
技术摘要:
本发明涉及一种高温超高压油气流体配样器,包括高压腔体1、密封活塞4、密封圈5、外力环6、端面封盖10、隔离活塞2、藕块3、高压管线8、高压驱替泵18,高压腔体1的上下端面为带管线接口的密封活塞4,密封活塞与腔体内壁之间有密封圈5,密封圈上有外力环6;带圆孔的端面封 全部
背景技术:
随着勘探开发技术的进步,大量高温-超高压油气藏在国内外被发现。如我国在塔 里木盆地发现了一批储层温度超过100℃、储层压力超过100MPa的干气、湿气和凝析气藏; 克拉玛依油田在南缘区块发现了储层温度超过130℃、储层压力超过130MPa的油藏。油气藏 在开发之前需要进行大量的前期评价和实验研究,其中掌握油气流体基础相态性质是重要 一步。掌握油气流体相态性质最可靠的方法是实验测试法,目前已经有比较成熟的相态分 析设备(如法国的ST相态装置)。对油气流体进行相态测试之前首先必须有代表性样品,对 于高温-超高压油气藏,现有井下取样器无法适应储层恶劣条件而不适用,只能在地面分离 器取得脱气油和伴生气在实验室配制。而现有已报道油气流体配样器均采用单级、单向受 力密封,最高工作压力只有100MPa(ZL 201420212161 .2,一种烘箱式加热自动搅拌配样 器),当压力进一步升高,配样器的气密性无法得到保证。因此,非常有必要研发适合于高温 超高压油气藏的流体配样器。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种高温超高压油气流体配样器,该装置原理可靠,操作 简单,密封性高,适用于不同压力类型油气藏流体的配样,特别为高温-超高压油气藏开发 提供关键技术支持。 为达到以上技术目的,本发明采用以下技术方案。 一种高温超高压油气流体配样器,主要包括高压腔体、支架、端面封盖(带空心圆 孔)、腔体中可移动的样品隔离活塞、端面密封活塞、组合密封圈、密封圈外力环、高压管线、 高压阀门、腔体内促进流体传质的藕块和加热外套。所述高压腔体安置在支架上,腔体可旋 转;端面封盖与腔体法兰通过螺母相连;端面封盖与腔体接触一侧有一突出圆柱体,圆柱体 直径与端面密封活塞直径一致;密封圈外力环为中空带帽沿圆环,用来给端面密封活塞上 的密封圈施加外力,这样当腔体内为高压条件时,外力环通过端面封盖的作用能给密封圈 一个等大小而方向相反的外力防止密封圈变形,从而显著提高密封圈的稳定性和耐压能 力,使得单级软密封就能达到200℃、200MPa;藕块为带多个中空圆孔的耐高温介质,当配样 器旋转时,藕块可以在配样室中自由滑动,此时流体从藕块圆孔中穿过,能显著加快不同流 体之间的物质传递;外接管线穿过端面封盖的圆孔与密封活塞的接口相连;为了确保安全, 从配样器两端封盖接出的高压管线首先与支架上固定的阀门相连,然后进一步与其他容器 相连;配样器外表面加热套由内部的加热电阻丝和外部的保温层构成。 优选的,所述配样器中高压腔体采用630钢材、316钢材或C-276钢材(哈氏合金)制 造,优选哈氏合金,腔体壁厚不小于8cm。 优选的,所述配样器中高压腔体内径不超过8cm,优选5cm;高压腔体体积根据实验 3 CN 111579337 A 说 明 书 2/3 页 要求设定,优选0.5-1.5L。 优选的,所述外力环为中空的带帽沿圆环,采用630钢材制造,圆环的内径稍大于 密封活塞的外径,壁厚稍小于密封活塞与腔体内壁之间的空隙;帽沿的宽度不小于2cm,优 选3cm;帽沿的厚度不小于1cm,优选2cm。 优选的,所述配样器中密封活塞上的密封圈采用耐高温高分子材料圈和氟氧圈组 合而成,两种密封圈依次间隔放置,密封圈总数不少于4个,优选6个。 优选的,所述配样器中藕块采用耐高温聚四氟乙烯材料制作而成。 优选的,所述配样器转动方式可以采用电动控制也可以手动转动,优选电动自动 控制。 利用上述装置进行高温超高压油气藏流体配样,过程如下:首先拆开高压腔体一 端面封盖,取下密封活塞,将内腔清洗干净,放入藕块,依次安装密封活塞、密封圈、外力环、 端面封盖、外连管线和加热套;根据现有标准方法(GB/T 26981-2011),从外连管线往配样 室中注入一定量脱气原油,然后注入给定比例的伴生气。关闭阀门,开启加热系统,设定为 储层温度;同时往液压油室注入液压油,通过高压驱替泵让配样器中压力恒定为储层压力; 当配样器中温度和压力均恒定不变后,样品配制完毕。 与现有技术相比,本发明高温超高压油气流体配样器具有以下优点:提出了一种 特殊高温超高压密封方式,通过耐高温高分子材料圈和氟氧圈组合密封圈加外力环双向受 力密封技术,单级能同时实现200℃和200MMPa条件下的密封,解决了现有配样器中活塞密 封圈单向受力而无法单级承受压力超过100MPa这一技术难题。 附图说明 图1是一种高温超高压油气流体配样器的结构示意图。 图2是外力环的结构示意图。 图3是内腔中藕块的结构示意图。 图中: 1-高压腔体;2-隔离活塞;3-藕块;4-密封活塞;5-密封圈;6-外力环;7-管线接口; 8-高压管线;9-高压阀门;10-端面封盖;11-六角螺栓;12-升温层(加热套);13-搅拌轴;14- 支架;15-升温开关;16-搅拌开关;17-万向轮;18-高压驱替泵。