本發(fā)明涉及用于礫巖、致密巖、大直徑砂巖以及特殊巖心等不同規(guī)格的巖樣洗油裝置，尤其涉及一種高溫高壓無間斷浸泡旋轉(zhuǎn)洗油的裝置及方法。

背景技術(shù)：

在石油科研行業(yè)，洗油儀是巖心清洗、烘干所必不可少的儀器，用于清洗含油巖心中原油及其可溶物。洗油儀的工作原理是：溶劑室內(nèi)的液態(tài)溶劑被加熱變成溶劑蒸汽，進(jìn)入冷凝室后冷凝為干凈的液態(tài)溶劑，冷凝后的液態(tài)溶劑留存至蒸餾室，然后從蒸餾室進(jìn)入巖心室，清洗巖心室內(nèi)的巖心。目前巖心清洗多使用高溫高壓多功能洗油儀，該洗油儀存在以下問題：(1)洗油存在周期長，自動化程度較低；(2)巖心室為密閉式，巖心室中溶劑的加入量不易掌握，不能及時了解巖心的洗油情況；(3)不具備往復(fù)循環(huán)洗油和抽真空的功能，因此，洗油效率大大降低；(4)不具備過壓、斷水和斷電保護(hù)的功能，因此，安全性能較低；(5)洗油效率低，洗油效果不理想，尤其對于礫巖、致密巖、大直徑砂巖等特殊巖心的洗油效率更低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種高溫高壓無間斷浸泡旋轉(zhuǎn)洗油的裝置及方法。該洗油儀具有洗油周期短、自動化程度高、洗油效率高和安全可靠的特點(diǎn)。

本發(fā)明公開了一種高溫高壓無間斷浸泡旋轉(zhuǎn)洗油的裝置，包括溶劑罐、冷凝罐、巖心清洗罐、控制系統(tǒng)和巖心清洗罐加壓系統(tǒng)。

所述的溶劑罐由溶劑室、第一液位顯示器、第一加熱管、第一氣動閥和第一手動閥組成；所述的第一液位顯示器安裝在溶劑室的左側(cè)壁外側(cè)，第一加熱管安裝在溶劑室的內(nèi)底部，第一氣動閥通過管線連接于溶劑室右側(cè)壁離底部的距離為10-15cm，第一手動閥通過管線連接于溶劑室右側(cè)壁離底部的距離為2-5cm。

所述的冷凝罐由排空室、冷凝室、積液室、第一液位控制開關(guān)、第二氣動閥和第二手動閥組成；所述的冷凝室頂部為排空室、底部為積液室，積液室側(cè)壁外側(cè)安裝有第一液位控制開關(guān)，第二氣動閥安裝于積液室的底部，第二手動閥位于排空室的頂部。

所述的巖心清洗罐包括巖心室、巖心筒、第二液位控制開關(guān)、第二加熱管、第三氣動閥和第三手動閥；所述的巖心筒安裝在巖心室內(nèi)部，第二液位控制開關(guān)安裝在巖心室的側(cè)壁外側(cè)，第二加熱管安裝在巖心室的內(nèi)底部，第三氣動閥通過管線連接于巖心室的左側(cè)壁頂部，第三手動閥通過管線連接于巖心室的底部。

所述的控制系統(tǒng)包括溶劑罐溫度控制系統(tǒng)和巖心清洗罐溫度控制系統(tǒng)組成，所述的溶劑罐溫度控制系統(tǒng)控制第一加熱管的溫度，巖心清洗罐溫度控制系統(tǒng)控制第二加熱管的溫度。

所述的巖心罐加壓系統(tǒng)由依次連接的高壓氮?dú)馄?、壓力表和第四氣動閥組成，第四氣動閥的一端通過管線連接巖心清洗罐的右側(cè)壁的頂部，另一端通過管線連接于高壓氮?dú)馄?，高壓氮?dú)馄康捻敳堪惭b有壓力表。

所述的溶劑罐上方通過管線連接于冷凝罐，所述的冷凝罐的底部和側(cè)壁中部分別通過第二氣動閥和第三氣動閥連接于巖心清洗罐的側(cè)壁靠近頂部的位置，所述的巖心清洗罐的側(cè)壁底部通過第一氣動閥連接于溶劑罐，所述的巖心清洗罐的側(cè)壁頂部通過第四氣動閥連接于巖心清洗罐加壓系統(tǒng)。

其特征在于，所述的巖心筒為內(nèi)部中空的圓柱筒體結(jié)構(gòu)，其底部均勻安裝有進(jìn)液孔，其側(cè)壁靠近頂部均勻安裝有出液孔；所述的巖心清洗罐還包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和高壓視窗，所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由電機(jī)、電機(jī)吊板、承重板、第一磁鐵座、第二磁鐵座和軸承組成，巖心室置于承重板上面，電機(jī)通過電機(jī)吊板固定在承重板的下面，第一磁鐵座固定在電機(jī)的軸上，軸承內(nèi)圈固定在巖心室內(nèi)底部，第二磁鐵座固定在軸承外圈上，巖心筒通過插銷定位在第二磁鐵座上，利用磁場作用由電機(jī)可帶動第二磁鐵座的旋轉(zhuǎn)，從而使巖心筒在巖心室內(nèi)旋轉(zhuǎn)，所述的高壓視窗安裝在巖心室的左側(cè)壁。

本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述的控制系統(tǒng)還包括電機(jī)控制系統(tǒng)，電機(jī)控制系統(tǒng)控制電機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的時間與頻率以及停機(jī)時間。

本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述的冷凝室內(nèi)安裝一斷水保護(hù)系統(tǒng)，所述的斷水保護(hù)系統(tǒng)由由熱電耦、溫控表和繼電器組成，熱電耦插在冷凝室內(nèi)，熱電耦檢測冷凝室內(nèi)的溫度，并將檢測到的溫度反饋至溫控表，當(dāng)熱電耦檢測到的溫度超出溫控表的設(shè)定溫度時，繼電器斷開溶劑罐的加熱，第一加熱管停止加熱。

本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述的巖心清洗罐的側(cè)壁連接一抽真空系統(tǒng)，所述的抽真空系統(tǒng)由依次連接的真空泵、真空容器和第五氣動閥組成。

本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述的出液孔的最低位置離巖心筒頂部的距離為巖心筒高度的1/5-1/4。

本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述的進(jìn)液孔的內(nèi)徑為1-2cm，所述的出液孔的內(nèi)徑為0.5-1.0cm。

本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述的視窗的頂部離巖心室頂部的距離為5-10cm，所述的視窗的底部離巖心室底部的距離為2-5cm。

本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述的溶劑罐、冷凝罐、巖心清洗罐和管線均采用316L不銹鋼材料。

本發(fā)明另一個目的公開了一種高壓無間斷浸泡旋轉(zhuǎn)巖心洗油的方法，具體包括如下步驟：

(1)填裝巖心：將洗油巖心放入巖心清洗罐內(nèi)的巖心筒中。

(2)巖心抽真空：打開第五氣動閥，利用抽真空系統(tǒng)對洗油巖心進(jìn)行抽真空，直至真空壓力表的壓力顯示為-0.095MPa為止。

(3)加洗油溶劑：往巖心清洗罐中加入洗油溶劑，洗油溶劑的液位低于最低出液孔的位置；往溶劑罐種加入洗油溶劑，洗油溶劑的加入量為罐溶劑溶劑的60-80％。

(4)電加熱：打開第一加熱管和第二加熱管，溶劑罐的溫度設(shè)定為105℃，超過100℃洗油溶劑開始蒸發(fā)，巖心清洗罐的溫度設(shè)為100℃。

(5)巖心清洗罐加壓：打開第四氣動閥，向巖心清洗罐中增加氮?dú)猓箮r心清洗罐中壓力達(dá)到10MPa后關(guān)閉第四氣動閥。

(6)巖心清洗：由電機(jī)控制系統(tǒng)控制電機(jī)開始工作，電機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的時間分別為15-20min和10-15min；所述電機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的頻率分別為200-300rpm和100-200rpm；所述的電機(jī)停機(jī)時間為5-10min；巖心實(shí)現(xiàn)高溫高壓無間斷浸泡旋轉(zhuǎn)清洗。

在巖心清洗過程中，當(dāng)熱電耦檢測到的溫度超出溫控表的設(shè)定溫度時，繼電器斷開溶劑罐的加熱，第一加熱管停止加熱。

(7)更換洗油溶劑：根據(jù)視窗的觀察情況確定是否需要更換洗油溶劑，更換洗油溶劑時，首先打開第三手動閥，排出巖心清洗罐中的洗油溶劑，洗油溶劑排完后關(guān)閉第三手動閥，打開第二氣動閥，積液室內(nèi)的洗油溶劑流入巖心清洗罐，當(dāng)巖心清洗罐中洗油溶劑的液位低于最低出液孔的位置時，關(guān)閉第二氣動閥。

(8)重復(fù)步驟(4)、(5)、(6)、(7)，直至觀察到巖心清洗干凈為止。

(9)洗油溶劑回收：關(guān)閉第一氣動閥，打開第三手動閥，回收巖心清洗罐中的洗油溶劑，然后關(guān)閉第三手動閥。

(10)巖心烘干：保持巖心清洗罐內(nèi)的溫度，讓巖心烘干約0.5-1.0小時后取出。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

(1)本發(fā)明的視窗，可觀察巖心的洗油情況，根據(jù)觀察結(jié)果確定是否繼續(xù)進(jìn)行洗油，能有效節(jié)省洗油時間，提高了工作效率；

(2)本發(fā)明的抽真空系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在巖心清洗前的抽真空，提高了洗油溶劑在巖心中的侵入量，從而提高了洗油效率；

(3)本發(fā)明的巖心筒安裝有進(jìn)液孔和出液孔，洗油溶劑從進(jìn)液孔進(jìn)入巖心，通過巖心筒帶動巖心的旋轉(zhuǎn)，將進(jìn)入巖心中的洗油溶劑從出液口甩出，從出液口甩出的洗油溶劑由于重力的作用下落至巖心筒的底部重新從進(jìn)液口進(jìn)入巖心筒的巖心內(nèi)部，通過洗油溶劑的循環(huán)運(yùn)動從而提高巖心的清洗效率和效果，同時節(jié)省了洗油溶劑的用量；

(4)本發(fā)明的控制系統(tǒng)具有超溫、過壓、斷水、斷電保護(hù)的功能，提高了儀器的智能化、安全性和可靠性。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限于本發(fā)明的范圍，其中：

圖1：為本發(fā)明的巖心洗油儀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：為本發(fā)明巖心洗油儀的巖心清洗罐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3：為本發(fā)明巖心洗油儀的斷水保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

對了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，先對照附圖1、2和3說明本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明提供的高溫高壓無間斷浸泡旋轉(zhuǎn)巖心洗油儀，包括溶劑罐1、冷凝罐2、巖心清洗罐3、控制系統(tǒng)4和巖心清洗罐加壓系統(tǒng)5。溶劑罐1由溶劑室11、第一液位顯示器12、第一加熱管13、第一氣動閥14和第一手動閥15組成；第一液位顯示器12安裝在溶劑室11的左側(cè)壁外側(cè)，第一加熱管13安裝在溶劑室11的內(nèi)底部，第一氣動閥14通過管線連接于溶劑室11右側(cè)壁離底部的距離為10-15cm，第一手動閥15通過管線連接于溶劑室11右側(cè)壁離底部的距離為2-5cm。冷凝罐2由排空室21、冷凝室22、積液室23、第一液位控制開關(guān)24、第二氣動閥25和第二手動閥26組成；冷凝室22頂部為排空室21、底部為積液室23，積液室23側(cè)壁外側(cè)安裝有第一液位控制開關(guān)24，第二氣動閥25安裝于積液室23的底部，第二手動閥26位于排空室21的頂部。巖心清洗罐3包括巖心室31、巖心筒32、第二液位控制開關(guān)33、第二加熱管34、第三氣動閥35和第三手動閥36；巖心筒32安裝在巖心室31內(nèi)部，第二液位控制開關(guān)33安裝在巖心室31的側(cè)壁外側(cè)，第二加熱管34安裝在巖心室31的內(nèi)底部，第三氣動閥35通過管線連接于巖心室31的左側(cè)壁頂部，第三手動閥36通過管線連接于巖心室31的底部?？刂葡到y(tǒng)4包括溶劑罐溫度控制系統(tǒng)41和巖心清洗罐溫度控制系統(tǒng)42組成，溶劑罐溫度控制系統(tǒng)41控制第一加熱管13的溫度，巖心清洗罐溫度控制系統(tǒng)42控制第二加熱管34的溫度。巖心罐加壓系統(tǒng)5由依次連接的高壓氮?dú)馄?1、壓力表52和第四氣動閥53組成，第四氣動閥53的一端通過管線連接巖心清洗罐3的右側(cè)壁的頂部，另一端通過管線連接于高壓氮?dú)馄?1，高壓氮?dú)馄?1的頂部安裝有壓力表52。溶劑罐1上方通過管線連接于冷凝罐2，冷凝罐2的底部和側(cè)壁中部分別通過第二氣動閥25和第三氣動閥35連接于巖心清洗罐3的側(cè)壁靠近頂部的位置；巖心清洗罐3的側(cè)壁底部通過第一氣動閥14連接于溶劑罐1，巖心清洗罐3的側(cè)壁頂部通過第四氣動閥53連接于巖心清洗罐加壓系統(tǒng)5。

如圖2所示，巖心筒32為內(nèi)部中空的圓柱筒體結(jié)構(gòu)，其底部均勻安裝有進(jìn)液孔321，其側(cè)壁靠近頂部均勻安裝有出液孔322；巖心清洗罐3還包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)37和高壓視窗38；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)37由電機(jī)371、電機(jī)吊板372、承重板373、第一磁鐵座374、第二磁鐵座375和軸承376組成，巖心室31置于承重板373上面，電機(jī)371通過電機(jī)吊板372固定在承重板373的下面，第一磁鐵座374固定在電機(jī)371的軸上，軸承376內(nèi)圈固定在巖心室31內(nèi)底部，第二磁鐵座375固定在軸承376外圈上，巖心筒32通過插銷定位在第二磁鐵座375上，利用磁場作用由電機(jī)可帶動第二磁鐵座375的旋轉(zhuǎn)，從而使巖心筒32在巖心室31內(nèi)旋轉(zhuǎn)；高壓視窗38安裝在巖心室31的左側(cè)壁。

為了提高巖心的清洗效果和效率，控制系統(tǒng)4還包括電機(jī)控制系統(tǒng)43，電機(jī)控制系統(tǒng)43控制電機(jī)371正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的時間與頻率以及停機(jī)時間。

為了提高洗油儀的智能化水平和安全性能，設(shè)置了斷水保護(hù)系統(tǒng)6，如圖1和3所示，冷凝室22內(nèi)安裝一斷水保護(hù)系統(tǒng)6；斷水保護(hù)系統(tǒng)6由由熱電耦61、溫控表62和繼電器63組成，熱電耦61插在冷凝室22內(nèi)，熱電耦61檢測冷凝室22內(nèi)的溫度，并將檢測到的溫度反饋至溫控表62，當(dāng)熱電耦61檢測到的溫度超出溫控表62的設(shè)定溫度時，繼電器63斷開溶劑罐1的加熱，第一加熱管13停止加熱。

為了進(jìn)一步提高巖心的清洗效果，巖心清洗罐3的側(cè)壁連接一抽真空系統(tǒng)7，所述的抽真空系統(tǒng)7由依次連接的真空泵71、真空容器72和第五氣動閥73組成。

本實(shí)施方式中，所述的出液孔322的最低位置離巖心筒32頂部的距離為巖心筒高度的1/5-1/4。

本實(shí)施方式中，進(jìn)液孔321的內(nèi)徑為1-2cm，所述的出液孔322的內(nèi)徑為0.5-1.0cm。

本實(shí)施方式中，視窗38的頂部離巖心室31頂部的距離為5-10cm，所述的視窗38的底部離巖心室31底部的距離為2-5cm。

進(jìn)一步，為了避免洗油溶劑腐蝕，溶劑罐1、冷凝罐2、巖心清洗罐3和管線均采用316L不銹鋼材料。

本發(fā)明的高壓無間斷浸泡旋轉(zhuǎn)巖心洗油的方法，具體包括如下步驟：

(1)填裝巖心：將洗油巖心放入巖心清洗罐3內(nèi)的巖心筒32中。

(2)巖心抽真空：打開第五氣動閥73，利用抽真空系統(tǒng)7對洗油巖心進(jìn)行抽真空，直至真空壓力表的壓力顯示為-0.095MPa為止。

(3)加洗油溶劑：往巖心清洗罐3中加入洗油溶劑，洗油溶劑的液位低于最低出液孔的位置；往溶劑罐1種加入洗油溶劑，洗油溶劑的加入量為罐溶劑溶劑的60-80％。

(4)電加熱：打開第一加熱管13和第二加熱管34，溶劑罐1的溫度設(shè)定為105℃，超過100℃洗油溶劑開始蒸發(fā)，巖心清洗罐3的溫度設(shè)為100℃。

(5)巖心清洗罐加壓：打開第四氣動閥53，向巖心清洗罐3中增加氮?dú)猓箮r心清洗罐3中壓力達(dá)到10MPa后關(guān)閉第四氣動閥53。

(6)巖心清洗：由電機(jī)控制系統(tǒng)43控制電機(jī)371開始工作，電機(jī)371正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的時間分別為15-20min和10-15min；所述電機(jī)371正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的頻率分別為200-300rpm和100-200rpm；所述的電機(jī)371停機(jī)時間為5-10min；巖心實(shí)現(xiàn)高溫高壓無間斷浸泡旋轉(zhuǎn)清洗。

在巖心清洗過程中，當(dāng)熱電耦61檢測到的溫度超出溫控表62的設(shè)定溫度時，繼電器63斷開溶劑罐1的加熱，第一加熱管13停止加熱。

(7)更換洗油溶劑：根據(jù)視窗的觀察情況確定是否需要更換洗油溶劑，更換洗油溶劑時，首先打開第三手動閥36，排出巖心清洗罐3中的洗油溶劑，洗油溶劑排完后關(guān)閉第三手動閥36，打開第二氣動閥25，積液室23內(nèi)的洗油溶劑流入巖心清洗罐3，當(dāng)巖心清洗罐3中洗油溶劑的液位低于最低出液孔的位置時，關(guān)閉第二氣動閥25。

(8)重復(fù)步驟(4)、(5)、(6)、(7)，直至觀察到巖心清洗干凈為止。

(9)洗油溶劑回收：關(guān)閉第一氣動閥14，打開第三手動閥36，回收巖心清洗罐3中的洗油溶劑，然后關(guān)閉第三手動閥36。

(10)巖心烘干：保持巖心清洗罐3內(nèi)的溫度，讓巖心烘干約0.5-1.0小時后取出。

由上所述，本發(fā)明的巖心洗油儀具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

(1)本發(fā)明的視窗，可觀察巖心的洗油情況，根據(jù)觀察結(jié)果確定是否繼續(xù)進(jìn)行洗油，能有效節(jié)省洗油時間，提高了工作效率；

(2)本發(fā)明的抽真空系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在巖心清洗前的抽真空，提高了洗油溶劑在巖心中的侵入量，從而提高了洗油效率；

(3)本發(fā)明的巖心筒安裝有進(jìn)液孔和出液孔，洗油溶劑從進(jìn)液孔進(jìn)入巖心，通過巖心筒帶動巖心的旋轉(zhuǎn)，將進(jìn)入巖心中的洗油溶劑從出液口甩出，從出液口甩出的洗油溶劑由于重力的作用下落至巖心筒的底部重新從進(jìn)液口進(jìn)入巖心筒的巖心內(nèi)部，通過洗油溶劑的循環(huán)運(yùn)動從而提高巖心的清洗效率和效果，同時節(jié)省了洗油溶劑的用量；

(4)本發(fā)明的控制系統(tǒng)具有超溫、過壓、斷水、斷電保護(hù)的功能，提高了儀器的智能化、安全性和可靠性。

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出的等同變化和修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。