高压物性取样
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李其朋李其朋
现代试井室现代试井室
2007.62007.6一
二高压物性分析仪器和设备
油气藏的取样方法目
目目
目录
录录
录二
三
四高压物性参数应用
油气藏的取样方法
高压物性分析方法高压物性分析仪器和设备一
相态分析
仪器，特点直
接观测在试验
过程中,流体相
出分离器油样的组分组成。
。。
。样品质量判断
样品质量判断样品质量判断
样品质量判断平衡曲线（
（（
（3
33
3）
））
）从甲烷到己烷离器气样和油样的摩尔比在半对
从甲烷到己烷离器气样和油样的摩尔比在半对从甲烷到己烷离器气样和油样的摩尔比在半对
从甲烷到己烷离器气样和油样的摩尔比在半对
（（
（1
11
1）
））
）分离器气样
分离器气样分离器气样
分离器气样：
：：
：折算气样开阀压力和分离器
折算气样开阀压力和分离器折算气样开阀压力和分离器
折算气样开阀压力和分离器
压力差值不超过
压力差值不超过压力差值不超过
压力差值不超过5%,
5%,5%,
气摩尔分数/油摩尔分数高
高高
高高
高高
高
压
压压
压压
压压
压恒质膨胀实验
恒质膨胀实验恒质膨胀实验
恒质膨胀实验
单次脱气实验
单次脱气实验单次脱气实验
单次脱气实验高压物性分析方法三压
压压
压压
压压
压
物
物物
物物
物物
物
性
挂壁式取样器：
：：
：不适宜于结蜡严重和有顶钻的井
不适宜于结蜡严重和有顶钻的井不适宜于结蜡严重和有顶钻的井
不适宜于结蜡严重和有顶钻的井，
，，
，
缺点关井取样时不能上下活动
缺点关井取样时不能上下活动缺点关井取样时不能上下活动
缺点关井取样时不能上下活动，
，，
，不易置换死油
温装置；否则，充气后容易使气瓶内壁凝析液体而改变气
样组分。取气样方法
取气样方法取气样方法
取气样方法样组分。
（3）排液取气法此法需用双阀气样瓶。取样瓶应先充
满某种替置液(水银盐水、甘油或水)，然后用气样置换替
置液取样。充气压力
MPa0.4-0.60.6-1.01.0-3.0>3.0充气次数5432取样点应选在分离器中
性性
性性
性性
性
分
分分
分分
分分
分
析
析析
析析
析析
析多次脱气实验
多次脱气实验多次脱气实验
多次脱气实验
粘
粘粘
粘度
度度
度测
测测
测定
定定
定
定容衰竭实验
定容衰竭实验定容衰竭实验
定容衰竭实验
分离试
分离试分离试
对一般井都适用。
。。
。井处在稳定流动条件下，井口和井底
的流体成分是基本相同的。只要能精确
地测出气油比，取得分离器中稳定的油
样和气样，在室内按气油比配制，便可
以得到代表油层流体的样品。当使用多地面
地面地面
地面PVT取样
取样取样
取样以得到代表油层流体的样品。当使用多
油的硫含量测定，测量
范围0～5%地面原油分析仪器DMA 4500 密度计HAKKE 粘度计进行高压物性试验成功的关
进行高压物性试验成功的关进行高压物性试验成功的关
进行高压物性试验成功的关
键是取得可靠的有代表性的地层
键是取得可靠的有代表性的地层键是取得可靠的有代表性的地层
键是取得可靠的有代表性的地层
泡点压力和分离器压力相差
小于
小于小于
小于5
55
5%
%%
%。
。。
。在分离器条件下进行闪蒸测试
在分离器条件下进行闪蒸测试在分离器条件下进行闪蒸测试
在分离器条件下进行闪蒸测试，
，，
，计算
计算计算
计算
出分离器油样的组分组成
出分离器油样的组分组成出分离器油样的组分组成
计的原始饱和压力或露点压力。
2.井内施工液替喷干净。
3.油、气流稳定,没有间歇现流程符合取取样井条件
取样井条件取样井条件
取样井条件4.井口量油测气设备齐全可靠。流程符合取
样要求。
5.水泥固井井段层间无串槽,井内无落物。
6.油气井存在多层出油气层且层间性质变化
的流体。易挥发性油井的调整通常采用连续降产法，当的流体。易挥发性油井的调整通常采用连续降产法，当
井内流体组分不随产量而变化时，认为调整完成。
气井的调整分离器中不会析出液相的气体藏称为干气，
这类气井勿需进行调整。
将在分离器条件下会析山少量液相的气体藏，称为
湿气，对这类气井可用与凝析气井同样的方法进行调牲
油气藏的取样方法二原始状态样品
原始状态样品原始状态样品
原始状态样品。
。。
。有代表性的样品
有代表性的样品有代表性的样品
有代表性的样品
对一个油气藏或一个区域来说
对一个油气藏或一个区域来说对一个油气藏或一个区域来说
对一个油气藏或一个区域来说,
, ,
,
是利用最少井数资料
级分离器时，样品应取自于高压分离器。
油样和气样应尽可能同一时间取得，其
相隔时间不允许超过1h，油气样均应取
双样。取样井的调整凝析气井的调整凝析气井通过更换小油嘴逐级降产来完
成调整。一般气油比的变化趋势是随产量下降而下降，
当气油比已不随产量下降时，认为调整完成。
易挥发性油井的调整易挥发性油是一种接近于临界状态
较大时,应进行分层取样。
7. 油气井一旦投产,应尽快取样, 避免造成
大的压降, 形成地层内脱气或有凝析液析出。1. 对一般油井, 可用井下取样方法。这
种方法不受地面量油测气精度影响。从井
场测出饱和压力, 比较容易判断是否有代
表性。不饱和油油藏：井底压力>饱和压力取样方法选择表性
液体较为稳定而不带游离
气泡的地方，如下列部位：
（1）分离器底部含液端；液样取样点选择
液样取样点选择液样取样点选择
液样取样点选择（2）分离器至流量计间，
但管线必须有较高的压力；
（3）测量玻璃管底部。如
用水柱量油时，则应在水
放净后才能取样。（1）排液取液法取样瓶先充
满不溶于油的液体，然后用
。调整期间应取得的资料调整期间应系统测量油气水产量、分
离器温度、压力，并及时对比，确定是
否达到调整目的。
地面取PVT样时，每个工作制度下的
油产量、气产量、井口油压均应达到稳
定，进行地面PVT取样。取样点应选择在分离
器气体较为稳定的地方，
取得的气相不能带有雾状
液体。取气样可以在下列
部位进行：气样取样点选择
气样取样点选择气样取样点选择
气样取样点选择（1）分离器顶部出气端
（2）分离器压力表接头处
（3）出气管线取样阀处
（4）测量玻璃管顶断。（1）抽空取气法在任何分离器温度和大气温度下均可采
用此法。
（2）气样冲洗取气法单阀气样瓶或双阀气样瓶均可用此
法。当分离器气样温度高于大气温度时，气样瓶必须有保
分离试验
验验
验实验步骤转样单次
恒质膨胀实验粘度多次
检查、饱和样品
原油
油藏
分析
恒质膨胀实验粘度多次
。不饱和油油藏：井底压力>饱和压力
在产量稳定条件下进行井底取样或地面取
样。饱和油油藏：井底压力=饱和压力产
量逐渐降低然后关井，地层接近原始条件
可取样。过饱和油油藏：井底压力<饱和压
力只能地面取样再配样。2. 凝析气藏、易挥发性油井，一般
地层温度高压力高，钢丝作业难度大，
井筒由下至上由于压力和温度逐渐下
气体组分分析、
烃类可分析到C40还可分析CO2、N2等非烃类。能对各种类型的原油进
行全分析，分析项目有：地面原油分析2011-10-11行全分析
，分析项目有：
密度、凝点、粘度、含蜡、
胶、沥青质、馏程、含硫、
含水、含砂等项目。地面原油分析仪器ASOMA台式X射线荧光能谱
分析仪具有以下特点：
降，在一定井深产生双相，井下取样取样方法选择降
，在一定井深产生双相，井下取样
深度不易确定。凝析气井、易挥发
性油井、产水量较大的油井, 采用分
离器取样方法。取样器的选择锤击式取样器
锤击式取样器锤击式取样器
锤击式取样器：
：：
：1500
15001500
1500m
不易置换死油不易置换死油
不易置换死油，
，，
，取
取取
取
样深度不能准确确定
样深度不能准确确定样深度不能准确确定
样深度不能准确确定。
。。
。
时钟式取样器
时钟式取样器时钟式取样器
时钟式取样器：
：：
：对一般井都适用
对一般井都适用对一般井都适用
对一般井都适用，
5%,。
。。
。取分离器温度下的气样
取分离器温度下的气样取分离器温度下的气样
取分离器温度下的气样
进行色谱分析
进行色谱分析进行色谱分析
进行色谱分析，
，，
，获得气样的组分组成和平均分
获得气样的组分组成和平均分获得气样的组分组成和平均分
获得气样的组分组成和平均分
，，
，对结蜡和稠油下
对结蜡和稠油下对结蜡和稠油下
对结蜡和稠油下
井时间难准确估计
井时间难准确估计井时间难准确估计
井时间难准确估计。
。。
。
电缆通电式取样器
电缆通电式取样器电缆通电式取样器
电缆通电式取样器：
：：
：对一般井都适用
对一般井都适用对一般井都适用
是利用最少井数资料是利用最少井数资料
是利用最少井数资料,
, ,
, 能足以说
能足以说能足以说
能足以说
明整个油气藏或整个区域的变化
明整个油气藏或整个区域的变化明整个油气藏或整个区域的变化
明整个油气藏或整个区域的变化
规律
规律规律
规律。
。。
。1. 油气井未发生无控井喷, 井底压力高于预
数坐标上与其沸点存在直线关系
数坐标上与其沸点存在直线关系数坐标上与其沸点存在直线关系
数坐标上与其沸点存在直线关系，
，，
，样品合格
样品合格样品合格
样品合格。
。。
。0.01
0.1
1
10
-300-250-200-150-100-50050100150
组分沸点温度 K
易于操作易于操作
非损坏性测试非损坏性测试
现场分析现场分析
结果精确结果精确
良好的适应性良好的适应性快速、灵敏快速、灵敏良好的适应性良好的适应性快速、灵敏快速、灵敏ASOMA200T 含硫分析仪
采用X射线法测定原油
中的硫含量，能达到简
便快速，准确等目的，
该方法适合各种类型原
子量
子量子量
子量。
。。
。样品质量判断
样品质量判断样品质量判断
样品质量判断子量
子量子量
子量。
。。
。
（
（（
（2
22
2）
））
）分离器油样
分离器油样分离器油样
分离器油样，
，，
，泡点压力和分离器压力相差
泡点压力和分离器压力相差泡点压力和分离器压力相差
mm
m内油井
内油井内油井
内油井，
，，
，不适宜于斜井和粘度
不适宜于斜井和粘度不适宜于斜井和粘度
不适宜于斜井和粘度
很小的井
很小的井很小的井
很小的井，
，，
，选择合适的重锤
选择合适的重锤选择合适的重锤
选择合适的重锤。
。。
。
挂壁式取样器
挂壁式取样器挂壁式取样器
态变化情况,测态变化情况,测
定流体的相态
特征，是分析
凝析油与挥发
油和黑油油藏
的必备装置。井流物色谱分析仪
井流物色谱分析仪井流物色谱分析仪
井流物色谱分析仪井流物色谱分析仪
井流物色谱分析仪井流物色谱分析仪
井流物色谱分析仪主要进行油气井2011-10-11主要进行油气井
油样置换替置液取样。预留
10％体积的替置液，取完样
后再把全部替置液放掉，亦取油样方法
取油样方法取油样方法
取油样方法后再把全部替置液放掉，亦
可形成气帽。
（2）排气取液法先用分离
器条件下的气体灌满样瓶，
然后把样瓶接到取液样处，
在保持分离器压力下，用油
样置换出全部气体。（
现代试井室现代试井室
2007.62007.6一
二高压物性分析仪器和设备
油气藏的取样方法目
目目
目录
录录
录二
三
四高压物性参数应用
油气藏的取样方法
高压物性分析方法高压物性分析仪器和设备一
相态分析
仪器，特点直
接观测在试验
过程中,流体相
出分离器油样的组分组成。
。。
。样品质量判断
样品质量判断样品质量判断
样品质量判断平衡曲线（
（（
（3
33
3）
））
）从甲烷到己烷离器气样和油样的摩尔比在半对
从甲烷到己烷离器气样和油样的摩尔比在半对从甲烷到己烷离器气样和油样的摩尔比在半对
从甲烷到己烷离器气样和油样的摩尔比在半对
（（
（1
11
1）
））
）分离器气样
分离器气样分离器气样
分离器气样：
：：
：折算气样开阀压力和分离器
折算气样开阀压力和分离器折算气样开阀压力和分离器
折算气样开阀压力和分离器
压力差值不超过
压力差值不超过压力差值不超过
压力差值不超过5%,
5%,5%,
气摩尔分数/油摩尔分数高
高高
高高
高高
高
压
压压
压压
压压
压恒质膨胀实验
恒质膨胀实验恒质膨胀实验
恒质膨胀实验
单次脱气实验
单次脱气实验单次脱气实验
单次脱气实验高压物性分析方法三压
压压
压压
压压
压
物
物物
物物
物物
物
性
挂壁式取样器：
：：
：不适宜于结蜡严重和有顶钻的井
不适宜于结蜡严重和有顶钻的井不适宜于结蜡严重和有顶钻的井
不适宜于结蜡严重和有顶钻的井，
，，
，
缺点关井取样时不能上下活动
缺点关井取样时不能上下活动缺点关井取样时不能上下活动
缺点关井取样时不能上下活动，
，，
，不易置换死油
温装置；否则，充气后容易使气瓶内壁凝析液体而改变气
样组分。取气样方法
取气样方法取气样方法
取气样方法样组分。
（3）排液取气法此法需用双阀气样瓶。取样瓶应先充
满某种替置液(水银盐水、甘油或水)，然后用气样置换替
置液取样。充气压力
MPa0.4-0.60.6-1.01.0-3.0>3.0充气次数5432取样点应选在分离器中
性性
性性
性性
性
分
分分
分分
分分
分
析
析析
析析
析析
析多次脱气实验
多次脱气实验多次脱气实验
多次脱气实验
粘
粘粘
粘度
度度
度测
测测
测定
定定
定
定容衰竭实验
定容衰竭实验定容衰竭实验
定容衰竭实验
分离试
分离试分离试
对一般井都适用。
。。
。井处在稳定流动条件下，井口和井底
的流体成分是基本相同的。只要能精确
地测出气油比，取得分离器中稳定的油
样和气样，在室内按气油比配制，便可
以得到代表油层流体的样品。当使用多地面
地面地面
地面PVT取样
取样取样
取样以得到代表油层流体的样品。当使用多
油的硫含量测定，测量
范围0～5%地面原油分析仪器DMA 4500 密度计HAKKE 粘度计进行高压物性试验成功的关
进行高压物性试验成功的关进行高压物性试验成功的关
进行高压物性试验成功的关
键是取得可靠的有代表性的地层
键是取得可靠的有代表性的地层键是取得可靠的有代表性的地层
键是取得可靠的有代表性的地层
泡点压力和分离器压力相差
小于
小于小于
小于5
55
5%
%%
%。
。。
。在分离器条件下进行闪蒸测试
在分离器条件下进行闪蒸测试在分离器条件下进行闪蒸测试
在分离器条件下进行闪蒸测试，
，，
，计算
计算计算
计算
出分离器油样的组分组成
出分离器油样的组分组成出分离器油样的组分组成
计的原始饱和压力或露点压力。
2.井内施工液替喷干净。
3.油、气流稳定,没有间歇现流程符合取取样井条件
取样井条件取样井条件
取样井条件4.井口量油测气设备齐全可靠。流程符合取
样要求。
5.水泥固井井段层间无串槽,井内无落物。
6.油气井存在多层出油气层且层间性质变化
的流体。易挥发性油井的调整通常采用连续降产法，当的流体。易挥发性油井的调整通常采用连续降产法，当
井内流体组分不随产量而变化时，认为调整完成。
气井的调整分离器中不会析出液相的气体藏称为干气，
这类气井勿需进行调整。
将在分离器条件下会析山少量液相的气体藏，称为
湿气，对这类气井可用与凝析气井同样的方法进行调牲
油气藏的取样方法二原始状态样品
原始状态样品原始状态样品
原始状态样品。
。。
。有代表性的样品
有代表性的样品有代表性的样品
有代表性的样品
对一个油气藏或一个区域来说
对一个油气藏或一个区域来说对一个油气藏或一个区域来说
对一个油气藏或一个区域来说,
, ,
,
是利用最少井数资料
级分离器时，样品应取自于高压分离器。
油样和气样应尽可能同一时间取得，其
相隔时间不允许超过1h，油气样均应取
双样。取样井的调整凝析气井的调整凝析气井通过更换小油嘴逐级降产来完
成调整。一般气油比的变化趋势是随产量下降而下降，
当气油比已不随产量下降时，认为调整完成。
易挥发性油井的调整易挥发性油是一种接近于临界状态
较大时,应进行分层取样。
7. 油气井一旦投产,应尽快取样, 避免造成
大的压降, 形成地层内脱气或有凝析液析出。1. 对一般油井, 可用井下取样方法。这
种方法不受地面量油测气精度影响。从井
场测出饱和压力, 比较容易判断是否有代
表性。不饱和油油藏：井底压力>饱和压力取样方法选择表性
液体较为稳定而不带游离
气泡的地方，如下列部位：
（1）分离器底部含液端；液样取样点选择
液样取样点选择液样取样点选择
液样取样点选择（2）分离器至流量计间，
但管线必须有较高的压力；
（3）测量玻璃管底部。如
用水柱量油时，则应在水
放净后才能取样。（1）排液取液法取样瓶先充
满不溶于油的液体，然后用
。调整期间应取得的资料调整期间应系统测量油气水产量、分
离器温度、压力，并及时对比，确定是
否达到调整目的。
地面取PVT样时，每个工作制度下的
油产量、气产量、井口油压均应达到稳
定，进行地面PVT取样。取样点应选择在分离
器气体较为稳定的地方，
取得的气相不能带有雾状
液体。取气样可以在下列
部位进行：气样取样点选择
气样取样点选择气样取样点选择
气样取样点选择（1）分离器顶部出气端
（2）分离器压力表接头处
（3）出气管线取样阀处
（4）测量玻璃管顶断。（1）抽空取气法在任何分离器温度和大气温度下均可采
用此法。
（2）气样冲洗取气法单阀气样瓶或双阀气样瓶均可用此
法。当分离器气样温度高于大气温度时，气样瓶必须有保
分离试验
验验
验实验步骤转样单次
恒质膨胀实验粘度多次
检查、饱和样品
原油
油藏
分析
恒质膨胀实验粘度多次
。不饱和油油藏：井底压力>饱和压力
在产量稳定条件下进行井底取样或地面取
样。饱和油油藏：井底压力=饱和压力产
量逐渐降低然后关井，地层接近原始条件
可取样。过饱和油油藏：井底压力<饱和压
力只能地面取样再配样。2. 凝析气藏、易挥发性油井，一般
地层温度高压力高，钢丝作业难度大，
井筒由下至上由于压力和温度逐渐下
气体组分分析、
烃类可分析到C40还可分析CO2、N2等非烃类。能对各种类型的原油进
行全分析，分析项目有：地面原油分析2011-10-11行全分析
，分析项目有：
密度、凝点、粘度、含蜡、
胶、沥青质、馏程、含硫、
含水、含砂等项目。地面原油分析仪器ASOMA台式X射线荧光能谱
分析仪具有以下特点：
降，在一定井深产生双相，井下取样取样方法选择降
，在一定井深产生双相，井下取样
深度不易确定。凝析气井、易挥发
性油井、产水量较大的油井, 采用分
离器取样方法。取样器的选择锤击式取样器
锤击式取样器锤击式取样器
锤击式取样器：
：：
：1500
15001500
1500m
不易置换死油不易置换死油
不易置换死油，
，，
，取
取取
取
样深度不能准确确定
样深度不能准确确定样深度不能准确确定
样深度不能准确确定。
。。
。
时钟式取样器
时钟式取样器时钟式取样器
时钟式取样器：
：：
：对一般井都适用
对一般井都适用对一般井都适用
对一般井都适用，
5%,。
。。
。取分离器温度下的气样
取分离器温度下的气样取分离器温度下的气样
取分离器温度下的气样
进行色谱分析
进行色谱分析进行色谱分析
进行色谱分析，
，，
，获得气样的组分组成和平均分
获得气样的组分组成和平均分获得气样的组分组成和平均分
获得气样的组分组成和平均分
，，
，对结蜡和稠油下
对结蜡和稠油下对结蜡和稠油下
对结蜡和稠油下
井时间难准确估计
井时间难准确估计井时间难准确估计
井时间难准确估计。
。。
。
电缆通电式取样器
电缆通电式取样器电缆通电式取样器
电缆通电式取样器：
：：
：对一般井都适用
对一般井都适用对一般井都适用
是利用最少井数资料是利用最少井数资料
是利用最少井数资料,
, ,
, 能足以说
能足以说能足以说
能足以说
明整个油气藏或整个区域的变化
明整个油气藏或整个区域的变化明整个油气藏或整个区域的变化
明整个油气藏或整个区域的变化
规律
规律规律
规律。
。。
。1. 油气井未发生无控井喷, 井底压力高于预
数坐标上与其沸点存在直线关系
数坐标上与其沸点存在直线关系数坐标上与其沸点存在直线关系
数坐标上与其沸点存在直线关系，
，，
，样品合格
样品合格样品合格
样品合格。
。。
。0.01
0.1
1
10
-300-250-200-150-100-50050100150
组分沸点温度 K
易于操作易于操作
非损坏性测试非损坏性测试
现场分析现场分析
结果精确结果精确
良好的适应性良好的适应性快速、灵敏快速、灵敏良好的适应性良好的适应性快速、灵敏快速、灵敏ASOMA200T 含硫分析仪
采用X射线法测定原油
中的硫含量，能达到简
便快速，准确等目的，
该方法适合各种类型原
子量
子量子量
子量。
。。
。样品质量判断
样品质量判断样品质量判断
样品质量判断子量
子量子量
子量。
。。
。
（
（（
（2
22
2）
））
）分离器油样
分离器油样分离器油样
分离器油样，
，，
，泡点压力和分离器压力相差
泡点压力和分离器压力相差泡点压力和分离器压力相差
mm
m内油井
内油井内油井
内油井，
，，
，不适宜于斜井和粘度
不适宜于斜井和粘度不适宜于斜井和粘度
不适宜于斜井和粘度
很小的井
很小的井很小的井
很小的井，
，，
，选择合适的重锤
选择合适的重锤选择合适的重锤
选择合适的重锤。
。。
。
挂壁式取样器
挂壁式取样器挂壁式取样器
态变化情况,测态变化情况,测
定流体的相态
特征，是分析
凝析油与挥发
油和黑油油藏
的必备装置。井流物色谱分析仪
井流物色谱分析仪井流物色谱分析仪
井流物色谱分析仪井流物色谱分析仪
井流物色谱分析仪井流物色谱分析仪
井流物色谱分析仪主要进行油气井2011-10-11主要进行油气井
油样置换替置液取样。预留
10％体积的替置液，取完样
后再把全部替置液放掉，亦取油样方法
取油样方法取油样方法
取油样方法后再把全部替置液放掉，亦
可形成气帽。
（2）排气取液法先用分离
器条件下的气体灌满样瓶，
然后把样瓶接到取液样处，
在保持分离器压力下，用油
样置换出全部气体。（