石大地层油高压物性

中国石油大学油层物理实验报告实验日期：2016/10/9成绩：班级：应物1402学号：140202姓名：教师：同组者：宋颖、地层油高压物性测量实验一、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.绘制地层油的体积随压力的关系，在泡点压力前后，曲线斜率不同，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（12MPa），保持压力不变将PVT筒内一定量的地层油放入分离瓶中，记录放出油的地下体积，记录分离瓶中分出的油、气的体积，便可计算出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：tk21其中——原油动力粘度，samP；21、——分别为钢球和原油的密度。3g/cm；k——粘度计常数，与标准管的倾角、钢球的尺寸及密度有关；t——钢球下落的时间，s。三、实验流程图1高压物性实验流程图四、实验操作步骤（一）泡点压力的测试1.粗测泡点压力从12MPa开始以稳定的速度退泵，同时不断摇动PVT筒，直至压力计下降速度明显下降（停止或回升）时，记录粗测泡点压力。2.细测泡点压力已知粗测泡点压，在其上下分别设计5个实验点。压力在泡点压力以上时从12MPa开始每下降2MPa记录一次泵读数；压力在泡点压力以下时，泵读数每隔103cm记录一个压力。具体操作如下：（1）升压至12MPa，待压力稳定在12MPa后，开始以退泵，记录试验点处泵读数。降压过程中要不断摇动PVT筒，并且在压力计示数稳定时读数。（2）接近粗测泡点压力后，泵读数每隔103cm记录一次压力计读数，记录试验点处压力。过程中不断摇动PVT筒，并且在压力计示数稳定后再读数。数据记录结束后，升压至12MPa，并不断摇动PVT筒，回复至原始状态。（二）原油一次脱气（1）在PVT筒处于稳定的原始状态时，记录泵读数为1N.（2）取出准备好的油气分离瓶称重，记为1G。（3）打开量气瓶阀门，提起盐水瓶，将量气瓶内充满饱和盐水，关闭阀门；连接仪器。（4）打开量气瓶阀门，再缓慢打开放油阀门，排出一定量的原油并保持PVT筒压力不变。当量气瓶液面下降200ml左右时，关闭放油阀门。（5）使盐水瓶液面与量气瓶液面一致，读出分离气体的体积。（6）取下油气分离瓶，称重，记瓶与油的质量为2G。（7）记录计量泵的读数和室温、大气压力。3.地层油粘度的测量（1）打开落球粘度计的电源，调节电压指针恰好对准红点。（2）按住卡子，转动标准管使标准管上方垂直指向地面。按下吸球按钮，等待30秒左右。（3）按住卡子，转动标准管到任一标准角度，松开卡子，固定标准管。按下放球按钮，观察屏幕，记录钢球下落时间。（4）重复以上步骤三到四次，记录数据。五、实验数据处理1.确定泡点压力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，由曲线的拐点值求出泡点压力值。表一、压力与体积关系测定原始记录表地层温度=40℃地层压力=12MPa粗测泡点压力Pb=2.4MPa压力MPa121086432.42.32.22.1泵读数3cm114113112111110109100908070体积差01111191010103cm累计体积差3cm01234514243444由表一绘制P-△V关系图，由曲线的拐点确定泡点压力图二、P-V关系图由图二可大概看出，泡点压力在2.5Mpa左右。2.计算地层油物性参数表二地层油单次脱气实验原始记录室温=18.9℃大气压力760mmHg脱气油密度ρos=0.908g/cm3脱出气体密度ρgsc=0.0018g/cm3计量泵刻度（cm3）脱气油质量（g）脱出气量（ml）脱气前N1脱气后N2地层油体积N2-N1分离瓶质量G1(分离瓶+油)质量G2脱气油质量G2-G1-50510152025303540455002468101214V/cm^3P/MPaP-V关系图114.0121.07.059.564.65.1183（1）计算脱气原油体积V0：𝑉𝑜=𝑚𝑜𝜌𝑜𝑠=𝐺2−𝐺1𝜌𝑜𝑠=5.10.908=5.6(𝑐𝑚3)（2）计算标准状况下分离出气体的体积Vgsc：293273scgscgPVPVt式中：t表示室温，℃；scPP、分别表示标准状态及室温对应的大气压，MPa。分出气体量𝑉𝑔=183(𝑐𝑚3)标准状态对应的大气压力760scPmmHg室温对应的大气压力760PmmHg由/293/(273)scgscgPVPVt得:𝑉𝑔𝑠𝑐293=183273+22.5解得𝑉𝑔𝑠𝑐=247.27（𝑐𝑚3）（3）计算地层油的溶解汽油比RS：0VVRgscS地层油的溶解汽油比𝑅𝑠=247.275.6=44.16（𝑐𝑚3𝑐𝑚3⁄）（4）计算地原油体积系数Bo：原始地层压力下的油体积系数：0VNBoi𝚫𝐍=𝟕𝒄𝒎𝟑原始地层压力下的油体积系数𝐵𝑜𝑖=75.1=1.37（5）计算原油的收缩率EO：%1001000BBE原油收缩率𝐸0=0.371.37×100%=27%（6）计算地层原油的密度ρof：NVGgscgscof0(g/cm3)地层原油密度𝝆𝒐𝒇=𝟓.𝟏+𝟐𝟒𝟕.𝟐𝟕∗𝟎.𝟎𝟎𝟏𝟖𝟕.𝟎≈𝟎.𝟕𝟗（𝒈𝒄𝒎𝟑⁄）3.计算原油的粘度：tk)(21表三地层油粘度实验原始记录钢球密度ρ1=7.86g/cm3原油密度ρ2=ρof(一次脱气得)g/cm3粘度计倾角常数k=0.0453序号123钢球下落时间（s）6.135.935.45其中𝜌2=𝜌𝑜𝑓=0.79（𝑔𝑐𝑚3⁄），t=𝑡1+𝑡2+𝑡33=5.84(s)原油的粘度tk)(21=0.0453×(7.86−0.79)×5.84=1.87（mPas）六、小结通过本次实验，我加深了对地层油高压物性仪的结构及工作原理的认识，掌握了地层油的饱和压力，地层油溶解气油比、体积系数、密度等参数的测定方法及单次脱气的操作流程；落球法测量地层油粘度的原理及方法。