油层物理实验地面脱气原油粘度的测定
实验三 石油产品运动粘度测定
实验三石油产品运动粘度测定一、实验原理及目的粘度是石油产品重要的性能指标和使用指标之一，在油品生产、输送和使用过程中都有大量的应用。
在设计生产装置、输送管线时，粘度是工艺计算的主要参数之一，流体在输送管线中的设计线速、产生的压降，都和粘度密切相关。
粘度的大小与石油产品的流程以及结构特点也有关系。
通常情况下，粘度随馏程的升高二增加，馏程相同的馏分，化学组成不同，其粘度也不同，链烷烃较小，芳烃和环烷烃较大。
粘度是润滑油最重要的质量指标。
大部分润滑油的牌号都是以某一温度下的粘度值来确定。
反映润滑油粘温性能的粘度指数(VI)也是有润滑油在40℃和100℃的粘度值计算出来。
粘度是流体流动时的内摩擦力的量度，即液体分子在外力作用下发生相对运动时分子内部产生的一种摩擦力。
本实验是在某一恒定的温度下，测定一定体积的液体在重力下流过一个标定好的玻璃毛细管粘度计的时间，粘度计的毛细管常数与流动时间的乘积，即为温度下测定液体的运动粘度。
在温度t时的运动粘度用符号νt表示。
实验所采用方法为中华人民共和国标准GB/T265《石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法》的规定，测定液体石油产品（指牛顿液体）在某一恒定条件下的运动粘度。
二、实验仪器2.1 粘度计：毛细管粘度计一组，毛细管内径为0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 1.2, 1.5, 2.0, 2.5,3.0, 3.5,4.0,5.0和6.0mm（见下图）。
每支粘度计必须按JJG 155《工作毛细管粘度计检定规程》进行检定并确定常数。
测定试样的运动粘度时，应根据试验的温度选用适当的粘度计，一定要使试样的流动时间不少于200s (3min20s)，内径0.4mm的粘度计流动时间不少于350s。
2.2 恒温浴：带有透明壁或装有观察孔的恒温浴，其高度不小于180m m，容积不小于2L，并且附设着自动搅拌装置和一种能够准确地调节温度的电热装置。
在0℃和低于0℃测定运动粘度时，使用筒形开有看窗的透明保温瓶，其尺寸与前述的透明恒温浴相同，并设有搅拌装置。
地面原油分析检测实施细则(8项)
1．原油密度测定实施细则（密度计法）GB/T 1884-2000《石油和液体石油产品密度实验室测定法（密度计法）》[原油密度，0.6～1.1g/cm3。
室温～90℃]2．原油运动粘度测定实施细则GB/T 265-1988《石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法》GB/T 11137-1989《深色石油产品粘度测定法（逆流法）和动力粘度计算法》[20～100℃条件, 运动粘度]3．原油凝固点测定实施细则GB/T 510-1983《石油产品凝点测定法》[凝固点-60～+20℃]4.原油水分测定实施细则GB/T 260-1977《石油产品水分测定法》GB/T 8929-2006《原油水含量测定法（蒸馏法）》[水分≥0.03%]5.原油馏程测定实施细则.GB/T 255-1977(1988)《石油产品馏程测定法》GB/T 514-1983(1991) 《石油产品试验用液体温度计技术条件》SH/T 0121-1992 《石油产品馏程测定装置技术条件》[馏程：室温～300℃。
]6.原油动力粘度测定实施细则（旋转粘度计法）SY/T 0520-1993《原油粘度测定旋转粘度计平衡法》[-10～300℃条件下，动力粘度：1.2～10000000 mPa.s]7．石油含水量测定电脱法实施细则SY/T 5402-1991《石油含水量的测定电脱法》GB/T 260-1977(1988)《石油产品水分测定法》8．原油闪点（开口、闭口）测定实施细则国家标准GB/T 261-1983(1991)《石油产品闪点测定法(闭口杯法)》GB/T 267-1988(1991)《石油产品闪点与燃点测定法(开口杯法)》GB/T 3536-1983（1991）《石油产品闪点和燃点测定法(克利夫兰开口杯法)》GB/T 514-1983《石油产品试验用液体温度计技术条件》[闭口杯法：室温～280℃。
克利夫兰开口杯法：室温～400℃。
开口杯法：室温～400℃。
油气层物理学 三个实验
S
＝14
φ3 （1-φ）2
·
1 K
＝14
φ3 （1-φ）2
·
Ａ ，Ｈ · ＬＱ
1 U
式中：S —— 岩样的比面，厘米 2/厘米 3； A —— 岩样的截面积，厘米 2； L —— 岩样的长度，厘米； φ—— 岩样的孔隙度，小数； Q —— 通过岩样的气体流量，厘米 3/秒； H —— 相应于流量 Q 时岩样两端的压差（水柱高），厘米； U —— 空气粘度，帕·秒。
41 2
3
5 10
6
7
98
四、实验步骤
1、精确称量 20g～30g 样品，将其小心放入干 净的岩心筒内，拧紧顶盖。
图 1 饱和度干馏仪面板图
1、岩心筒 2、加热套 3、冷凝管 4、热电耦 5、温控仪 6、电压表 7、电源开关 8、进水阀 9、放空阀 10、指示灯
2、 将已放入岩样的样筒，垂直放入加热炉中，
3、将全部钢块填入样品室，转动 T 型手柄密封于夹持器中。 4、开启放空阀，放空岩心室内的气体，关闭放空阀。 5、打开气源阀，然后打开供气阀。调节调压阀，设置初始压力，向标准室供气，初始 压力≤0.4MPa。 6、关闭供气阀，压力稳定后记录初始压力（Pk）。 7、开启样品阀，待标准室和样品室压力平衡后，记录平衡压力（P1），此时为填满钢块 时的平衡压力。 8、开启放空阀，放空岩心室内的气体。关闭放空阀。关闭样品阀。 9、从样品室中取出 1 号钢块。封好样品室。 10、打开供气阀，向标准室供气，看初始压力（Pk）是否变化，若有变化就调节调压阀 使压力为 Pk。关闭供气阀。开启样品阀，记录压力值(P2)。这里有一点需特别说明：Pk 在实 验过程中应始终保持不变。 11、从样品室中取出 3 号钢块，同时装入 1 号钢块。重复步骤 10，记录压力值(P3)。 12、从样品室中取出全部钢块，填入岩样，如岩样未满，用体积合适的钢块充填，密封 后，重复实验步骤 10，记录压力值（P）及取出的钢块体积 V 钢。 13、实验完毕，打开放空阀。打开样品室，取出岩样。再将四个钢块放入样品室。关闭 所有阀门。 14．清理实验用具，将仪器归位，在仪器登记本上填写使用记录。将岩样交还给老师， 离开实验室。
石油化工实验指导书
石油化工实验指导书实验指导书（普通实验）实验项目名称：原油粘度测定（旋转粘度计法）实验项目性质：普通实验所属课程名称：实验计划学时：3一、实验目的（1）掌握旋转粘度计法测定原油粘度的原理和方法；（2）了解影响原油粘度的因素。
二、实验原理在两个不同直径的同心圆间的环形间隙中充满待测试样。
测定时，外筒固定不动，内筒以恒定的角速度旋转，由于流体的粘性作用，产生一个和其旋转方向相反的剪切应力作用在内筒的表面上，通过测定剪切应力对圆筒轴心产生扭矩的大小，计算出试样的粘度。
三、实验仪器图1.1 旋转粘度计（1）旋转粘度计：NDJ―79型旋转粘度计（图1.1）附有二套测试单元，每套单元1包括一个测定容器和若干带有转轴的转筒。
测定容器内设有隔水套，可通恒温水。
测定容器上部设有两个螺孔，一个用于插入双金属温度计，另一个用螺塞封住。
转筒是通过一只位于筒内的U形弹簧同转轴相连，悬挂转筒的是一只带挂钩的左旋滚花螺母。
第Ⅱ单元用于高粘度的精确测定，共有三个圆柱状标准转筒（因子分别为1、10、100），各转筒测量范围见表1.1，粘度植为所用转筒的因子乘以刻度读数，测试需要的试样约为15mL。
用第Ⅱ单元测定高粘度试样时（超过10000mPa2s）,可使用两个作为附加装置的减速器,其速度比为1:10和1:100,使转筒的旋转速度相应地减为原值的1/10和1/100,即转速降为75r/min和7.5r/min。
1：10和1：100的减速器各自的因子分别为10和100，且只适用于因子为100的装筒，测量范围见表1.2。
使用减速箱后粘度值的计算：转筒因子再乘以减速器因子再乘以刻度读数，得到mPa2s为单位的粘度值。
第Ⅲ单元用于低粘度的精确测定，共有四个圆柱状标准转筒（因子分别为0.1、0.2、0.4、0.5），各转筒测量范围见表1.3，粘度值为所用转筒的因子乘以刻度读数，测试需要的试样约为70ml。
第Ⅲ单元不可同减速机一起使用。
表1.1 Ⅱ单元测量范围转筒号 1 10 100表1.2 加减速器的测量范围减速器 1:10 1：100表1.3 Ⅲ单元测量范围转筒号0.1 0.2 0.4 0.5###测量范围，mPa2s10～10 10～10 10～1034232剪切速率，s-1≈2028 ≈344 ≈176测量范围，mPa.s 10～10 10～105645剪切速率/s-1≈18 ≈2测量范围，mP.s1～10 2～20 4～40 5～502剪切速率，s-1 ≈3550 ≈1850 ≈1000 ≈850（2）恒温浴：能保持23+0.5℃（也可要求选用其他温度）。
地层原油物性分析技术
重烃含量
2.7 2.4 2.1 1.8 1.5 1.2 0.9 0.6 0.3 0
980 840 700 C2 560 420 280 140 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 压力，MPa C3 C4 C5+
8100
闪蒸气m 3 /10 4 m 3 原始流体
将处于地层条件下的单相地层原油瞬间闪蒸到大气条件，测量地层原 油体积的减少和闪蒸得到的油、气量。 实验目的：获取单次脱气气油比、体积系数、溶解系数、收缩率、地 层原油密度及井流物组成。
地层→地面 Vf 地层压力，温度 （Pf,Tf) 地面分离条件 （Pa,Ta)
气油比 Vg 体积系数 收缩率 Vo 溶解系数 井流物
（三）油气藏流体实验 二、油藏流体高压物性分析
1、恒质膨胀实验
恒质膨胀实验是在地层温度下测定恒定质量的地层原油的压力与体积 的关系。 实验目的：获得到地层流体的饱和压力、相对体积和压缩系数等。
气 油
P1 >
气 油
> P5
油 P2
>
油
P3 >
油
P4
恒质膨胀实验示意图
（三）油气藏流体实验
2、单次脱气实验
0.01
-300 -250 -200 -150 -100 -50 0 50 100 150
组分沸点温度
K
（三）油气藏流体实验
实验周期：普通黑油 10 ～15工作日 黑 油 易挥发油 天然气 凝析气 凝 析 气20 ～25工作日
多 次 脱 气 实 验 单 次 脱 气 实 验 恒 质 膨 胀 实 验 粘 度 实 验 定 容 衰 竭 实 验
海上油田稠油原油物性实验分析研究
海上油田稠油原油物性实验分析研究引言：一、稠油原油物性实验分析方法1.密度测定方法：稠油原油的密度测定可以采用气体密度计、密度计或开放圆筒法等方法。
其中，开放圆筒法较为简单常用，通过测量一定量的原油在一定温度下的体积，计算得到密度值。
2.粘度测定方法：稠油原油的粘度是其最重要的物性参数之一、常用的粘度测定方法有旋转圆筒法、滴定法和滤片法等。
滴定法简单易行且适用于较高粘度的原油，滤片法适用于细颗粒形成的原油。
3.黏度指数测定方法：稠油原油的黏度指数是衡量其温度敏感性的指标。
可以采用滴定法或旋转圆筒法进行测定。
4.硫含量测定方法：稠油原油的硫含量对环境污染和加工过程有一定影响。
可采用蓝光法或氧燃烧法进行测定。
5.残炭测定方法：稠油原油的残炭含量是衡量其焦炭生成倾向的指标。
常用的测定方法有加热、真空、氮化等。
二、实验结果分析和应用1.化学组分分析：通过质谱仪、红外光谱仪等仪器分析稠油原油的化学组分，可以了解其含油种类、烃类组分的相对含量等信息。
2.物理性质和温度关系：通过对稠油原油的密度、粘度等物理性质和温度的关系进行研究，可以得到其黏度指数、凝点等参数，为原油加工和输送提供参考。
3.粘度改善剂应用研究：对于黏度过高的稠油原油，可通过添加粘度改善剂来降低其粘度，提高流动性。
通过实验研究，可以确定最佳的改善剂用量和操作条件。
4.稠油水合物形成分析：稠油原油中含有一定的水分，高压、低温条件下易形成稠油水合物。
通过实验研究，了解稠油水合物的形成条件和逆水合条件，可为稠油开采和输送提供参考。
结论：稠油原油的物性实验分析研究对于原油加工、输送和环境保护有着重要意义。
通过化学组分分析、物理性质和温度关系研究、粘度改善剂应用研究以及稠油水合物形成分析等，可以更好地了解稠油原油的特性，并为其合理利用提供技术支持。
然而，稠油原油的物性研究仍存在一些问题，如操作复杂、实验周期长等，需要进一步改进和优化，以满足实际工程应用的需求。
中国石油大学(华东)液体粘度及流变性测定实验
——相距为dy的两液层间的速度梯度，1/s。
当式（1）中各参数的单位采用CGS（厘米-克-秒）制单位时，粘度的单位为泊，符号为P。常用粘度单位为mPa•s，各粘度单位间的转换如下：
1mPa•s=0.001Pa•s 1P=100cP(厘泊) 1cP=1 mPa•s
运动粘度是指在相同的温度下流体的动力粘度与其密度的比值，单位为m²/s,在CGS制单位下为cm²/s。
2、旋转粘度计
旋转粘度计由电机经变速带动转子作恒速转动。当转子在某种液体中旋转时，液体会产生作用在转子上的粘性力矩。液体的粘度越大，该粘性力矩越大；反之，液体的粘度越小，该粘性力矩也越小。该作用在转子上的粘性力矩由传感器检测出来，经仪器所带的微电脑处理后，可得出被测液体的粘度。
3、毛细管粘度计
毛细管粘度计用于测试脱气液体在某一温度、低流速下的粘度。流体的动力粘度：
6)用比重计测量该脱气原油的密度，正确读取密度值；
7)记录数据，并得出该脱气原油在室温情况下的粘度情况。
五、实验数据处理
1、利用旋转粘度计测量脱气原油粘度
表1旋转粘度计测量粘度及流变性测定原始数据
根据脱气原油粘度与温度的数据，绘制 -T曲线：
图1 脱气原油μ -T曲线
2、利用毛细管粘度计测量脱气原油粘度
(2)
式中, ——流体的动力粘度， ；
——粘度计常数；
——液体在测试温度下的密度， ；
t——毛细管中液面由标线a流到b的时间，s。
三、实验流程
1、利用旋转粘度计测量脱气原油粘度
图1旋转粘度计测量示意图
2、用毛细管粘度计法测量粘度
图2毛细管粘度计法测量示意图
图3 毛细管粘度计图
1,6-管身，2,3,5-扩张部分，4-毛细管，a，b-标线，7-支管口
地层流体高压物性的测定
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。
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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：
地面脱气原油粘度的测定
一、实验目的
1．掌握流体粘度的基本概念以及原油粘度的意义。
2．了解旋转粘度计的原理及使用，正确测量脱气原油在不同温度下和不同剪切速度下的粘度。
二、实验原理
液体粘度分为动力粘度和运动粘度，动力粘度是指做相对运动的两液层间单位面积上的内摩擦力τ与速度梯度的比值，即：μ=τ/(dυ/dy)
式中μ——液体的动力粘度，Pa•s
τ——剪切应力，N/m²;
dυ/dy——相距为dy的两液层间的速度梯度，1/s。
当式（2-3-1）中各参数的单位采用CGS（厘米-克-秒）制单位时，粘度的单位为泊，符号为P。
常用粘度单位为mPa•s，各粘度单位间的转换如下：
1 mPa•s=0.001Pa•s 1P=100cP(厘泊) 1cP=1 mPa•s
运动粘度是指在相同的温度下流体的动力粘度与其密度的比值，单位为m²/s,在CGS制单位下为cm²/s。
三、实验流程
旋转粘度计主要用于测试脱气液体在恒定温度和恒定剪切速度下的粘度，也可用于测试不同剪切速度下的粘度。
（一）实验仪器
所用实验仪器由旋转式粘度计和水浴组成。
仪器的构造如下图：
图1 旋转粘度计结构图
（1）粘度计机头水准泡；（2）液晶显示屏；（3）外罩；（4）转子保护架；（5）主机底座；（6）微型打印机；（7）粘度计机头；（8）操作键盘；（9）转子连接头；（10）转子；（11）主机底座水平调节旋钮（使水准泡居中）
（二）仪器的操作和使用
1、准备被测液体（地面脱气原油），将被测液体置于直径不小于70mm，高度不低于125mm的烧杯或直筒形容器中。
2、通过水浴准确控制被测液体的温度。
3、仔细调整仪器的水平，检查仪器的水准器气泡是否居中，保证仪器处于水平的工作状态。
4、估计被测液体的粘度范围，选择适宜的转子和转速。
若估计不出液体的大致粘度时，应视为较高粘度。
选用由小到大的转子（转子号由高到低）和由慢到快的转速。
原则上高粘度的液体选用小转子（转子号高）；低粘度的液体选用大转子（转子号低），快转速。
为保证测量精度，测量时量程百分比读数应在10%-100%之间。
如测量显示值闪烁，表示溢出或不足，应更换量程。
5、缓慢调节升降旋钮，调整转子在被测液体中的高度，直至转子的液面标志（凹槽中部）和液面相平为至。
6、选择好转子和转速档位后，按“确定”键，转子开始旋转，仪器开始进行测量。
四、 实验步骤
1.预热10分钟。
2.将转子接到粘度计上，按左旋方向上紧（注意保护转子）。
3.将温度调至实验所需的温度，待温度升到实验温度时，按确定键开始测量，记录第一个数值。
4.改变温度，重复测量,记录实验数据。
五、 实验数据处理
根据实验记录数据，做出μ—T 关系图像。
表1 液体粘度与流变性测定原始记录
图2 μ-T 关系曲线
编号
温度/℃ 转子/# 转速/RPM 粘度/mPas 百分比/% 1 21.8 2 12 1250 50 2 31.9 2 12 733 29.3 3 41.8 2 30 382 38.2 4
51.8
2
60
203
40.7
六、实验心得。