我国石油大学地层油高压物性

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1、.WORD完美格式.专业知识编辑整理中国石油大学渗流物理实验报告成绩：教师:玉俨厂实验日期：学姓号： 名：地层油高压物性测定实验一. 实验目的1. 掌握地层油高压物性仪的结构及工作原理.2. 掌握地层油的饱和压力、单次脱气的测定方法.3. 掌握地层油溶解气油比、体积系数、密度等参数确实定方法.4. 掌握落球法测量地层油粘度的原理及方法.二. 实验原理(1) 绘制地层油的体积与压力的关系曲线,在泡点压力前后,曲线的斜率不同,拐 点处对应的压力即为泡点压力.(2) 使PVT筒内的压力保持在原始压力,保持压力不变,将 PVT筒内一定量的地层 油放入别离瓶中,记录放油的地下体积.从量气瓶中测量分出气体

2、体积,测量别离瓶中 脱气油的体积,便可计算地层油的溶解气油比、体积系数等数据.(3) 在地层条件下,钢球在光滑的盛有地层油的标准管中自由下落,通过记录钢球 的下落时间,由下式计算原有的粘度：11 = k( p i- p 2)t其中一1 原油动力粘度,mPas;t 钢球下落时间,s；p i,p 2钢球和原油的密度,g/cm；k粘度计常数.三. 实验流程计量泵量气瓶恒温水浴图1高压物性实验流程图四. 实验步骤一泡点压力的测定1. 粗测泡点压力.从地层压力起退泵降压以恒定的速度退泵,并注意观察压力表指针变化,当压 力表指针降低速度减慢或不下降甚至上升时,停止退泵.压力表指针稳定后的压力数值 即为粗测

3、饱和压力值.2. 细测泡点压力1升压至地层压力,让析出的气体完全溶解到油中.从地层压力开始降压 ,每降 低一定压力如1.0MP记录压力稳定后的体积注意升压、降压过程中应不断搅拌 PVT 筒；2当压力降至泡点压力以下时,每降低一定体积如3ml,记录稳定以后的压力 泡点压力前后至少安排四个测点.3最后一点测完后,升压到地层压力,进行搅拌,使分出的气体重新溶解到原油 中,为原油脱气做好准备.二一次脱气1将PVT筒中的地层原油加压至地层压力,搅拌原油样品使温度、压力均衡,记 录泵的读数.2取一个枯燥清洁的油气别离瓶称重,记录其质量；(3) 提起盐水瓶,将量气瓶充满饱和盐水.(4) 将油气别离瓶安装在橡

4、皮塞上,翻开量气瓶上面阀门,缓慢翻开放油阀门,保持PVT筒压力不变,排出一定体积的地层油,当量气瓶液面下降200mL左右时,关闭放油阀门,停止排油.(5) 提升盐水瓶,使盐水瓶液面与量气瓶液面平齐,读取别离出的气体体积；(6) 取下油气别离瓶,称重并记录脱气原油和油气别离瓶的总质量；(7) 记录计量泵的读数；(8) 记录室温和大气压力；(9) 按上述步骤重复进行两次实验.(三) 地层油粘度的测量(1) 将地层油样转到落球粘度计的标准管中,用超级恒温水浴将温度保持在地层 温度；(2) 转动落球粘度计上部朝下,使钢球吸到上部磁铁上；(3) 转动落球粘度计上部朝上,固定一个倾角.翻开开关,钢球开始下

5、落,同时 计时开始,当钢球落到底部时自动停止计时, 记录钢球下落时间t.重复试验3次以上, 直到所测的时间根本相同为止.(4) 改变倾角,重复试验.五. 数据处理(2) PVT筒的容积为500 cm1 原始数据记录表地层压力=12 MPa ,地层温度=40 C ,粗测泡点压力 Pb = 2.5 MPa压力MPa12108641.71.621.601.581.551.50泵读数cm3223.0222.0221.0220.0219.0148.0130.0120.0110.0100.090.0体积差cm301111711810101010累积体积差3 cm012347593103113123133表

6、1地层原油饱和压力测定原始记录(1) 计量泵初始泵读数为 223 cm33表2地层油单次脱气实验原始记录室温=22.6 C, 大气压=760 mmHg3脱气原油密度=0.908 g/cm3脱出气体密度=0.0018 g/cm序号计量泵刻度(cm )脱气油重量及体积量气瓶 读数Vg (ml)脱气前M(ml)脱气后N2 (ml)地层油体积N2 _N,(ml)别离瓶重量G! ( g)(别离瓶+油)重量G2 ( g)脱气油重量G2 - G)(g)脱气油体积V.(ml)1223230748.46454.5896.1256.746180表3落球法测地层油粘度实验原始记录测定温度=24 C,钢球密度=7.8

7、6 g/cm 3,地层原油密度=0.908 g/cm 3粘度倾角常数=0.0641钢球下落时间(s)5.205.195.202 泡点压力确定：根据测定的一系列压力P和相应的累积体积差厶V (或地层油体积),绘制P- V关 系图,由曲线的拐点求出泡点压力值.160mpvq-ksU41O218060o420o由图可得,泡点压力为p=1.95MPa3 地层油物性参数计算：(1) 脱气原油体积V)：根据脱气原油的质量 G0和密度p or,由下式计算地面脱气 原油的体积：G3Vo= =6.125 - 0.908=6.746(cm)P or(2) 别离出气体在标况下的体积 Vgsc:先计算室温条件下分出的

8、气量 乂l： VgL=Vg-Vo=180-6.746=173.254ml再用下式将室温下分出的气量折算成标况下(20 C, 760毫米汞柱)的体积Vgsc:293 273+tL式中：乂一量气瓶读数,cm； tL 室温,C；Psc、PL标准状况及室温对应的大气压力,mmHgVgsc=293PLVgL/Psc/(273+t l)=293 X 760X 173.254/760/(273+2 2.6)=171.730mL(3) 地层油的溶解气油比RS:R二学=171.730 - 6.746=25.457 (cm 3/cm)Vo(4) 地层原油体积系数Bo： N原始地层压力下的油体积系数：Boi =-了

9、=7宁6.746=1.038式中：N-原油脱气前后泵的读数差,即地下原油体积.(5) 原油的收缩率巳：E3=BO-1 X 100%f (1.038-1 )- 1.038 X 100%3.66%BoG+VSC p gscof = =(6)地层原油的密度p of(6.125+171.730 X 0.0018)/7=0.919g/cm式中：p gsc脱出气体在标准状况下的密度,g/cm3t=11+t 2+t34.原油的粘度:3-=(5.20+5.19+5.20 ) =5.20 (s)卩=k( p 1- p 2)t = 0.0641 X (7.86 -0.908) X 5.20=2.317mPa s六

10、、思考与总结1、解释什么是地层油的泡点压力、溶解气油比、体积系数,本实验中各参数如何 测定？答：(1) 泡点压力：地层油的泡点压力是在恒温条件下逐步降低系统压力, 当地层油开 始汽化出现第一个汽泡时的压力.(2) 溶解汽油比：某一压力,温度下的地下含气原油,在地面进行一次脱气,将分离出的气体标准体积与地面脱气油体积的比值就称为该压力,温度下的地层油溶解油气比.(3) 体积系数：原油在地下的体积与其在地面脱气后的体积之比.(4) 绘制地层油的体积随压力的关系,在泡点压力前后,曲线的斜率不同,拐点处 对应的压力即为泡点压力使PVT筒内的压力保持在原始压力,保持压力不变,将 PVT筒内一定量的地层油

11、放 入别离瓶中,记录放油的地下体积.从量气瓶中测量分出气体体积,测量别离瓶中脱气 油的体积,便可计算地层油的溶解气油比、体积系数等数据.2 、什么是地层油弹性压缩系数？结合本实验设计地层油压缩系数的获取方法,写 出地层油压缩系数计算公式,说明各参数如何确定,并求出12 MPa至6 MPa之间地层油的平均压缩系数.答：地层油弹性压缩系数：单位体积地层原油在压力改变一个大气压时体积的变化 率.设计方法：参照泡点压力的测定,在地层压力起退泵,压力表示数每降低O.IMPa,体积变化V.但V很小,所以可以利用细测泡点压力的方法,取泡点压力以前的数 据.1 Bob-Bo Co=-Bo Pb-P计算公式:(

12、V1-V2) x O.1 C=Vl(pi-p2)其中：c：弹性压缩系数V V2：起始体积,停止退泵体积 mLP1,P2：起始压力,停止退泵压力 MPa所以.丿寫池；1 =(163- 160) x 0.1 十 163- (12-6)=0.0003063、读取量气瓶中别离出的气体体积时,为什么要提升盐水瓶,使盐水瓶液面与量 气瓶液面平齐？答：使盐水瓶与量气瓶的液面压力相等.如果不相平,液面高度差会造成压差,瓶 内的气体或被压缩或膨胀就与实际体积不符,体积不符那么计算得到的气体的量也不符. 所以要液面相平.4、计算室温条件下分出的气量VgL时,为什么要从量气瓶读出的气体体积中减去脱气油体积?VgL只答：实验过程中,量气筒上部阀门翻开,缓慢翻开放油阀门,保持地层压力不变, 此时会排出一定体积的地层油并且量气瓶液面下降,因此室温条件下分出的气量 是从量气瓶读出的气体体积中的一局部,还含有脱气原油体积.