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申请/专利权人：大连理工大学

摘要：一种微流体芯片原位测量油藏条件下碳化水‑原油体系CO2扩散系数的装置，属于石油化工技术领域，实现CO2扩散系数精确、高效测量，要点是包括微流体芯片、流体注入系统、压力控制系统、温度控制系统、光学成像系统以及图像数据采集系统；其中，所述装置的所述流体注入系统包括碳化水注入系统以及原油注入系统，效果是节约试验耗材和时间成本。

主权项：1.一种微流体芯片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，包括微流体芯片11、流体注入系统、压力控制系统、温度控制系统、光学成像系统以及图像数据采集系统；其中，所述装置的所述流体注入系统包括碳化水注入系统以及原油注入系统；其中：所述碳化水注入系统包括第一储液罐1-1、第二储液罐1-2、第一针阀2-1、第二针阀2-2、第三针阀2-3、第四针阀2-4、第五针阀2-5、第七针阀2-7、第一ISCO柱塞泵3-1、第一中间容器5-1以及CO2气瓶4；所述原油注入系统包括第四储液罐1-4、第三储液罐1-3、第九针阀2-9、第十针阀2-10、第十一针阀2-11、第十二针阀2-12、第二ISCO柱塞泵3-2、第二中间容器5-2；其中，所述装置的压力控制系统包括第一背压调节器7-1、第二背压调节器7-2、第六针阀2-6、第八针阀2-8、第一烧杯8-1以及第二烧杯8-2；其中，所述装置的温度控制系统包括恒温箱10、第一电加热带6-1以及第二电加热带6-2；其中，所述装置的光学成像系统包括CCD相机9以及光源12；其中，所述装置的图像数据采集系统包括计算机；其中，所述微流体芯片11为设有微流体通道的玻璃芯片，所述微流体通道包括原油通道以及碳化水通道，所述碳化水通道的轴向中心设置原油流入孔11-2，轴向两端开设第一碳化水流入孔11-1以及第二碳化水流入孔11-3，所述原油通道垂直连接在所述碳化水通道的轴向中心的原油流入孔11-2，使所述碳化水通道在轴向以所述原油通道为对称轴对称设置，所述微流体芯片11夹持安装在耐高压的透明的恒温箱10内；其中，所述碳化水注入系统的所述第一ISCO柱塞泵3-1的第一端通过第一管路与所述第一储液罐1-1连接，所述第一管路设置所述第一针阀2-1，所述第一储液罐1-1贮存用于第一ISCO柱塞泵3-1的动力驱替液；所述第一ISCO柱塞泵3-1的第二端通过第二管路与所述第一中间容器5-1的第一端连接，所述第二管路设置所述第二针阀2-2，所述第一ISCO柱塞泵3-1对所述第一中间容器5-1内部介质进行驱替或者回吸；所述第一中间容器5-1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1-2连接，所述第三管路的第一分支管路设置所述第五针阀2-5，所述第二储液罐1-2内贮存地层水溶液，所述第一ISCO柱塞泵3-1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第一中间容器5-1；所述第一中间容器5-1的第二端通过第三管路的第二分支管路与第四管路连接，第三管路的第二分支管路设置所述第四针阀2-4，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；位于第一位置的第一侧的第四管路与所述CO2气瓶4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2-3，CO2气瓶4内贮存CO2气体，所述第一ISCO柱塞泵3-1在恒定流速模式下将所述CO2气体恒定流速吸收到所述第一中间容器5-1，使所述地层水溶液与所述CO2气体在所述第一中间容器5-1生成碳化水溶液；所述第一中间容器5-1的外壁设置所述第一电加热带6-1，用于在油藏温度下生成碳化水溶液；位于第一位置的第二侧的第四管路，其上设置第四管路第一分支管路、第四管路第二分支管路以及第四管路第三分支管路，其中，所述第四管路第一分支管路设置所述第六针阀2-6以及所述第一背压调节器7-1，管路出口的下方设置所述第一烧杯8-1，所述第一背压调节器7-1的阀门调节设置参数值以对外部排放所述第四管路中的CO2气体而维持油藏压力；所述第四管路第一分支管路、第四管路第二分支管路之间的第四管路设置所述第七针阀2-7；第四管路第二分支管路的管路出口与所述微流体芯片11的第一碳化水流入口11-1连接；第四管路第三分支管路的管路出口与所述微流体芯片11的第二碳化水流入口11-3连接；其中，所述原油注入系统的所述第二ISCO柱塞泵3-2通过第五管路与所述第四储液罐1-4连接，所述第五管路设置所述第十二针阀2-12，所述第四储液罐1-4内贮存用于第二ISCO柱塞泵3-2的动力驱替液；所述第二ISCO柱塞泵3-2的第二端通过第六管路与所述第二中间容器5-2的第一端连接，所述第六管路设置所述第十一针阀2-11，所述第二ISCO柱塞泵3-2对所述第二中间容器5-2内部介质进行驱替或者回吸；所述第二中间容器5-2的第二端通过第七管路的第一分支路与所述第三储液罐1-3连接，所述第七管路设置所述第十针阀2-10，所述第三储液罐1-3内贮存原油，所述所述第二ISCO柱塞泵3-2在恒定流速模式下将所述原油恒定流速吸收到所述第二中间容器5-2；所述第二中间容器5-2的外壁设置所述第二电加热带6-2，用于在油藏温度下加热原油溶液；所述第二中间容器5-2的第二端与第七管路的第二分支路连接，所述第七管路的第二分支路设置所述第九针阀2-9，在所述第九针阀2-9下游的所述第七管路的第二分支路设置支路一管路和支路二管路，所述支路一管路的管路出口与所述微流体芯片11的所述原油流入孔11-2连接，所述支路二管路设置所述第八针阀2-8以及所述第二背压调节器7-2，管路出口的下方设置所述第二烧杯8-2，所述第二背压调节器7-2的阀门调节设置参数值用于管路卸压；其中，所述第一ISCO柱塞泵3-1的数据接口通过数据线与所述计算机13连接，传输记录第一ISCO柱塞泵3-1的压力、注入流速和运行时间的参数值；所述第二ISCO柱塞泵3-2的数据接口通过数据线与所述计算机13连接，传输记录第二ISCO柱塞泵3-2的压力、注入流速和运行时间的参数值；所述光学成像系统的所述CCD相机9以及所述光源12设置在所述恒温箱10外部的周围，所述CCD相机9拍摄所述微流控芯片11内部的流体时间序列的图像；所述CCD相机9的数据接口通过数据线与所述计算机连接，所述计算机13记录所述所述微流体芯片11内部的流体的时间序列的图像信息；所述计算机根据所述微流体芯片11内部的流体的时间序列的图像信息计算油藏条件下碳化水-原油体系CO2扩散系数。

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