本发明涉及原油实验，尤其涉及一种评价注复合气与原油互溶膨胀的实验装置及方法。
背景技术：
1、目前，我国低渗油气资源分布广泛，开发潜力巨大，对于物性差，水敏性强的储层，常规注水开发效率低，无法提高低渗油藏采收率，与注水开发相比，气体具有易流动、体积易膨胀、降低原油粘度、降低界面张力等优点，因此注气开发能够改善原油物性，同时补充地层能量，建立合理的注采关系，注气开发按照注气介质划分主要分为单一气驱和复合气驱，单一气驱包括co2驱、烃气驱和n2驱等，复合气驱指多种不同注气介质混合或段塞式注入油藏的驱油方式，以充分发挥不同注气介质与原油体系间的优势，驱油效果明显高于单一气驱，主要包括co2-烃气复合驱、co2-n2复合驱等。
2、但现有技术中，无法精准评估不同复合气或不同比例复合气对原油膨胀能力及流体参数变化的规律。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种评价注复合气与原油互溶膨胀的实验装置及方法，旨在解决现有技术中的无法精准评估不同复合气或不同比例复合气对原油膨胀能力及流体参数变化的规律的技术问题。
2、为实现上述目的，本发明采用的一种评价注复合气与原油互溶膨胀的实验装置，包括高压高精度泵入单元、样品注入单元、高温高压反应釜单元、pvt筒单元、数据采集单元、样品观察单元和连通管路，所述样品注入单元与所述高压高精度泵入单元连通，所述高温高压反应釜单元与所述高压高精度泵入单元连通，且所述样品注入单元通过所述连通管路与所述高温高压反应釜单元连通，所述pvt筒单元设置于所述高温高压反应釜单元的内部，所述数据采集单元的采集端设置于所述高温高压反应釜单元的两端，所述样品观察单元设置于所述高温高压反应釜单元的一侧，所述样品观察单元用于观察所述高温高压反应釜单元的反应情况。
3、其中，所述高温高压反应釜单元包括高温高压反应釜、观察窗、第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门，所述观察窗与所述高温高压反应釜固定连接，并嵌于所述高温高压反应釜的外表壁，所述第一阀门设置于所述高温高压反应釜的上端，所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门分别设置于所述高温高压反应釜的下端，且所述pvt筒单元设置于所述高温高压反应釜的内部。
4、其中，所述pvt筒单元包括蓝宝石pvt筒、锥形活塞和搅拌器，所述搅拌器与所述蓝宝石pvt筒固定连接，并嵌于所述蓝宝石pvt筒的内部，所述锥形活塞嵌设于所述蓝宝石pvt筒的内部。
5、其中，所述样品注入单元包括第一中间容器、第二中间容器、第三中间容器和第四中间容器，所述第一中间容器具有第五阀门和第六阀门，所述第二中间容器具有第七阀门和第八阀门，所述第三中间容器具有第九阀门和第十阀门，所述第四中间容器具有第十一阀门和第十二阀门，且所述第一中间容器、所述第二中间容器、所述第三中间容器和所述第四中间容器分别通过所述连通管路与所述高温高压反应釜单元和所述高压高精度泵入单元连通。
6、其中，所述连通管路包括第一三通阀、第二三通阀、第一注入管线、第二注入管线和第三三通阀，所述第一三通阀的e端与所述第八阀门连通，所述第一三通阀的f端与所述第十阀门连通，所述第二三通阀的i端与所述第十二阀门连通，所述第二三通阀的h端与所述第一三通阀的g端连通，所述第三三通阀的l端与所述第二阀门连通，所述第三三通阀的k端和所述第二三通阀的j端通过所述第二注入管线连通，所述第三三通阀的m端和所述第六阀门通过所述第一注入管线连通。
7、其中，所述高压高精度泵入单元包括全自动硅油泵、第一高压高精度驱替泵、第二高压高精度驱替泵和四通阀，所述全自动硅油泵的输出端具有第十三阀门，所述第一高压高精度驱替泵的输出端具有第十四阀门，所述第二高压高精度驱替泵的输出端具有第十五阀门，所述第十三阀门与所述第一阀门连通，所述第十四阀门与所述第十一阀门连通，所述第十五阀门与所述四通阀的a端连通，所述四通阀的b端与所述第九阀门连通，所述四通阀的c端与所述第七阀门连通，所述四通阀的d端与所述第五阀门连通。
8、其中，所述数据采集单元包括第一稳压数据采集管线、第二稳压数据采集管线和计算终端，所述第一稳压数据采集管线设置于所述的上端，所述第二稳压数据采集管线与所述第四阀门连通，且所述第一稳压数据采集管线和所述第二稳压数据采集管线分别与所述计算终端连通。
9、其中，所述样品观察单元包括固定中杆和高清镜头，所述高清镜头与所述固定中杆固定连接，并位于所述固定中杆的上端。
10、本发明还提供一种评价注复合气与原油互溶膨胀的实验方法，应用于如上述所述的评价注复合气与原油互溶膨胀的实验装置，包括如下步骤：
11、拆装并清洗所述高温高压反应釜、所述蓝宝石pvt筒、所述第一中间容器、所述第二中间容器、所述第三中间容器、所述第四中间容器和所述连通管路，检查所述全自动硅油泵、所述第一高压高精度驱替泵和所述第二高压高精度驱替泵的排余量；
12、通过所述全自动硅油泵将所述高温高压反应釜中的所述蓝宝石pvt筒全部填充硅油并抽至真空；
13、将所述高温高压反应釜中的温度升至地层温度；
14、装入原油样品至所述第一中间容器之中，用空压机压入体积为v1，压力为p1的注入气1至所述第二中间容器之中，并将需盛装复合气的所述第四中间容器留空；
15、根据van derwaals气体方程式：
16、p1v1＝z1n1rt
17、在实验室条件下有如下方程式：
18、p0v2＝n1rt
19、两式式中，p1为注入气1的压力，v1为注入气1的体积，z1为注入气在p1和t下的压缩因子，n1为注入气1的物质的量，r为气体常数，t为室温，p0为大气压力，v2为注入气1在大气压下的体积，通过上述两式则有：
20、
21、式中，压缩因子z1可通过查气体压缩因子图版求取，也可通过输入注入气1的组分精确求得在室温t和压力p1下的值；
22、注入气2和注入气1以物质的量按比例k复合则：
23、
24、根据气体体积计算公式，注入气2在大气压p0的体积为v3，物质的量为n2，则有：v2＝n1vm和v3＝n2vm，vm为气体摩尔体积，实验室条件下为22.41410l/mol，带入上式，有：v3＝kv2；
25、所述第三中间容器的体积为v4，将大气压p0下注入气2的体积v3折算到所述第三中间容器的压力p4下，偏差因子为z2，又由van derwaals气体方程有：
26、p0v3＝n2rt
27、p4v4＝z2n2rt
28、通过两式则有：
29、
30、将v2、v3带入则有：
31、
32、式中，p1为注入气1的压力，v1为注入气1的体积，z1为注入气1在p1、t下的压缩因子，z2为注入气2在p2、t下的压缩因子，p4为注入气2的压力，v4为注入气2的体积，k为比例系数，注入气2的物质的量比注入气1的物质的量；
33、压缩因子z2通过注入气2的组分精确求取在室温t、压力p4下的值，通过不断的迭代和试算使得：
34、|z2(i+1)-z2(i)|≤0.01
35、即可计算出需压入体积为v4，压力为p4的注入气2至所述第三中间容器；
36、通过所述全自动硅油泵以硅油为介质加压至原油样品压力，并通过移动所述高清镜头记录此时所述蓝宝石pvt筒中所述锥形活塞的正基准位置l1；
37、打开所述第六阀门、所述第五阀门、所述四通阀的a端和d端、所述第三三通阀的l端和m端，通过所述第二高压高精度驱替泵进泵和所述全自动硅油泵退泵，使所述第一中间容器中原油样品通过所述第一注入管线缓慢注入至所述蓝宝石pvt筒之中，稳定后再通过所述高清镜头记录此时所述锥形活塞的正基准位置l2，死油体积为v0，则转入原油样品体积为：
38、
39、通过所述第二高压高精度驱替泵、所述四通阀的b端、所述第七阀门、所述第八阀门、第一三通阀的e端和g端，所述第二三通阀的h端和i端、所述第十二阀门将注入气1全部转入至所述第四中间容器，通过所述第二高压高精度驱替泵、所述四通阀的c端、所述第九阀门、所述第十阀门、第一三通阀的f端和g端，所述第二三通阀的h端和i端、所述第十二阀门将注入气2全部转入至所述第四中间容器，转入注入气2与注入气1摩尔比为k的复合气，体积为v，压力为p；
40、通过所述第二高压高精度驱替泵进行增压，并通过所述全自动硅油泵缓慢退泵，在高于原油样品压力下，以定量模式将所述第四中间容器中的复合气通过所述第二三通阀的i端和j端、所述第三三通阀的k端和l端注入到所述高温高压反应釜中的所述蓝宝石pvt筒之中，将压力升高至泡点压力以上防止原油脱气，再利用所述搅拌器充分搅拌2小时使样品成均质单相状态；
41、泡点压力测试：通过控制所述全自动硅油泵退泵，缓慢降低所述蓝宝石pvt筒中样品的压力，并利用所述高清镜头观察所述锥形活塞刚好见白，测试其泡点，并记录所述锥形活塞的位置l3，所述数据采集单元准确记录此时的压力值；
42、膨胀系数测试：无注入复合气下测的泡点压力为初值，膨胀系数为1，以定量注入复合气后，样品呈均质单相，活塞位置为l3，则所述蓝宝石pvt筒内样品体积为：
43、
44、则样品体积膨胀系数为：
45、
46、单次脱气测试：高于泡点压力下，通过所述第三阀门进行单次脱气测试气油比、粘度和密度参数，测试后，按上述步骤，在油样中再继续注入复合气，加压使样品成均质单相状态，再降压测试其泡点，计算其膨胀系数，进行单次脱气实验，连续数次注入复合气，进行数次反复的注气膨胀实验。
47、本发明的一种评价注复合气与原油互溶膨胀的实验装置及方法的有益效果为：
48、1、不同注入气及不同比例的注入气复合对原油互溶膨胀的效果影响，通过观察和记录流体参数发现其影响规律；
49、2、注入复合气原油泡点压力的变化：通过观察所述锥形活塞，利用驱替泵缓慢加压泄压确定泡点压力，得到复合气对原油泡点压力的效果评价；
50、3、注入复合气原油膨胀效果的变化：通过记录的所述锥形活塞刻度，计算所述蓝宝石pvt筒内样品的体积变化，得到复合气对原油的膨胀效果评价；
51、4、注入复合气后单次脱气测试的变化：通过每轮对出口的油气进行收集，测试其参数变化，并对参数进行气、色谱分析，可得到每次采出油气中各组成含量的变化。
1.一种评价注复合气与原油互溶膨胀的实验装置，其特征在于，
2.如权利要求1所述的一种评价注复合气与原油互溶膨胀的实验装置，其特征在于，
3.如权利要求2所述的一种评价注复合气与原油互溶膨胀的实验装置，其特征在于，
4.如权利要求3所述的一种评价注复合气与原油互溶膨胀的实验装置，其特征在于，
5.如权利要求4所述的一种评价注复合气与原油互溶膨胀的实验装置，其特征在于，
6.如权利要求5所述的一种评价注复合气与原油互溶膨胀的实验装置，其特征在于，
7.如权利要求6所述的一种评价注复合气与原油互溶膨胀的实验装置，其特征在于，
8.如权利要求7所述的一种评价注复合气与原油互溶膨胀的实验装置，其特征在于，
9.一种评价注复合气与原油互溶膨胀的实验方法，应用于如权利要求8所述的评价注复合气与原油互溶膨胀的实验装置，其特征在于，包括如下步骤：
