基本信息
- 項目名稱：
- 巖芯逐次洗提儀器
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本發(fā)明涉及巖芯洗提領域，其成果可廣泛應用于有機地球化學分析及油氣的成藏分析與研究等領域。 本發(fā)明具有實驗操作簡單，實驗數(shù)據(jù)可靠等諸多優(yōu)點。更主要的，其采用了一種新的洗提思路，通過此思路組裝的實驗儀器能夠以與原油充注相反的順序逐次洗提出巖芯中充注的原油。通過后期的地球化學分析，能夠更加真實準確的模擬油氣成藏史，從而對油氣的勘探與開發(fā)提供重要依據(jù)。
- 詳細介紹：
- 巖芯洗提是油田勘探開發(fā)的基礎工作，過去主要采用的脂肪抽提洗油方式，存在洗油效率低、周期長、有毒試劑揮發(fā)量大、安全性能差等方面的缺陷。近年來較為高效的洗油方法主要是驅替法、離心機法和高溫高壓法，例如，目前國內(nèi)較常用的方法，是將巖芯研磨成碎屑，用石油醚浸泡萃取汲取上層清液，而后進行相應地球化學分析。但是，無論采用哪種方法，都存在如下缺陷： 1、現(xiàn)有的洗提方法只能提供各個成藏期次的混合原油，不能將不同期次的原油逐次驅替分離； 2、相應的后期檢測也只能檢測一段巖芯的平均混合組分，不能反映油氣充注期次，而不同期次的原油組分和地球化學特征是存在著明顯差異的，因此，按照現(xiàn)有方法洗提出的混合原油和已探測或者產(chǎn)出的石油在成分上也存在差異； 3、現(xiàn)有的實驗方法易受外界因素影響，一旦空氣中含有的烴類成分吸附于碎屑上，將影響實驗結果，而巖芯在研磨時也會受到外界的影響。 由此可見，現(xiàn)有的巖芯洗提方法和儀器仍存在有缺陷，而亟待加以改進，如何能創(chuàng)設一種可分別驅替不同期次的巖芯殘余油，以便推測油氣成熟度以及充注期次等指標，從而真實準確的模擬油氣成藏史的新的巖芯逐次洗提方法、巖芯逐次洗提器及其組成的設備，實屬當前本領域的重要研發(fā)課題之一。 為解決上述技術問題，本發(fā)明一種巖芯逐次洗提儀器，包括以下操作步驟:A.將巖芯放入巖芯逐次洗提器中并密封；B.向巖芯逐次洗提器內(nèi)施加圍壓，防止串流，讓試劑通過巖芯；C.沿巖芯逐次洗提器軸向注入溶液，同時控制溶液的流速和溶液壓力，洗提出不同期次充注的原油;D.根據(jù)設定的時間和轉速收集被溶液驅替出的原油。 作為本發(fā)明的一種改進，所述的步驟C中加入的溶液為弱極性溶液;所述的步驟D之后還包括步驟E，當收集的原油明顯減少時，沿巖芯逐次洗提器軸向注入強極性溶液，進行二次洗提和收集。 所述的步驟C之后還包括以下步驟：調(diào)節(jié)圍壓,保持圍壓大于溶液壓力。所述的圍壓比溶液壓力大2～4MPa。 上述巖芯逐次洗提儀器的由恒流泵、巖芯夾持器、電腦收集裝置、巖芯夾持器組成。其中巖芯夾持器為體現(xiàn)實驗思想的核心部件，包括密封連接的桶體和蓋體，桶體內(nèi)設有防腐密封層；防腐密封層包圍形成巖芯容腔，并與桶體內(nèi)壁之間形成密封間隙；蓋體和桶體的桶底上均設有連通外界與巖芯容腔的孔；桶體側壁上設有連通外界與密封間隙的孔。 作為上述巖芯逐次洗提器的改進，所述的防腐密封層為聚四氟乙烯材質(zhì)，桶體和桶蓋為鋼材質(zhì)。 所述的防腐密封層的厚度為2mm，巖芯容腔的直徑為25mm。 所述的巖芯逐次洗提器的蓋體上還設有調(diào)節(jié)巖芯容腔軸向空間的固定旋鈕。 此外，本發(fā)明還提供了一種由上述巖芯逐次洗提器組成的巖芯逐次洗提設備，主要包括恒流泵、巖芯逐次洗提器、圍壓加壓器和收集裝置，其中：恒流泵的輸入端與溶液容器連接，輸出端通過導流管穿過巖芯逐次洗提器的蓋體通入巖芯容腔；圍壓加壓器的輸入端與溶液容器連接，輸出端通過導流管穿過巖芯逐次洗提器桶體的側壁，通入防腐密封層與桶體內(nèi)壁形成的密封間隙中；收集裝置通過導流管穿過巖芯逐次洗提器的桶底和防腐密封層，與巖芯容腔連通。 依據(jù)上述原理制成的本儀器能夠洗提出不同孔隙中原油，即與實際充注相反的順序逐次洗提含油砂巖，從而得到不同期次充注的原油洗提物。配以后續(xù)的高級地球化學手段如色譜、色譜-質(zhì)譜等分析，可以很好的反演原油成藏史，進一步指導石油的勘探與開發(fā)工作。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 本發(fā)明的目的：通過對巖芯有順序的逐次洗提物的一部分石油做細致的地球化學分析，從而更好的反演實際的油氣充注過程，探究油氣成藏史，此實驗設備彌補了這一研究領域的技術空缺，有很大的應用價值,對已發(fā)現(xiàn)油氣顯示地區(qū)的成藏綜合分析和油氣勘探具有重要的理論與實踐意義。 發(fā)明的基本思路：在原油形成過程中，晚期形成的原油易于將早期形成的原油擠入更小的孔隙中。當進行巖芯逐次洗提實驗時，晚期形成的石油將優(yōu)先被驅替，相反的早期形成的原油將較晚被驅替。而又因為晚期形成原油往往承受更大的地層壓力及溫度，因而具有更高成熟度。所以接收端早期收集的溶液為成熟度較高，晚期形成而后賦存于大孔隙中的原油;而晚期收集的溶液為成熟度較低，早期形成并被擠入小孔隙中的原油。本發(fā)明利用了上述“先進后出”的規(guī)律，通過模擬油氣成藏歷史時期的壓力與流體充注速度，對一段巖芯進行逐次洗提，將砂巖內(nèi)充注的原油按孔隙度由大到小逐漸驅替。按收集時間的先后差異，我們將得到的不同期次或不同賦存狀態(tài)的原油。分別對洗提出的不同期次的原油洗提物進行各類測試分析后，將結果綜合研究，能夠更加真實準確的擬合油氣成藏史。 本發(fā)明的創(chuàng)新點：1）本發(fā)明思路依據(jù)油氣生成的原理，符合科學規(guī)律。2）思路設計兼具先進性和可行性，采用防腐密封層為聚四氟乙烯材質(zhì)，具有防止有機試劑的腐蝕，同時，桶體和桶蓋為高強度的鋼材質(zhì)，相互鑲嵌，具有可靠的安全性、防腐性和密封性。3）圍壓大于液壓，防止串流。 主要技術指標：1）液壓恒定，技術具重復性。2）樣品無滲漏，系統(tǒng)運行安全，穩(wěn)定。
科學性、先進性
- 本發(fā)明提供一種巖芯逐次洗提方法、巖芯逐次洗提器及其組成的設備。作品采用新的洗提思想，與以往將巖芯粉碎繼而提取其平均組分的方法相比，本發(fā)明至少具有如下優(yōu)點： 1、根據(jù)“先進后出”的原則，由實驗裝置模擬油氣成藏歷史時期的壓力和流體充注速度對一段巖芯進行逐次洗提,可對得到的不同期次、不同組份的原油逐次驅替分離，并分別進行地球化學分析，推測出油氣成熟度變化、油氣來源以及充注期次等多項指標； 2、通過從巖芯提取的石油的順序，可以幫助我們了解這一地區(qū)的石油來源，并重建一個合理的關于烴類化合物的運移和聚集過程； 3、本發(fā)明儀器密封性好，巖芯逐次洗提器能很好的隔離巖芯與外界的聯(lián)系，巖芯在實驗過程中免受外界污染和影響； 4、儀器使用率高，在測試中盡可能的排除了人為誤差，測量結果精確可信； 5、本發(fā)明的儀器組裝簡易、便于維護和清理，操作穩(wěn)定、迅速，數(shù)據(jù)可靠、實用，不需要專業(yè)人員亦可操作，實驗周期短； 6、目前，在國內(nèi)外并無此類逐次洗提巖芯的專用設備，本發(fā)明彌補了巖芯逐次洗提設備的空白。
獲獎情況及鑒定結果
- 第九屆“創(chuàng)新杯”“大學生課外學術科技作品競賽二等獎
作品所處階段
- 該儀器擁有實物，已完成中試，在實際應用中表現(xiàn)優(yōu)良?；诖思夹g的項目合同（吉林油田）已簽訂并正在進行。
技術轉讓方式
- 1）專利權轉讓；2）應用該技術進行合作研究。
作品可展示的形式
- 實物展示及多媒體演示。
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 作品技術特點和優(yōu)勢：本發(fā)明以一種新的思路對巖芯進行洗提，將巖芯內(nèi)部不同孔隙中充注的原油逐次洗提并收集，更大限度的解讀巖芯所包含的油氣成藏信息。且具有自動化程度高防止人為誤差、實驗封閉性好防止外界污染、實驗結果可靠、易于操作維護等優(yōu)點。 該技術的適用范圍：該作品適用于巖芯洗提領域，將原油洗提物進行后續(xù)色譜、色譜質(zhì)譜等地球化學分析，可重建取芯區(qū)塊的油氣成藏歷史。適合于已發(fā)現(xiàn)油氣顯示的地區(qū)，并需要取得相關的巖芯樣品。 推廣前景：本技術對于指導油氣的勘探與開發(fā)具有重要意義，其意義體現(xiàn)在提高勘探效率增加油氣采收率等諸多方面。在我國部分油田處于開發(fā)中后期階段、原油產(chǎn)量供不應求的大背景下，其價值顯得尤為突出。作品具有低投入高產(chǎn)出的優(yōu)點，且易于操作對工作環(huán)境無特殊要求，在各大油田采油廠有很高的實用價值。相信該技術在我國具有廣泛的推廣應用價值，相關的技術轉讓與合作項目廣泛，對油氣的勘探開發(fā)具有重要的促進作用。
同類課題研究水平概述
- 目前，國內(nèi)外最常用于探究油氣藏形成的時間和充注期次的方法主要有地質(zhì)分析法、自生伊利石測年法、流體包裹體法和巖芯洗提法。這些方法各有優(yōu)缺點且具較大的局限性與隨機性。本方法及儀器從原理上屬巖芯洗提方法，但應用了一種新的思路對巖芯進行洗提，從而更好的油氣成藏史進行解釋。 對國外文文獻調(diào)研發(fā)現(xiàn)，見個別外文文獻提及相似思路，但未見到具體操作流程及相關技術指標。儀器的原理與可操作性尚不明確。國內(nèi)尚未見相關的報道。且其相關的儀器主要用于石油開發(fā)的巖芯洗油，沒有應用該技術進行不同期次充注原油的洗提工作的儀器。國內(nèi)巖芯洗提工作多沿用傳統(tǒng)巖芯洗提方法，即將巖芯粉碎后用石油醚溶解。 目前本儀器經(jīng)過了測試階段。以塔里木盆地塔中11井4430m巖芯對儀器可靠性進行驗證，收到了良好的效果。目前正推廣應用于長慶油田、塔里木油田等科研項目中。
