中国石油大学地层油高压物性

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

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。

(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：

μ＝k(ρ1-ρ2)t

其中—μ—原油动力粘度，mPa·s；

t—钢球下落时间，s；

ρ1，ρ2—钢球和原油的密度，g/cm；

k—粘度计常数。

三．实验流程

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）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。打开开关，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t。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

P= MPa

地层压力= 12 MPa ，地层温度= 40 ℃，粗测泡点压力

b

压力

12 10 8 6 4

MPa

泵读数cm3

体积差cm30 1 1 1 1 71 18 10 10 10 10

累积体积差

0 1 2 3 4 75 93 103 113 123 133

cm3

（1）计量泵初始泵读数为223 cm3

（2）PVT筒的容积为500 cm3

表2 地层油单次脱气实验原始记录

室温= ℃，大气压= 760 mmHg 脱气原油密度＝g/cm3脱出气体密度＝g/cm3

序号

计量泵刻度(cm3 ) 脱气油重量及体积

量气瓶

读数

g

V（ml）脱气前

1

N

（ml）

脱气后

2

N（ml）

地层油

体积

1

2

N

N-

（ml）

分离瓶

重量

1

G（g）

（分离瓶

+油）重

量

2

G（g）

脱气油

重量

1

2

G

G-

（g）

脱气油

体积

V（ml）

1 223 230 7 180

表3 落球法测地层油粘度实验原始记录

测定温度＝24 ℃，钢球密度＝g/cm3，地层原油密度＝g/cm3

粘度倾角常数＝

钢球下落时间（s）

2．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∆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。

由图可得，泡点压力为p= 3．地层油物性参数计算：

（1）脱气原油体积V 0：根据脱气原油的质量G 0和密度ρor ，由下式计算地面脱气原油的体积：

V 0=G 0

ρor

= ÷ =（cm 3）

（2）分离出气体在标况下的体积V gsc ：

先计算室温条件下分出的气量V gL ：V gL =V g -V o ==

再用下式将室温下分出的气量折算成标况下(20℃，760毫米汞柱)的体积V gsc ： P sc V gsc 293=P L V gL

273+t L

式中：V g －量气瓶读数，cm 3； t L －室温，℃；

P sc 、P L －标准状况及室温对应的大气压力，mmHg 。 V gsc =293P L V gL /P sc /(273+t L )=293×760×760/(273+=

（3）地层油的溶解气油比R s ：

R s =V gsc V 0=÷= (cm 3/cm 3)

（4）地层原油体积系数B 0：