(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211007049.0 (22)申请日 2022.08.22 (71)申请人 长江大学 地址 430100 湖北省武汉市蔡甸区 蔡甸街 大学路111号 申请人 中海石油 （中国） 有限公司天津分公 司 (72)发明人 严刚　杨海风　徐耀辉　赵守钰　 刘岩　刘保磊　李姗姗　钟鸣　 孙砚泽　 (74)专利代理 机构 武汉智嘉联合知识产权代理 事务所(普通 合伙) 42231 专利代理师 张杰 (51)Int.Cl. G01N 30/02(2006.01)G01N 30/72(2006.01) G01N 30/86(2006.01) G01N 33/28(2006.01) (54)发明名称 原油中咔唑类化合物运移示踪参数的驱替 模拟方法及装置 (57)摘要 本发明公开一种原油中咔唑类化合物运移 示踪参数的驱替模拟方法及装置， 模拟方法包括 以下步骤： S1.将石英砂填充至填砂管中， 计算并 控制已填充石英砂的填砂管的气测渗透率K； S2. 将填充有石英砂的填砂管抽真空， 并通入饱和食 盐水， 计算并控制填砂管的孔隙度φ； S3.利用驱 替装置， 将模拟油驱替步骤S2的填砂管中的饱和 食盐水； S4.提取不同驱替距离的石英砂中所吸 附的原油， 得到若干吸附油； S5.分离及检测若干 吸附油中的咔唑类化合物， 分析相关的运移示踪 参数在驱替路径上的分布特征， 以验证不同咔唑 类化合物 运移示踪参数的有效性， 本方案可排除 其他地质因素对咔唑类化合物运移分馏效应的 影响。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115420820 A 2022.12.02 CN 115420820 A 1.一种原油中咔唑类化合物运移示踪参数的驱替模拟方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： S1.将石英砂填充至填砂 管(32)中， 计算并控制已填充石英砂的填砂 管(32)的渗透率K 为300‑3000mD； S2.将填充有石英砂的填砂 管(32)抽真空， 并通入饱和食盐水， 计算并控制填砂 管(32) 的孔隙度φ为15 ‑40％； S3.将原油利用已净化的煤油稀释为模拟油， 而后利用驱替装置， 将模拟油驱替步骤S2 的填砂管(32)中的饱和食盐水； S4.提取不同驱替距离的石英砂中所吸附的原油， 得到若干吸附油； S5.分离及利用GC ‑MS检测所述若干吸附油中的咔唑类化合物， 获得不同咔唑类化合物 在质量色谱图上 的积分面积， 使用所述积分面积计算相关的运移示踪参数， 分析相关的运 移示踪参数在驱替路径上的分布特 征， 以验证不同咔唑类化 合物运移示踪参数的有效性。 2.根据权利要求1所述的原油中咔唑类化合物运移示踪参数的驱替模拟方法， 其特征 在于， 步骤S1中， 将石英砂填充至填砂管(32)之前， 还包括将所述石英砂放入马弗炉中450 ℃加热24h以上。 3.根据权利要求1所述的原油中咔唑类化合物运移示踪参数的驱替模拟方法， 其特征 在于， 所述石英砂的粒径为80 ‑100目。 4.根据权利要求1所述的原油中咔唑类化合物运移示踪参数的驱替模拟方法， 其特征 在于， 所述原油与所述煤油的体积比为1:4。 5.根据权利要求1所述的原油中咔唑类化合物运移示踪参数的驱替模拟方法， 其特征 在于， 步骤S4中， 得到吸附油的具体步骤为： 将步骤S3中驱替完成后的填砂管(32)等距切 割， 得到若干等分填砂管(32)， 分别取出若干等分填砂管(32)中的石英砂， 并利用索氏热抽 提进行提取， 旋蒸后， 即得对应的吸附油。 6.根据权利要求1所述的原油中咔唑类化合物运移示踪参数的驱替模拟方法， 其特征 在于， 步骤S 5中， 分离所述吸附油中的咔唑类化合物的步骤为： 在所述吸附油中加入正己烷 过夜沉淀， 取液相进行浓缩， 并转移至C18固相吸附柱中， 利用正己烷洗脱后再用二氯甲烷洗 脱， 将洗脱所得到的化合物进行浓缩后加入BSTFA硅烷化试剂， 再恒温加热， 即得吸附油中 咔唑类化 合物的上机检测样品。 7.根据权利要求1所述的原油中咔唑类化合物运移示踪参数的驱替模拟方法， 其特征 在于， 所述驱替装置包括通过管道依次连接的为液体提供输送动力的驱替泵组件(1)、 用以 容置液体的中间容器组件(2)、 用以提供驱替模拟环境的填砂管组件(3)、 收集罐(4)； 所述驱替泵组件(1)包括驱替泵(11)及与所述驱替泵(11)的入口端相连的储水罐 (12)； 所述中间容器组件(2)包括与所述驱替泵(11)的出口端并联的模拟油容置管(2 1)及盐 水容置管(22)， 所述模拟油容置管(21)与所述食盐水容置管(22)内设有用于排出或吸入 液 体的活塞(23)； 所述填砂管组件(3)包括盐水罐(31)、 填砂管(32)、 真空泵(33)， 所述盐水罐(31)与所 述中间容器组件(2)并联于所述填砂管(32)的入口端， 所述真空泵(33)、 收集罐(4)并联于 所述填砂管(32)的出口端；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115420820 A 2所述模拟油容置管(21)的入口端设有第一阀门(41)、 出口端设有第三阀门(43)， 所述 食盐水容置管(22)的入口端设有第二阀门(42)、 出口端设有第四阀门(44)， 所述第三阀门 (43)与所述第四阀门(4 4)之间设有第五阀门(45)； 所述中间容器组件(2)与所述填砂 管组件(3)之间设有第六阀门(46)， 所述填砂 管组件 (3)与所述收集罐(4)之间设有第九阀门(49)； 所述盐水罐(31)与所述填砂 管(32)之间设有第七阀门(47)， 所述填砂 管(32)与所述真 空泵(33)之间设有第八阀门(48)。 8.根据权利要求1所述的原油中咔唑类化合物运移示踪参数的驱替模拟方法， 其特征 在于， 所述填砂管(32)包括主 管、 分别与所述主管两端螺接的进口管线及出口管线， 所述进 口管线与所述出口管线的端部填充 有脱脂棉。 9.根据权利要求7所述的原油中咔唑类化合物运移示踪参数的驱替模拟方法， 其特征 在于， 步骤S2的过程如下： 将所述驱替装置的第六阀门(46)、 第七阀门(47)、 第九阀门(49) 关闭， 打开第八阀门(48)， 利用所述真空泵(33)持续抽真空， 然后打开第七阀门(47)， 让盐 水罐(31)中的盐水利用负 压吸入填砂管(32)， 待盐水罐(31)中的盐水接近出口端时关掉第 八阀门(48)， 打开第九阀门(49)； 若盐水未从填砂管(32)的出口端流出， 则关掉第一阀门 (41)、 第五阀门(45)、 第七阀门(47)、 第八阀门(48)， 打开第二阀门(42)、 第四阀门(44)、 第 六阀门(46)、 第九阀门(49)， 用驱替泵(11)驱替盐水容置管(22)中的盐水至填砂管(32)出 口端盐水流速稳定为止， 取 下填砂管(32)， 计算 填砂管(32)的孔隙度。 10.根据权利要求7所述的原油中咔唑类化合物运移示踪参数的驱替模拟方法， 其特征 在于， 步骤S3的过程如下： 步骤S2结束后， 安装所述填砂管(32)， 将所述驱替装置的第二阀 门(42)、 第四阀门(44)、 第七阀门(47)、 第八阀门(48)关闭， 打开第一阀门(41)、 第三 阀门 (43)、 第五阀门(45)、 第六阀门(46)、 第九阀门(49)， 而后打开驱替泵(11)， 采用恒定流速模 式驱替， 将模拟油驱替至填砂管(32)出口端。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115420820 A 3