中国石油大学-地层油高压物性

1、中国石油大学渗流物理实验报告实验日期：成绩：班级： 学号： 姓名： 教师：张俨彬同组者：地层油高压物性测定实验实验目的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、密度等参数的确定方法。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 处对应的圧力即为泡点压力。(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 层油放入分离瓶中，记录放油的地下体积。从量气瓶中测量分出气体体积，测量分离 瓶中脱气油

2、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山下落，通过记录钢球 的下落时间，山下式讣算原有的粘度：p=k (prP2) t其中一7J原油动力粘度，mPa s；钢球下落时间，s；PH P2一钢球和原油的密度，g/cm：k粘度计常数。三. 实验流程放油阀门J=L二盐水瓶四. 实验步骤（一）泡点压力的测定1. 粗测泡点压力。从地层圧力起退泵降压（以恒定的速度退泵），并注意观察压力表指针变化，当圧 力表指针降低速度减慢或不下降甚至回升时，停止退泵。压力表指针稳定后的压力数值 即为粗测饱和压力值。2. 细测泡点压力（1）升压至地层压力，让

3、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）取一个干燥清洁的油气分离瓶称重，记录其质量；（3）提起盐水瓶，将量气瓶充满饱和盐水。(4) 将油气分离瓶安装在橡皮塞上，打开量气瓶

4、上面阀门，缓慢打开放油阀门，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，读取分离出的气体体积；(6) 取下油气分离瓶，称重并记录脱气原油和油气分离瓶的总质量；(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讣的标准管中，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。打开开关，钢球开始下落，同时 计时

5、开始，当钢球落到底部时自动停止计时，记录钢球下落时间to重复试验3次以上, 直到所测的时间基本相同为止。(4) 改变倾角，重复试验。五. 数据处理1. 原始数据记录表表1地层原油饱和压力测定原始记录地层压力二12 MPa,地层温度二40 C,粗测泡点压力a =2.5 MPa压力MPa12108641.71.621.601.581.551.50泵读数cm*223.0222.0221.0220.0219.0148.0130.0120.0110.0100.090.0体积差cm3101010累积体积差cm*3113123133 Pl标准状况及室温对应的大气压力，mmHg。VgSc=293PLVgL/P

6、sc/ (273+tL)=293x760x 173.254/760/ (273+22.6) =171.730mL(3) 地层油的溶解气油比从：RsA=171.7306.746=25.457 (cm3/cm3)(4) 地层原油体积系数Bo：ANT原始地层压力下的油体积系数：Boi=yA=7 -76.746=1.038式中：4V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Eo :Eo=A-xl00%= (1.038-1 ) A1.038xl00%=3.66%Bo(6)地层原油的密度p%pof =诵泌 c =(6 125+171.730x0.0018)/7=0.919g/cn?式中：p

7、gsc脱出气体在标准状况下的密度，g/cnr4 原油的粘度：匸一 二(5.20+5.19+5.20) =5.20 (s)pi=k(pi-p2)t=0.0641 x(7.86-0.908) x5.20=2.317mPa s六、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，为地层油 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，温度下的地层油洛解 油气 比。(3) 体积

8、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圧力。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放 入分离瓶中，记录放油的地下体积。从量气瓶中测量分出气体体积，测量分离瓶中脱气 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6MPa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

9、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-BOCo=,B0 Pb-P(VlV2)xO,l讣算厶式:Cvi(pl-p2)其中：C：弹性压缩系数VI, V2：起始体积，停止退泵体积mLpi, P2：起始压力，停止退泵压力MPa所以C |爲爲 =(163-16O)xOj 一 163 十(12-6)=0.0003063、读取量气瓶中分离出的气体体积时，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，体积不符则计算得到的气体的量也不符。 所以要液面相平。V4、