高压物性取样及分析技术
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浅谈高压物性取样器的应用摘要:PVT取样是获取原始地层资料的重要途径,井下PVT样是为了充分认识该地区地层流体性质和相态特征变化。
取得地层条件下的具有代表性的流体样品。
取样结束后可以将取样器内的样品转移到样瓶内并运送到实验室,用来确定地层条件下流体的物理性质参数,这些参数主要用于油(气)田储量计算、开发方案编制和油(气)田开发过程中的动态研究。
关键词:触发方式取样器取样方法托筒现在的井下取样器目前分为常规PDS取样器和单项SPS取样器,两种取样器的区别是常规取样器取得的样品为常规样,无法对样品保压,单项取样器增加了氮气室能够对样品加压,保证取样室内部样品始终处于单项状态。
一、取样方式介绍取样方法有电缆和钢丝携带下入到井内,在无法采用钢丝或电缆下入时,我们会使用到托筒携带取样器的方法。
电缆和钢丝携带取样器的的方式存在一定的限制性,比如气井防喷系统容易冰堵,无法实现密封,第二种是防喷系统的高度不能满足取样器的长度。
钢丝携带取样器的优点在于准备时间短,防喷系统简单,可以根据样品的质量反复进行取样,电缆及数字钢丝地面控制取样的优点是可以随时通过电脑观察到取样点的压力温度,比钢丝携带式更加准确了解地层的流体性质,随时可以在地面触发取样。
其缺点是防喷系统复杂,准备时间较长。
DST托筒携带取样器的优点是可随管柱下入到取样位置,减少作业时间,可携带多个托筒和取样器下井,缺点是无法判断取得的样品的质量及取样是否成功。
二、取样器种类介绍图1 PDS取样器示意图PDS(Positive Displacement Sampler) 取样器是由取样室、空气室、时钟控制室三个部分组成。
适合在多种环境下操作的取样设备,通过井下压力温度选择适合的流量调节器,控制样品进入取样室的速度,从而保证了样品的质量。
取样器是靠井下压力作用,当时钟到达预定时间后,取样室与空气室形成通路,井下流体从取样孔进入取样室,将取样室内的置换液置换到空气室,取样器关闭后强制锁死,防止样品漏失。
高压物性取样操作规程标准编号:Q/CNPC 0157—1999发布日期:1999—10—22实施日期:2000—02-01发布单位:长庆石油勘探局前言本标准由长庆石油勘探局开发就是经行业标准编委会提出并归口。
本标准由长庆石油勘探局采气厂负责起草。
本标准起草人:吴茂富1 主要内容及适用范围本标准规定了高压物性取样得基本条件、要求与取样操作。
本标准适用于油、气井得高压物性取样.2 取样井得条件2.1 取样得油气井得生产要稳定,井不含水或含水率小于5%.2.2 井底流压高于饱与压力,无脱气与出砂现象,若出砂,脱气严重不能取样.2.3 井下情况清楚,井内无脏物,无落物.2。
4 井口装置齐全良好,无漏油气现象,总闸门、清蜡闸门、生产闸门、测试闸门开关灵活。
3 取样要求3.1 要由取样设计书,明确取样所要录取得各项参数.3.2 取样前要进行通井,保证井筒干净。
3.3 取样前要进行全井梯度测试,确定油(气)水界面,如果油(气)层中部没有界面就在油(气)层中部取样;若油(气)层中部有界面,就在界面位置以上10米取样。
4 取样得方法4。
1 锤击式控制取样器,操作简单,主要用于浅井,深井易击断钢丝,故多用于油井取样。
4。
2 挂壁式控制取样器,受井深结构限制,也有局限性,未下到要求深度只能下,不能上提. 4.3 钟控取样器,目前较常用,由于上面两种方法得局限性,油(气静)高压物性取样多用该方法,本标准以该方法说明其操作,其它取样方法可参考实行。
5 取样器下井前准备5。
1使用钟机控制取样器,要求时钟输出压力矩大,且走势准确,并在地面多次带动控制器关闭凡尔,试验良好,才能使用.5。
2 检查取样筒内无油污、赃物、凡尔启闭灵活,关闭严密,无漏气与漏油现象。
5.3 油井取样按照自喷气测压操作,气井取样按照气开测压操作。
5。
4 按照取样器得操作程序,组装连接好下井仪器。
6 钟控式取样器操作6.1 连接方法:绳帽+钟机部分+控制器+排液管+排液管+上凡尔管+取样筒+下凡尔管+底座.6.2 根据井生产状况,仪器下放与冲洗样筒停留时间选用钟机下仪器前将钟上足发条(上满发条得90%为宜)。
高温高压物理实验技术的操作技巧随着科学技术的不断发展,高温高压物理实验技术被广泛应用于各个领域,尤其在材料科学、地球科学和化学领域中扮演着重要的角色。
高温高压实验可以模拟极端环境条件下物质的行为,为科学研究提供了独特的方法和手段。
然而,由于其复杂性和危险性,合理的操作技巧尤为重要。
本文将介绍一些高温高压实验的操作技巧,以帮助实验人员能够安全高效地进行实验。
首先,要保证实验设备的操作环境稳定可靠。
高温高压实验通常需要使用高温高压反应器,并配备高温高压容器、加热装置、压力控制系统等。
在进行实验前,确保设备的正常运行非常重要。
应仔细检查设备的各项参数是否正常,特别是温度和压力传感器,确保其准确度和灵敏度。
此外,还要检查加热装置和冷却系统的工作状态,以确保能够稳定地控制实验环境。
其次,要正确选择和处理实验样品。
高温高压实验中,样品的选择和处理直接影响到实验结果和安全性。
首先,要根据实验目的和需求选择合适的材料作为样品。
材料的耐高温高压性能和物理性质应符合实验要求。
在处理样品时,要保证样品的纯度和均匀性。
一些材料在高温高压条件下容易发生相变或反应,因此在实验前要对样品进行充分的预处理,如固相反应、溶解、混合等。
第三,高温高压实验中应注意安全操作。
由于涉及到高温、高压和可能的化学反应,实验过程中存在一定的安全风险。
在进行实验前,应仔细阅读并遵守相关的安全操作规程和操作手册。
同时,要佩戴适当的防护设备,如防护眼镜、防火服和化学手套等。
实验室应做好通风和排放系统,确保室内空气质量。
在操作过程中,要特别注意对操作环境的控制和调节,避免温度和压力的异常变化。
此外,高温高压实验中的数据记录和处理非常重要。
实验过程中,要准确记录和保存实验参数,如温度、压力、时间和样品信息等。
数据记录应当详细、准确和可追溯,以便后续的数据分析和研究。
在实验结束后,还需对数据进行分析和处理,以获取准确的实验结果。
在进行数据处理时,应注意使用合适的统计方法和数据处理软件,以获得可信度高的结果。
高压高温实验的试样制备方法高压高温实验是现代科学研究中重要的实验手段之一,它可以模拟极端环境下的物理、化学过程,从而加深对物质性质和反应机制的理解。
而试样制备方法在高压高温实验中则显得尤为重要,因为试样的制备质量直接决定了实验结果的可靠性和准确性。
本文将讨论几种常见的高压高温试样制备方法,希望能为科研工作者提供参考。
一、固相法固相法是一种常见的试样制备方法,它适用于许多晶体材料的制备。
该方法的基本原理是将原料混合均匀后,通过高温高压条件下的反应使其转变为所需的晶体结构。
以氧化物材料为例,首先将相应的金属氧化物粉末按照摩尔比例混合均匀,然后加入适量的助熔剂,如碳酸锂、碳酸钾等,以提高反应速率和降低反应温度。
接下来,将混合后的粉末装入高压容器中,施加高温高压条件进行反应。
在反应结束后,冷却样品并将其取出,通过适当的处理,如研磨、筛分等,得到所需的试样。
二、溶液法溶液法是另一种常见的试样制备方法,它适用于一些无法通过固相反应直接制备的材料。
该方法的基本原理是将原料溶解在适当的溶剂中,然后进行反应或结晶,最后通过脱水、干燥等处理得到试样。
以金属有机化合物制备金属氧化物为例,首先将相应的金属有机化合物溶解在有机溶剂中,如乙酸、乙酮等。
接下来,通过加热、搅拌、加入还原剂等操作,使溶液中的金属有机化合物发生氧化反应,生成所需的金属氧化物。
最后,通过脱水、干燥等处理得到试样。
溶液法相较于固相法具有制备过程相对简单、精确控制成分比例等优点,但也存在着溶剂选择、反应条件控制等难题,需要科研工作者在实践中不断摸索和改进。
三、合成法除了固相法和溶液法外,还有一种常见的试样制备方法为合成法。
合成法是指通过合成反应直接制备所需材料,适用于一些需要定制材料结构的高压高温实验。
以合成二氧化钛为例,首先需要选择合适的前体物,如钛酸酯等。
接下来,将前体物与适量的溶剂混合,并加入催化剂或调节剂等辅助剂。
通过高温高压条件下的反应,使前体物转变为二氧化钛。
中国石油大学 油层物理 实验报告实验日期: 成绩:班级: 学号: 姓名: 教师: 同组者: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和方法。
二、实验原理1. 绘制地层油的体积随压力的曲线,在泡点压力前后,曲线的斜率不同,拐点处对应的应力为泡点压力。
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,记录放出油的地下体积,记录分离瓶中分出的油、气的体积,便可以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,通过记录钢球下落时间,由下式计算原油的粘度:其中,μ—原油动力粘度,mPa·s ;t —钢球下落时间,s ;12,ρρ—分别为钢球和原油的密度,g/cm 3;k —粘度计常数,与标准管的倾角、钢球的尺寸及密度有关。
三、实验流程图1 高压物性试验流程图四、实验操作步骤1. 泡点压力测定 (1)粗测泡点压力从地层压力起以恒定的速度退泵,压力以恒定速度降低,挡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读数;B. 当压力降低至泡点压力以下时,油气混合物体积每次增大一定值(如10cm 3或15cm 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150~200ml 时,关闭放油阀门,停止排油。
油层物理实验报告实验日期 成绩:班级: 学号: 姓名:党勇 教师:同组者:地层油高压物性测定一、实验目的1.把握地层油高压物性仪的结构及工作原理; 饱和压力、单次脱气的测定方式;地层油溶解气油比、体积系数、密度等参数的确信方式; 4.把握落球法测量地层油粘度的原理及方式。
二、实验原理1.地层油的体积随压力的降低而增加。
在泡点压力前后,体积-压力曲线的斜率不同,拐点处对应的应力即为泡点压力。
2.使PVT 筒内的压力维持在原始压力,维持压力不变,将PVT 筒内必然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,即可计算地层油的溶解气油比、体积系数等数据。
3.在层流条件下,钢球在滑腻盛液标准管中自由下落,液体的粘度计算公式如下: 12()k t μρρ=-其中 μ―原油动力粘度,m Pa ﹒s ; t ―钢球下落时刻,s ;1ρ、2ρ―别离为钢球和原油的密度,g / cm 3;k ―粘度计常数,与标准管的倾角、钢球的尺寸及密度有关。
三、实验流程高压物性实验流程图四、实验步骤(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),并注意观看压力表指针转变,当压力表指针降低速度减慢或不下降乃至上升时,停止退泵。
压力表指针稳固后的压力数值即为粗测饱和压力值。
(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,每降低必然压力(如)记录压力稳固后的体积(注意升压、降压进程中应不断搅拌PVT筒);B.当压力降至泡点压力以下时,每降低必然体积(如3ml),记录稳固以后的压力(泡点压力前后至少安排四个测点)。
C.最后一点测完后,升压到地层压力,进行搅拌,使分出的气体从头溶解到原油中,为原油脱气做好预备。
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。
B.预备干燥干净已称重的分离瓶3-5个,检查量气瓶密封情形,并充满饱和盐水。
CMG软件-组分模型⾼压物性实验⽅法1地层岩⽯与流体(包括注⼊流体)之间的相互作⽤,以及流体与流体间的相互作⽤是油藏数值模拟研究的重要内容之⼀。
⽽相态模拟是研究流体(包括地层流体和注⼊流体)间相互作⽤的必要⼿段,也是油藏数值模拟能否正是准确地表征油藏流体流动的前提。
为了研究油藏流体在注⼊⽓前后的物理化学性质变化,⾸先要对所确定的油⽓井进⾏取样和配样,然后模拟计算饱和压⼒、恒组成膨胀(CCE )、定容衰竭(CVD )、多级脱⽓(DLT )分离等实验。
将此配样作为基础,注⼊⼀定⽐例的⽓体,研究在不同温度和压⼒下流体混合物相态的变化。
1、原油组分的劈分与合并表2-1为肇44-26井油藏区块原始地层流体组成(数据来⾃西南⽯油学院《N 2、空⽓-地层原油体系相态特征综合研究》),由表可以看出,该流体中C 1含量为12.17%,C 2~C 6中间烃含量为25.69%,C 7+重质组分含量较⾼,摩尔含量为61.46%;C 7+的密度为0.88 g/m 3,分⼦量为190.69g/mol ,属于普通⿊油。
表2-1 原始地层流体组成表2-2 原始地层流体拟组分划分为了便于数值模拟计算,按组分性质相近的原则,使⽤CMG-WINPROP 软件对本次研究油藏区块原始地层流体组分劈分并归并为如下7个拟组分,即:N 2、CO 2、C 1、C 2~C 4、IC 5~C 6、C 7~C 10、C 11~C 24,如表2-2所⽰。
在参数优化过程中重点考虑对原油性质和流动性质影响较⼤的饱和压⼒、⽓油⽐、密度、等组成膨胀性质等拟合效果。
2、原油PVT相态拟合利⽤CMG-WinProp软件对本次研究的原始地层流体⾼压物性PVT实验数据进⾏拟合计算,得到能反应地层流体实际的性质变化和流体PVT参数特征的流体模型。
需要调整的参数,见图2-1:图2-1 原油PVT相态拟合需要调整的参数将饱和压⼒和密度的权重设为5,油⽓⽐和体积系数的权重分别为3和2。
中国石油大学 油层物理 实验报告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) 地层油的体积随压力的降低而增加。
在泡点压力前后,体积-压力曲线的斜率不同,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) 在层流条件下,钢球在光滑盛液标准管中自由下落,液体的粘度计算公式如下:12()k t μρρ=-其中:μ—绝对粘度,mPa.s ; t —钢球下落时间,s ;21ρρ、—钢球和原油的密度,g/cm 3; k —粘度计常数。
三.实验流程高压物性试验装置流程图1.恒温水浴;2.计量泵;3.压力表;4.储液罐;5.保温套;6.阀门;7.分离瓶;8.量气瓶;9.盐水口瓶四.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);B.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)。
C.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。
2.一次脱气A.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。
1地层岩石与流体(包括注入流体)之间的相互作用,以及流体与流体间的相互作用是油藏数值模拟研究的重要内容之一。
而相态模拟是研究流体(包括地层流体和注入流体)间相互作用的必要手段,也是油藏数值模拟能否正是准确地表征油藏流体流动的前提。
为了研究油藏流体在注入气前后的物理化学性质变化,首先要对所确定的油气井进行取样和配样,然后模拟计算饱和压力、恒组成膨胀(CCE )、定容衰竭(CVD )、多级脱气(DLT )分离等实验。
将此配样作为基础,注入一定比例的气体,研究在不同温度和压力下流体混合物相态的变化。
1、原油组分的劈分与合并表2-1为肇44-26井油藏区块原始地层流体组成(数据来自西南石油学院《N 2、空气-地层原油体系相态特征综合研究》),由表可以看出,该流体中C 1含量为12.17%,C 2~C 6中间烃含量为25.69%,C 7+重质组分含量较高,摩尔含量为61.46%;C 7+的密度为0.88 g/m 3,分子量为190.69g/mol ,属于普通黑油。
表2-1 原始地层流体组成 表2-2 原始地层流体拟组分划分为了便于数值模拟计算,按组分性质相近的原则,使用CMG-WINPROP 软件对本次研究油藏区块原始地层流体组分劈分并归并为如下7个拟组分,即:N 2、CO 2、C 1、C 2~C 4、IC 5~C 6、C 7~C 10、C 11~C 24,如表2-2所示。
在参数优化过程中重点考虑对原油性质和流动性质影响较大的饱和压力、气油比、密度、等组成膨胀性质等拟合效果。
2、原油PVT相态拟合利用CMG-WinProp软件对本次研究的原始地层流体高压物性PVT实验数据进行拟合计算,得到能反应地层流体实际的性质变化和流体PVT参数特征的流体模型。
需要调整的参数,见图2-1:图2-1 原油PVT相态拟合需要调整的参数将饱和压力和密度的权重设为5,油气比和体积系数的权重分别为3和2。
经过参数调整,最终的拟合效果见表2-3。
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. 掌握地层油溶解气油比、体积系数、密度的参数的确定方法;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,保持泡点压力前后,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:μ=κ﹙ρ 1 —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/cm3;k—粘度计常数,与标准管的倾角、钢球的尺寸及密度有关。
三、实验流程图1 高压物性实验装置流程图四、实验操作步骤1.泡点压力的测定(1)粗测泡点压力从地层压力起以恒定的速退泵,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,油气混合物的体积每次增大一定值(如10cm3),记录稳定后的压力(泡点压力前后至少安排四个测点)。
2.一次脱气(1)将PVT筒中的地层油加压至地层压力,搅拌原有样品使温度、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除一定体积的地层油,当量气瓶液面下降200 ml 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。
一种流入型高压物性取样器在注水井中的的应用摘要:流入型电子式井下高压物性取样器适用于油田油井、气井、水井的深井取样。
本仪器不仅替代了传统机械式取样器,而且增加了采集存储井下压力、温度数据的功能。
该仪器的特点是:取样部分采用了高温大扭矩变速电机,单片机时间控制系统,耐高温、定时准确可靠(时间由用户通过地面手持设备自行设定)。
样筒密封性能好,连接方便,取样成功率高。
采样同时存储的压力、温度数据可准确了解取样的环境信息,使样品分析参数更为可靠。
年在新疆油田成功使用,正小范围推广。
关键词:流入型;高压;取样器1.背景介绍油气井在试油(气)过程中,对储层进行油(气)高压物性取样,是常规试油普遍采用的方法。
通过对储层高压物性取样,在地面进行PVT化验分析,得到储层第一手的资料,为储层的进一步生产开发提供理论依据,帮助确定油田开发方案,油气采收率,生产预测和生产设备。
在油田的多年应用中,取样器经历了早期的机械式取样器到目前的电子式取样器两个阶段。
机械式取样器如挂壁抽提式取样器,采用纯机械装置,在下到取样层位后,由地面人员控制绞车完成特定操作进行取样。
存在操作繁琐、取样成功率低、易发生工程事故等问题,已逐渐被电子式取样器淘汰。
电子式取样器按取样原理的不同又分为流入型取样器和吸入型取样器两种。
流入型取样器机械结构相对简单,已经基本取代了传统的机械式取样器。
具有定时准确可靠、连接方便、样筒密封性能好、取样成功率高、地面转样方便可靠等优点。
2.工作原理我公司流入型取样器采用钢丝下井,自带温度、压力测量和存储功能,在取样的同时完成温度、压力参数的测量。
取样控制采用电子定时方式,下井前打开阀门,到预定位置后启动电机,关闭样筒阀门。
电子定时可以有很高的精确度,而由电机控制阀门也可避免由于机械等原因造成误操作[1]。
取样方式为流入式,过程为下井前打开样筒的上下阀门,通过地面数据读写器将取样时间和采样间隔写入井下控制器,通过钢丝下到目的层位,定时时间到后通过电机将样筒的上下阀门关闭,完成高压物性取样。