并與所述電熱管相鄰，所述筒體的下端與所述支撐架的支撐下板連接固定，其中，所述加熱套內(nèi)壁與所述筒體外側(cè)面之間另設(shè)有一控溫探頭，所述控溫探頭沿垂向相鄰于所述筒體的外側(cè)，其內(nèi)端與所述筒體相接觸，其外端凸伸出所述保溫筒體的下端面。
[0014]如上所述的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置，其中，所述測(cè)溫探頭包括有兩個(gè)，其中一所述測(cè)溫探頭穿設(shè)于所述焊接接頭及堵頭的通道，其探頭端位于所述筒體的內(nèi)腔中，其接線端凸伸出所述焊接接頭的上端頭；
[0015]另一所述測(cè)溫探頭沿垂向穿設(shè)于所述保溫筒體，其探頭端位于所述筒體的內(nèi)腔中，其接線端凸伸出所述保溫筒體的下端面。
[0016]如上所述的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置，其中，所述堵頭的上端與所述壓帽之間設(shè)有墊圈，其下端與所述筒體的上端之間設(shè)有密封圈，所述壓帽的外側(cè)套設(shè)固定有鎖緊塊，所述鎖緊塊與所述保溫筒上蓋之間通過(guò)螺釘連接固定，所述電熱管的下端上套設(shè)有固定塊，所述固定塊與所述保溫筒體的下端面之間連接固定，其中，所述保溫筒體的下端進(jìn)一步連接有一保護(hù)罩，所述電熱管的下端容置在所述保護(hù)罩內(nèi)。
[0017]如上所述的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置，其中，所述第三管線上另連接有一電接點(diǎn)壓力表、一第一安全閥及一壓力表，所述電接點(diǎn)壓力表位于所述增壓閥及所述高壓儲(chǔ)氣罐之間，所述第一安全閥位于所述高壓儲(chǔ)氣罐及所述調(diào)壓閥之間，所述第四管線上在所述進(jìn)氣閥與所述燃燒釜之間的部分另連接有一第二安全閥、一放空閥以及一防爆閥。
[0018]如上所述的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置，其中，另設(shè)有一數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)線與所述測(cè)溫裝置及壓力傳感器相連接。
[0019]如上所述的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置，其中，所述氣體注入系統(tǒng)、燃燒釜及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)放置于一控制機(jī)箱中，所述燃燒釜與所述控制機(jī)箱連接固定。
[0020]本發(fā)明還提出一種上述的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置的測(cè)試方法，其包括以下步驟:
[0021]a)向燃燒釜的筒體中裝入原油，啟動(dòng)空氣靜音壓縮機(jī)，為空氣儲(chǔ)罐提供氣源，并設(shè)定調(diào)壓閥的壓力為OMPa ；
[0022]b)開(kāi)啟電磁閥、氣源閥、驅(qū)動(dòng)閥及增壓閥，通過(guò)氣體增壓泵將氣源增壓后由空氣儲(chǔ)罐及氣罐輸送至高壓貯罐中，直至空氣儲(chǔ)罐內(nèi)壓力達(dá)到設(shè)定值，關(guān)閉電磁閥、氣源閥、驅(qū)動(dòng)閥及增壓閥；
[0023]c)保持進(jìn)氣閥、放空閥關(guān)閉，設(shè)定調(diào)壓閥的輸出壓力至試驗(yàn)要求值；
[0024]d)打開(kāi)進(jìn)氣閥，通過(guò)氣體流量控制器向燃燒釜中注入氣體，當(dāng)燃燒釜內(nèi)的氣體總量或壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)，關(guān)閉進(jìn)氣閥，并設(shè)定調(diào)壓閥的壓力為OMpa ;
[0025]e)通過(guò)燃燒釜的加熱裝置，對(duì)筒體內(nèi)的原油加熱，觀察壓力傳感器及測(cè)溫裝置處的壓力及溫度數(shù)值；
[0026]f)待原油燃燒時(shí)，關(guān)閉加熱裝置，直至原油燃盡后，結(jié)束實(shí)驗(yàn)。
[0027]如上所述的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置的測(cè)試方法，其中，所述高壓貯罐的壓力設(shè)定值不大于50Mpa，所述調(diào)壓閥的輸出壓力不大于lOMPa。
[0028]本發(fā)明提供的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置及測(cè)試方法，可測(cè)定不同油藏壓力、不同油品及不同含水條件下原油點(diǎn)燃的自燃溫度，為實(shí)現(xiàn)單井點(diǎn)火工藝個(gè)性化設(shè)計(jì)提供支持。
[0029]本發(fā)明提供的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置及測(cè)試方法，通過(guò)設(shè)置燃燒釜，使實(shí)驗(yàn)過(guò)程在一個(gè)密閉系統(tǒng)中進(jìn)行，可以把原油處理成不同溫度條件下的餾分然后進(jìn)行自燃點(diǎn)測(cè)試，實(shí)驗(yàn)環(huán)境接近油藏中原油點(diǎn)燃的條件；在實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)燃燒釜的容積，優(yōu)選樣品為100-200ml，具有一定的流動(dòng)性；通過(guò)控制電熱管，能調(diào)節(jié)加熱速度，可模擬現(xiàn)場(chǎng)電點(diǎn)火器的功率，進(jìn)行不同加熱速度的模擬實(shí)驗(yàn)；另外，本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)方法確定，可重復(fù)性能好，具有良好的可靠性。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說(shuō)明和解釋?zhuān)⒉幌薅ū景l(fā)明的范圍。其中:
[0031]圖1為本發(fā)明中氣體注入系統(tǒng)與燃燒釜的連接流程示意圖。
[0032]圖2為本發(fā)明中燃燒釜的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]主要元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0034]1氣體注入系統(tǒng)11空氣儲(chǔ)罐
[0035]111管線112空氣靜音壓縮機(jī)
[0036]12電磁閥13氣體增壓泵
[0037]131輸管線132氣罐
[0038]133氣源閥14高壓貯罐
[0039]141輸氣管線15氣體流量控制器
[0040]16第一管線161驅(qū)動(dòng)閥
[0041]17第二管線18第三管線
[0042]181增壓閥182調(diào)壓閥
[0043]183電接點(diǎn)壓力表、184第一安全閥
[0044]185壓力表19第四管線
[0045]191進(jìn)氣閥192壓力傳感器
[0046]193第二安全閥194放空閥
[0047]195防爆閥2燃燒釜
[0048]21保溫筒體211保溫筒上蓋
[0049]22安全防護(hù)罩221空腔
[0050]23筒體24加熱裝置
[0051]241電熱管2411固定塊
[0052]242加熱套243控溫探頭
[0053]25堵頭250通道
[0054]251墊圈252密封圈
[0055]26壓帽261鎖緊塊
[0056]27焊接接頭28支撐架
[0057]281支撐上板282支撐立柱
[0058]283支撐下板4測(cè)溫探頭
[0059]41、42測(cè)溫探頭43壓力傳感器

【具體實(shí)施方式】
[0060]本發(fā)明提出一種高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置，其包括:氣氣體注入系統(tǒng)，設(shè)有空氣儲(chǔ)罐、電磁閥、氣體增壓泵、高壓貯罐以及氣體流量控制器，所述空氣儲(chǔ)罐通過(guò)第一管線與所述電磁閥的供氣口相連接，所述電磁閥的各常閉口與所述氣體增壓泵的各動(dòng)力氣源口之間分別通過(guò)第二管線相連接，所述氣體增壓泵的出口由第三管線連接至所述氣體流量控制器，所述空氣儲(chǔ)罐的進(jìn)氣口通過(guò)管線另連接有一空氣靜音壓縮機(jī)，所述第一管線上設(shè)有一驅(qū)動(dòng)閥，所述第三管線上依次設(shè)有一增壓閥及一調(diào)壓閥，所述高壓貯罐的進(jìn)出口通過(guò)輸氣管線與所述第三管線相連接，所述增壓泵的入口另通過(guò)輸管線與一氣罐相連接，所述輸管線上設(shè)有一氣源閥；燃燒釜，所述燃燒釜上設(shè)有能檢測(cè)其內(nèi)部溫度的測(cè)溫探頭，所述測(cè)溫探頭的接線端位于所述燃燒釜的外側(cè)，并與測(cè)溫裝置相連接，所述測(cè)溫探頭的探頭端位于所述燃燒釜中，所述氣體流量控制器通過(guò)第四管線與所述燃燒釜的內(nèi)腔相連通，所述第四管線上設(shè)有一進(jìn)氣閥，并連接有一壓力傳感器。
[0061]本發(fā)明的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置及測(cè)試方法，可測(cè)定不同油藏壓力、不同油品及不同含水條件下原油點(diǎn)燃的自燃溫度，為實(shí)現(xiàn)單井點(diǎn)火工藝個(gè)性化設(shè)計(jì)提供支持。
[0062]為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明提出的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置及測(cè)試方法的【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。另外，通過(guò)【具體實(shí)施方式】的說(shuō)明，當(dāng)可對(duì)本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效得以更加深入具體的了解，然而所附圖僅是提供參考與說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。
[0063]圖1為本發(fā)明中氣體注入系統(tǒng)與燃燒釜的連接流程示意圖。圖2為本發(fā)明中燃燒釜的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0064]如圖1所示，本發(fā)明提出的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置，其包括氣體注入系統(tǒng)1、以及燃燒釜2，其中，所述氣體注入系統(tǒng)1設(shè)有空氣儲(chǔ)罐11、電磁閥12、氣體增壓泵13、高壓貯罐14以及氣體流量控制器(氣體質(zhì)量流量計(jì))15，所述空氣儲(chǔ)罐11通過(guò)第一管線16與所述電磁閥12的供氣口相連接，所述電磁閥12的各常閉口與所述氣體增壓泵13的各動(dòng)力氣源口之間分別通過(guò)第二管線17相連接，所述氣體增壓泵13的出口由第三管線18連接至所述氣體流量控制器15，所述空氣儲(chǔ)罐11上通過(guò)管線111另連接有一空氣靜音壓縮機(jī)112，所述第一管線16上設(shè)有一驅(qū)動(dòng)閥(如針閥，用于控制管線的開(kāi)關(guān))161，所述第三管線18上依次設(shè)有一增壓閥181及一調(diào)壓閥182，所述高壓貯罐14的進(jìn)出口通過(guò)輸氣管線141與所述第三管線18相連接，所述輸氣管線141與所述第三管線18的相接處位于所述增壓閥181及所述調(diào)壓閥182之間，在實(shí)際工作時(shí)，所述氣體增壓泵13增壓過(guò)的氣體先到所述高壓儲(chǔ)氣罐14，然后經(jīng)所述調(diào)壓閥182減到所需壓力后再供到所述氣體流量控制器15，便于操作，所述增壓泵13的入口另通過(guò)輸管線131與一氣罐132相連接，在工作時(shí)，該氣罐132用于儲(chǔ)存低壓氣體，能避免空氣靜音壓縮機(jī)頻繁啟動(dòng)，所述輸管線131上設(shè)有一氣源閥133，其中，在實(shí)際工作時(shí)，所述氣體增壓泵13優(yōu)選進(jìn)口 SITEC氣體增壓泵，型號(hào)為GBD100，而空氣靜音壓縮機(jī)選用進(jìn)口巨霸靜音壓縮機(jī)，型號(hào)為GCSE50，需指出的是，對(duì)于上述空氣儲(chǔ)罐11、電磁閥12、氣體增壓泵13、高壓貯罐14以及氣體流量控制器15等均為現(xiàn)有技術(shù)，對(duì)其組成結(jié)構(gòu)、具體連接方法及工作原理等，在此不再贅述；
[0065]所述燃燒釜2上設(shè)有能檢測(cè)其內(nèi)部溫度的測(cè)溫探頭，所述測(cè)溫探頭的接線端位于所述燃燒釜2的外側(cè)，并與測(cè)溫裝置(如測(cè)溫儀，圖中未示出)相連接，其探頭端位于所述燃燒釜2中，所述氣體流量控制器15通過(guò)第四管線19與所述燃燒釜2的內(nèi)腔相連通，所述第四管線19上設(shè)有一進(jìn)氣閥191，并連接有一壓力傳感器192，當(dāng)燃燒釜工作時(shí)，其內(nèi)部的溫度及壓力能實(shí)時(shí)通過(guò)測(cè)溫探頭及壓力傳感器進(jìn)行測(cè)量，以便于作業(yè)。
[0066]請(qǐng)一并參見(jiàn)圖2，所述燃燒釜2包括有一保溫筒體21及一安全防護(hù)罩22，所述保溫筒體21的上端口蓋設(shè)有一保溫筒上蓋211，其內(nèi)部設(shè)有一筒體23及一加熱裝置24，所述筒體23的上端凸伸出所述保溫筒上蓋211，其上端口處連接有一堵頭25，所述堵頭25的外側(cè)套設(shè)有一壓帽26，所述壓帽26與所述筒體23的外側(cè)螺紋連接；
[0067]所述安全防護(hù)罩22放置于所述保溫筒上蓋211上，其內(nèi)部凹設(shè)有一空腔221，所述壓帽26及筒體23的上端容置在所述空腔221內(nèi)，所述安全防護(hù)罩22上另設(shè)有一中空的焊接接頭27，所述焊接接頭27沿垂向穿設(shè)于所述安全防護(hù)罩22及壓帽26，其上端凸伸出所述安全防護(hù)罩22的上端面，并與所述第四管線19相連接，其下端與所述堵頭25的上端面相連接，所述堵頭15上沿垂向設(shè)有能對(duì)應(yīng)連通所述焊接接頭27及所述筒體23內(nèi)腔的通道250，使氣體從焊接接頭27、通道250進(jìn)入筒體23的內(nèi)腔中，其中，所述保溫筒體21中另設(shè)有一與所述保溫筒上蓋211相連接的支撐架28，所述筒體23及加熱裝置24與所述支撐架28相連接。
[0068]較佳地，所述支撐架28設(shè)有一支撐上板281、一支撐立柱282及一支撐下板283，所述支撐上板281與所述保溫筒上蓋211之間連接固定，所述支撐立柱282的上端及下端對(duì)應(yīng)與所述支撐上板281及支撐下板283相連接；
[0069]所述加熱裝置24包括有一電熱管241及一加熱套242，所述加熱套242固定于所述支撐上板281及支撐下板283之間，所述電熱管241沿豎向放置于所述加熱套242中，其下端凸伸出所述保溫筒體21的下端；
[0070]所述筒體23放置于所述加熱套242中，并與所述電熱管241相鄰，所述筒體21的下端與所述支撐架28的支撐下板283連接固定，其中，所述加熱套242內(nèi)壁與所述筒體23外側(cè)面之間另設(shè)有一控溫探頭243，以便于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電熱管241的加熱溫度，所述控溫探頭243沿垂向相鄰于所述筒體的外側(cè)，其內(nèi)端與所述筒體23相接觸，其外端凸伸出所述保溫筒體21的下端面。
[0071]如圖2所示，所述測(cè)溫探頭包括有兩個(gè)，其中一所述測(cè)溫探頭41穿設(shè)于所述焊接接頭27及堵頭25的通道250，其探頭端位于所述筒體23的內(nèi)腔中，其接線端凸伸出所述焊接接頭27的上端頭；
[0072]另一所述測(cè)溫探頭42沿垂向穿設(shè)于所述保溫筒體21，其探頭端位于所述筒體23的內(nèi)腔中，其接線端凸伸出所述保溫筒體21的下端面。
[0073]為了提高密封性能及連接的穩(wěn)定性，優(yōu)選所述堵頭25的上端與所述壓帽26之間設(shè)有墊圈251，其下端與所述筒體23的上端之間設(shè)有密封圈252，所述壓帽26的外側(cè)套設(shè)固定有鎖緊塊261，所述鎖緊塊261與所述保溫筒上蓋211之間通過(guò)螺釘連接固定，所述電熱管241的下端套設(shè)有固定塊2411，所述固定塊2411與所述保溫筒體21的下端面之間連接固定，其中，所述保溫筒體21的下端進(jìn)一步連接有一保護(hù)罩212，所述電熱管241的下端容置在所述保護(hù)罩212內(nèi)。
[0074]較佳地，所述第三管線18上另連接有一電接點(diǎn)壓力表183、一第一安全閥184及一壓力表185，所述電接點(diǎn)壓力表183位于所述增壓閥181及所述高壓儲(chǔ)氣罐14之間，所述第一安全閥184位于所述高壓儲(chǔ)氣罐14及所述調(diào)壓閥182之間，所述第四管線19上在所述壓力傳感器192與所述燃燒釜2之間的部分另連接有一第二安全閥193、一放空閥194以及一防爆閥195，其中，通過(guò)設(shè)置第二安全閥193、放空閥194，在燃燒釜2結(jié)束工作時(shí)，便于將燃燒釜中的殘留氣體放出，起到能量釋放緩沖的作用；當(dāng)燃燒釜燃燒達(dá)到防爆閥設(shè)定壓力時(shí)，防爆閥195能自動(dòng)卸壓，提高了燃燒釜2的工作安全性。
[0075]進(jìn)一步地，還可設(shè)置一數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(圖中未示出)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)線與所述測(cè)溫裝置及壓力傳感器相連接，可適時(shí)采集并記錄溫度、壓力等參數(shù)。其中，該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通常為一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，主要由系統(tǒng)控制軟件、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)以及數(shù)據(jù)采集板等組成，其為公知技術(shù)，對(duì)其具體工作原理再此不作贅述。
[0076]另外，優(yōu)選所述氣體注入系統(tǒng)1、燃燒釜2及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)放置于一機(jī)架機(jī)箱中，所述燃燒釜2與所述機(jī)架機(jī)箱連接固定，如圖2中，是在保溫筒上蓋211的邊緣通過(guò)螺釘及連接板(圖中未標(biāo)示)與所述機(jī)架機(jī)箱相連接。該機(jī)架機(jī)箱主要提供設(shè)備的安裝平臺(tái)，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，還可設(shè)置一控制面板(比如控制觸摸屏)，分別布設(shè)測(cè)溫儀表、測(cè)壓儀表、壓力表、調(diào)壓閥等，以便于集中操作。
[0077]本發(fā)明提出的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置，通過(guò)氣體注入系統(tǒng)1向燃燒釜2中輸入預(yù)定量的氣體，再對(duì)燃燒釜進(jìn)行加熱，使其中放入的原油進(jìn)行燃燒，其中，通過(guò)壓力傳感器及測(cè)溫裝置實(shí)時(shí)觀察燃燒釜內(nèi)的溫度及壓力變化，當(dāng)出現(xiàn)溫度壓力突增，此時(shí)原油達(dá)到原油的自燃點(diǎn)而燃燒，突升之前的溫度轉(zhuǎn)折點(diǎn)即為自燃點(diǎn)，即可得出原油在相應(yīng)壓力條件下的燃點(diǎn)，即可測(cè)定不同油藏條件(包括油藏孔滲飽、溫壓)、不同油品條件下的原油燃點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)單井點(diǎn)火工藝個(gè)性化設(shè)計(jì)提供支持。
[0078]本發(fā)明還提出一種高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置的測(cè)試方法，其包括以下步驟:
[0079]a)向燃燒釜的筒體中裝入原油，啟動(dòng)空氣靜音壓縮機(jī)112，為空氣儲(chǔ)罐11提供氣源，并設(shè)定調(diào)壓閥182的壓力為OMPa ；
[0080]b)開(kāi)啟電磁閥12、氣源閥133、驅(qū)動(dòng)閥161及增壓閥181，通過(guò)氣體增壓泵13將氣源增壓后由空氣儲(chǔ)罐11及氣罐132輸送至高壓貯罐14中，直至空氣儲(chǔ)罐14內(nèi)壓力達(dá)到設(shè)定值，關(guān)閉電磁閥12、氣源閥133、驅(qū)動(dòng)閥161及增壓閥181，其中，圖1中所示結(jié)構(gòu)中，電磁閥12和電接點(diǎn)壓力表183之間的虛線是指兩者的聯(lián)動(dòng)功能(壓力達(dá)到設(shè)定值后，自動(dòng)關(guān)閉電磁閥，其為現(xiàn)有技術(shù)，限于篇幅，本文中不再贅述；
[0081]c)保持進(jìn)氣閥191、放空閥194關(guān)閉，設(shè)定調(diào)壓閥182的輸出壓力至試驗(yàn)要求值；
[0082]d)打開(kāi)進(jìn)氣閥191，通過(guò)氣體流量控制器15向燃燒釜2中注入氣體，當(dāng)燃燒釜2內(nèi)的氣體總量或壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)，關(guān)閉進(jìn)氣閥191，并設(shè)定調(diào)壓閥182的壓力為OMPa ；
[0083]e)通過(guò)燃燒釜2的加熱裝置24，對(duì)筒體23內(nèi)的原油加熱，觀察壓力傳感器192及測(cè)溫裝置處的壓力及溫度數(shù)值；
[0084]f)待原油燃燒時(shí)，關(guān)閉加熱裝置，直至原油燃盡后，結(jié)束實(shí)驗(yàn)。
[0085]其中，優(yōu)選所述高壓貯罐的壓力設(shè)定值不大于50MPa，所述調(diào)壓閥的輸出壓力不大于 lOMPa。
[0086]對(duì)于本發(fā)明而言，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，根據(jù)原油燃燒的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可知，從數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中可以看到溫度壓力的數(shù)據(jù)變化，當(dāng)出現(xiàn)溫度壓力突增，比如，溫度增大100-200°C，壓力增大3-5MPa，此時(shí)原油達(dá)到原油的自燃點(diǎn)而燃燒，突升之前的溫度轉(zhuǎn)折點(diǎn)即為自燃點(diǎn)。由于從加熱到原油達(dá)到自燃點(diǎn)到燃燒的整個(gè)過(guò)程的溫度壓力數(shù)據(jù)，都是從采集系統(tǒng)中可以看到的，因此，通過(guò)本發(fā)明，能非常方便快速的測(cè)得原油在各壓力下自燃點(diǎn)。
[0087]本發(fā)明提供的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置及測(cè)試方法，可測(cè)定不同油藏壓力、不同油品及不同含水條件下原油點(diǎn)燃的自燃溫度，為實(shí)現(xiàn)單井點(diǎn)火工藝個(gè)性化設(shè)計(jì)提供支持。
[0088]以上所述僅為本發(fā)明示意性的【具體實(shí)施方式】，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置，其特征在于，所述高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置包括: 氣體注入系統(tǒng)，設(shè)有空氣儲(chǔ)罐、電磁閥、氣體增壓泵、高壓貯罐以及氣體流量控制器，所述空氣儲(chǔ)罐通過(guò)第一管線與所述電磁閥的供氣口相連接，所述電磁閥的各常閉口與所述氣體增壓泵的各動(dòng)力氣源口之間分別通過(guò)第二管線相連接，所述氣體增壓泵的出口由第三管線連接至所述氣體流量控制器，所述空氣儲(chǔ)罐的進(jìn)氣口通過(guò)管線另連接有一空氣靜音壓縮機(jī)，所述第一管線上設(shè)有一驅(qū)動(dòng)閥，所述第三管線上依次設(shè)有一增壓閥及一調(diào)壓閥，所述高壓貯罐的進(jìn)出口通過(guò)輸氣管線與所述第三管線相連接，所述輸氣管線與所述第三管線的相接處位于所述增壓閥及所述調(diào)壓閥之間，所述增壓泵的入口另通過(guò)輸管線與一氣罐相連接，所述輸管線上設(shè)有一氣源閥； 燃燒釜，所述燃燒釜上設(shè)有能檢測(cè)其內(nèi)部溫度的測(cè)溫探頭，所述測(cè)溫探頭的接線端位于所述燃燒釜的外側(cè)，并與測(cè)溫裝置相連接，所述測(cè)溫探頭的探頭端位于所述燃燒釜中，所述氣體流量控制器通過(guò)第四管線與所述燃燒釜的內(nèi)腔相連通，所述第四管線上設(shè)有一進(jìn)氣閥，并連接有一壓力傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置，其特征在于，所述燃燒釜包括有: 一保溫筒體，所述保溫筒體的上端口蓋設(shè)有一保溫筒上蓋，其內(nèi)部設(shè)有一筒體及一加熱裝置，所述筒體的上端凸伸出所述保溫筒上蓋，其上端口處連接有一堵頭，所述堵頭的外側(cè)套設(shè)有一壓帽，所述壓帽與所述筒體的外側(cè)螺紋連接； 一安全防護(hù)罩，所述安全防護(hù)罩放置于所述保溫筒上蓋上，其內(nèi)部凹設(shè)有一空腔，所述壓帽及筒體的上端容置在所述空腔內(nèi)，所述安全防護(hù)罩上另設(shè)有一中空的焊接接頭，所述焊接接頭沿垂向穿設(shè)于所述安全防護(hù)罩及壓帽，其上端凸伸出所述安全防護(hù)罩的上端面，并與所述第四管線相連接，其下端與所述堵頭的上端面相連接，所述堵頭上沿垂向設(shè)有能對(duì)應(yīng)連通所述焊接接頭及所述筒體內(nèi)腔的通道，使氣體能從所述焊接接頭、通道進(jìn)入所述筒體的內(nèi)腔中，其中，所述保溫筒體中另設(shè)有一與所述保溫筒上蓋相連接的支撐架，所述筒體及加熱裝置與所述支撐架相連接。
3.如權(quán)利要求2所述的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置，其特征在于，所述支撐架設(shè)有一支撐上板、一支撐立柱及一支撐下板，所述支撐上板與所述保溫筒上蓋之間連接固定，所述支撐立柱的上端及下端對(duì)應(yīng)與所述支撐上板及支撐下板相連接； 所述加熱裝置包括有一電熱管及一加熱套，所述加熱套固定于所述支撐上板及支撐下板之間，所述電熱管沿豎向放置于所述加熱套中，其下端凸伸出所述保溫筒體的下端； 所述筒體放置于所述加熱套中，并與所述電熱管相鄰，所述筒體的下端與所述支撐架的支撐下板連接固定，其中，所述加熱套內(nèi)壁與所述筒體外側(cè)面之間另設(shè)有一控溫探頭，所述控溫探頭沿垂向相鄰于所述筒體的外側(cè)，其內(nèi)端與所述筒體相接觸，其外端凸伸出所述保溫筒體的下端面。
4.如權(quán)利要求2或3所述的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置，其特征在于，所述測(cè)溫探頭包括有兩個(gè)，其中一所述測(cè)溫探頭穿設(shè)于所述焊接接頭及堵頭的通道，其探頭端位于所述筒體的內(nèi)腔中，其接線端凸伸出所述焊接接頭的上端頭； 另一所述測(cè)溫探頭沿垂向穿設(shè)于所述保溫筒體，其探頭端位于所述筒體的內(nèi)腔中，其接線端凸伸出所述保溫筒體的下端面。
5.如權(quán)利要求4所述的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置，其特征在于，所述堵頭的上端與所述壓帽之間設(shè)有墊圈，其下端與所述筒體的上端之間設(shè)有密封圈，所述壓帽的外側(cè)套設(shè)固定有鎖緊塊，所述鎖緊塊與所述保溫筒上蓋之間通過(guò)螺釘連接固定，所述電熱管的下端上套設(shè)有固定塊，所述固定塊與所述保溫筒體的下端面之間連接固定，其中，所述保溫筒體的下端進(jìn)一步連接有一保護(hù)罩，所述電熱管的下端容置在所述保護(hù)罩內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置，其特征在于，所述第三管線上另連接有一電接點(diǎn)壓力表、一第一安全閥及一壓力表，所述電接點(diǎn)壓力表位于所述增壓閥及所述高壓儲(chǔ)氣罐之間，所述第一安全閥位于所述高壓儲(chǔ)氣罐及所述調(diào)壓閥之間，所述第四管線上在所述進(jìn)氣閥與所述燃燒釜之間的部分另連接有一第二安全閥、一放空閥以及一防爆閥。
7.如權(quán)利要求1所述的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置，其特征在于，另設(shè)有一數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)線與所述測(cè)溫裝置及壓力傳感器相連接。
8.如權(quán)利要求7所述的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置，其特征在于，所述氣體注入系統(tǒng)、燃燒釜及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)放置于一控制機(jī)箱中，所述燃燒釜與所述控制機(jī)箱連接固定。
9.一種如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置的測(cè)試方法，其特征在于，所述測(cè)試方法包括以下步驟: a)向燃燒釜的筒體中裝入原油，啟動(dòng)空氣靜音壓縮機(jī)，為空氣儲(chǔ)罐提供氣源，并設(shè)定調(diào)壓閥的壓力為OMPa ； b)開(kāi)啟電磁閥、氣源閥、驅(qū)動(dòng)閥及增壓閥，通過(guò)氣體增壓泵將氣源增壓后由空氣儲(chǔ)罐及氣罐輸送至高壓貯罐中，直至空氣儲(chǔ)罐內(nèi)壓力達(dá)到設(shè)定值，關(guān)閉電磁閥、氣源閥、驅(qū)動(dòng)閥及增壓閥； c)保持進(jìn)氣閥、放空閥關(guān)閉，設(shè)定調(diào)壓閥的輸出壓力至試驗(yàn)要求值； d)打開(kāi)進(jìn)氣閥，通過(guò)氣體流量控制器向燃燒釜中注入氣體，當(dāng)燃燒釜內(nèi)的氣體總量或壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)，關(guān)閉進(jìn)氣閥，并設(shè)定調(diào)壓閥的壓力為OMpa ; e)通過(guò)燃燒釜的加熱裝置，對(duì)筒體內(nèi)的原油加熱，觀察壓力傳感器及測(cè)溫裝置處的壓力及溫度數(shù)值； f)待原油燃燒時(shí)，關(guān)閉加熱裝置，直至原油燃盡后，結(jié)束實(shí)驗(yàn)。
10.如權(quán)利要求9所述的高溫高壓原油燃點(diǎn)測(cè)試裝置的測(cè)試方法，其特征在于，所述高壓貯罐的壓力設(shè)定值不大于50Mpa，所述調(diào)壓閥的輸出壓力不大于lOMPa。
【文檔編號(hào)】G01N25/12GK104502398SQ201410778655
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】張洪君, 閆峰, 于曉聰, 曲紹剛, 鄭猛, 郭韜, 于俊梅, 張成博, 何強(qiáng), 馬振, 呂孝明 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司