地层原油高压物性测定

中国石油大学 油层物理 实验报告
实验日期: 成绩：
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实验七 地层原油高压物性测定
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) 绘制地层油的体积随压力的关系，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：
12()k t μρρ=-
其中：μ—原油动力粘度，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。

B.准备干燥洁净已称重的分离瓶3-5个，检查量气瓶密封情况，并充满饱和盐水。

C.将分离瓶安装在橡皮塞上，慢慢打开阀门⑥，维持在地层压力下排油脱气。

当量气瓶液面下降到一半刻度左右，关闭阀门⑥，停止排油。

记录计量泵读数。

D.提升盐水瓶，使盐水瓶液面高于量气瓶液面，然后再降到和量气瓶液面在同一水平面后读出气体体积，同时记录室温、大气压。

E.取下分离瓶，用天平称重并记录。

F.按上述步骤重复进行两次实验。

3.地层油粘度测量
A.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；
B.转动落球粘度计上部朝下，使钢球吸到上部磁铁上；
C.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。

D.改变倾角，重复试验。

五．数据处理与计算
1．泡点压力计算：根据测定的一系列压力P 和相应的体积差累积值∆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。

P －∆V 关系曲线示意图
2．地层油物性参数计算：
（1）计算脱气原油体积0V ：根据脱气原油的质量0G 和密度os ρ，由下式进行计算地面脱气油的体积：
os
G V ρ
0=
（cm 3）
（2）计算标准状况下分离出气体的体积gsc V ：将在室温条件下测得的分出的气量gL V ,用下式转换成标准状态(20℃，760毫米汞柱)下的体积gsc V ：
L
gL L gsc sc t V P V P +=
273293
式中：L t －室温，℃；
sc L P P 、－标准状态及室温对应的大气压力，MPa 。

（3）计算地层油的溶解气油比Rs ：
V V R gsc S =
(cm 3/cm 3)
（4）计算地层原油体积系数0B ： 原始地层压力下的体积系数：Vo
N
B oi ∆=
式中：N ∆-原油脱气前后泵的体积读数差。

（5）计算原油的收缩率u ： %1001
⨯-=
o
o B B u (6) 计算地层原油的密度of ρ： N
V G gsc
gsc o of ∆+=
ρρ (g/cm 3)
式中：gsc ρ—标准状态下天然气的密度，g/cm 3。

六．实验数据记录
表7-1 地层原油饱和压力测定记录表
表
7-2 地层油单次脱气实验记录表
室温= 22.8℃，大气压= 760 mmHg 脱气油密度＝0.884g/cm3
脱出气体密度＝0.0018g/cm3
计量泵刻度(cm3 ) 脱气油重量（g）
脱气前
1
N （ml）脱气后
2
N
（ml）
地下油体
积
1
2
N
N-
（ml）
分离
瓶重
1
G（g）
分离
瓶+油
重
2
G（g）
脱气油重
1
2
G
G-
（g）
脱
气
量
ml
粗算
油气
比
粗算
体积
系数
96.2 101.2 5 48.988 52.965 3.977 215 47.79 1.11
表7-3 落球法测地层油粘度实验计算表
测定温度=22.8℃钢球密度=7.86 g/cm3原油密度=0.927 g/cm3
粘度倾角常数k=0.0453
钢球下落时间/s 7.44 7.37 7.17 7.19 7.20 7.20
七．数据处理与计算
1.泡点压力的测定：
根据表7-1中压力P（作为横坐标）与累积体积差△V（作为纵坐标）可得如下
关系曲线图：
图7-4 P-△V关系曲线图
在实验误差容许的范围内，由上图可得泡点压力Pb=2.86MPa.
2.地层油物性参数计算：（1）计算脱气油体积：
V 0=G
/Pos=3.977/0.884=4.499cm3.
(2)计算标准状况下分离出气体的体积：
由气体状态方程Psc* V
gsc /293= P
L
* V
gl
/(273+Tl)可得
V
gsc =P
L
*V
gl
*293/Psc/(273+Tl)=206.24ml.
(3)计算地层油的溶解汽油比Rs:
Rs= V
gsc
/Vo=206.24/4.499=45.84cm3/cm3.
(4)计算地层原油的体积系数Bo:
原始地层压力下油的体积系数Boi=△N/Vo=5/4.499=1.111 (5)计算原油的收缩率Eo:
Eo=(Bo-1)/Bo*100%=(1.111-1)/1.111*100%=9.99%
(6)计算地层原油的密度ρof:
ρ
of =(Go+ V
gsc
ρ
gsc
)/△N=(3.977+206.24*0.0018)/5=0.870g/cm3.
3.计算原油的粘度:
t=(7.44+7.37+7.17+7.19+7.20+7.20)/6=7.262s.
μ=k(ρ1-ρ2)t=0.0453*(7.86-0.870)*7.626=2.415mPa.s. 八．实验总结：。