高压物性实验报告

中国石油大学（油层物理）实验报告

实验日期： 2011-11-2 成绩：

班级： 中石化0903—26 学号： 09133206 姓名： 冯延苹 教师： 张俨彬 同组者： 金超林 、胡星杰、吕超

实验七 地层油高压物性测定

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．掌握地层油溶解汽油比、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，拐点处对应的应力即为泡点压力。

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，记录放出的地下体积，记录分离瓶中分出的油、气的体积，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，由下式计算原油的粘度：

t k )(21ρρμ-=

其中 μ—原油动力粘度，mPa ·s ； t —钢球下落时间，s ； 1ρ、2ρ—钢球和原油的密度，3/cm g ；

k —粘度计常数，与标准管的倾角、钢球的尺寸及密度有关。

三、实验流程 四、实验步骤

1．泡点压力测定 （1）粗测泡点压力

从地层压力起点以恒定的速度退泵，压力以恒定速度降低，当压力下降速度减慢或不下降甚至回升时，停止退泵。稳定后的压力即为粗测的泡点压力。 （2）细测泡点压力

A ．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2.0MPa ）记录压力稳定后的泵体积读数；

B ．当压力降至泡点压力以下时，油气混合物体积每次增大一定值（如5cm 3），

记录稳定以后的压力（泡点压力前后至少安排四个测点）。 2．一次脱气

（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）取一个干燥洁净的分离瓶称重，将量气瓶充满饱和盐水；

（3）将分离瓶安装在橡皮塞上，慢慢打开放油阀门，保持地层压力不变排出一定体积的地层油，当量气瓶液面下降100~150ml 时，关闭放油阀门，停止排油。记录计量泵的读数；

（4）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，同时记录室温、大气压；

（5）取下分离瓶，称重并记录。 3.地层油粘度测量

（1）将地层油样转到落球粘度计的标准管中，加热至地层温度；

（2）转动落球粘度计使带有阀门的一端（上部）朝下，按下“吸球”开关，使钢球吸到上部的磁铁上；

(3)转动落球粘度计使其上部朝上，固定在某一角度。按下“落球”开关，钢球开始下落，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。重复3次以上，直到所测的时间基本相同为止。

五．数据处理与计算

1．泡点压力确定：

根据测定的一系列压力P 和相应的积累体积差△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。 2.地层油物性参数计算：

（1）计算脱气原油体积V 0：根据脱气原油的质量G 0和密度ρos ，由下式进行计算地面脱气油的体积：os

G V ρ0

0=

(cm 3)

（2）计算标准状况下分离出气体的体积V gsc ：将在室温条件下测得的分出的气量V gl ，用下式转换成标准状态（20℃，760毫米汞柱）下的体积V gsc ：

L

gL L gsc sc t V P V P +=273293

式中：t L ——室温，℃；

P sc 、P L ——标准状态及室温对应的大气压力，MPa 。 (3)计算地层油的溶解汽油比Rs ：0

V V R gsc s =

(cm 3/cm 3)

（4）计算地层原油体积系数B 0：原始地层压力下的体积系数：Boi=O

V N

∆ 式中：ΔN-原油脱气前后泵的读数差。 （5）计算原油的收缩率u ：%1001

⨯-=

o

o B B u

（6）计算地层原油的密度ρof ：N

V G gsc

gsc o of ∆+=ρρ (g/cm 3)

式中：ρ

gsc ——标准状态下天然气的密度，g/cm

3

。

3.计算原油的粘度t k )(21ρρμ-=

六 实验数据处理结果

（一）、泡点压力的确定：

表一 压力与体积关系测定原始记录

地层温度=40℃ 地层压力=12MPa 粗测饱和压力P b =1.30MPa

压力(Pa) 12 10 8 6 4 2 1.15 1.10 1.05 1.00

泵读数

）

（3cm

205.5 204.8 203.5 202.5 201.2 200.0 190.0 180.0 170.0 160.0

体积差

）（3cm

0 0.7 1.3 1.0 1.3 1.2 10.0 10.0 10.0 10.0

累积体积

差）（3

cm 0 0.7 2.0 3.0 4.3 5.5 15.5 25.5 35.5 45.5

图一 P -△V 关系曲线示意图

根据两条拟合直线的方程可以计算出曲线拐点对应的泡点压力为1.20MPa ，与实验粗测的泡点压力1.30MPa 接近。

（二）、地层油物性参数计算：

表二 地层有单次脱气实验原始记录

室温=20. 0℃，大气压力=76.0mmHg ，ρos=0.884 g/cm 3，ρg =0.0018 g/cm 3 计量泵刻度cm³ 脱气油重量cm³

脱气量 ml 粗算汽油比 粗算体积系数 N1 N2 N2-N1 G1

G2 G2-G1 205.0

220.5

15.5

47.491

60.159

12.668

205.0

12.40

1.01

（1）计算脱气原油体积V 0：根据脱气原油的质量G 0和密度ρos ，由下式进

行计算地面脱气油的体积：os

G V ρ0

0=

(cm 3)

答：31

20374.15824

.0491.47159.60cm G G V os

=-=-=

ρ

（2）计算标准状况下分离出气体的体积V gsc ：将在室温条件下测得的分出的气量V gl ，用下式转换成标准状态（20℃，760mmHg ）下的体积V gsc ：

L

gL L gsc sc t V P V P +=273293