CN104777071A

CN104777071A - 一种含水稠油pvt实验方法

Info

Publication number: CN104777071A
Application number: CN201410018261.6A
Authority: CN
Inventors: 顾辉亮; 李其朋; 李友全; 王汝磊; 岳小华; 李凤鸣; 王明; 郑文龙; 张勇; 高绍琨; 张金柱
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Shengli Geological Scientific Reserch Institute
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Shengli Geological Scientific Reserch Institute
Priority date: 2014-01-15
Filing date: 2014-01-15
Publication date: 2015-07-15

Abstract

本发明公开了一种含水稠油PVT实验方法，该方法首先进行含水乳化油的物性分析，按照常规方法分别计量含水地层稠油的体积及质量，再将全部含水稠油释放至大气条件下，并进行原油中的含水率测定，油水分离后，测定油、水密度值，再利用推导的公式计算得到地层原油的真实物性参数。本发明突破了含水超过5%的稠油无法进行分析的实验禁区，可以准确进行高含水稠油井的取样和分析。本发明不仅适用于含水稠油，而且适用于超稠油。

Description

一种含水稠油PVT实验方法

技术领域

本发明涉及一种含水地层流体物性实验的测试方法，尤其涉及一种含水稠油PVT实验方法。

背景技术

油井地层流体取样，对含水率有严格的要求，应优先选择不产水或产水率不超过5%的油（气）井。含水过高对实验结果产生较大影响。但是油田进入开发中后期，以胜利油田为例，整体处于高含水阶段，地层流体含水率大为增加，以低渗透油藏为例，新区综合含水达到68.3%。如果完全按照此规范，将有很大一部分油井由于含水高而放弃取样，即使取得样品也会由于含水高无法进行实验分析。

发明内容

为了克服含水对地层流体PVT分析结果不稳定、误差较大的影响，本发明提供一种新型稠油PVT测试方法。

含水稠油PVT(温度～体积一压力)分析的思路是，首先进行含水乳化油的物性分析，按照常规方法分别计量含水地层稠油的体积及质量，再将全部含水稠油释放至大气条件下，并进行原油中的含水率测定，油水分离后，测定油、水密度值，再利用推导的公式计算得到地层原油的真实物性参数。

本发明具体采用的技术方案是：一种含水稠油PVT实验方法，包括下列步骤：

步骤1：样品准备

在取样时含水地层稠油样品所在的地层温度下，将含水地层稠油样品加压至取样时含水地层稠油样品所在的地层压力，充分摇匀，直至压力不再下降为止，此时样品饱和过程完毕，形成单相地层流体样品；将单相流体样品转入PVT分析容器；将上述单相地层流体样品转入PVT分析容器。

步骤2：进行PVT实验

用计量泵保持地层压力，将10～20ml体积的单相地层流体样品缓慢均匀地释放到室温条件下的分离瓶内，称量分离瓶内单相地层流体样品的测试质量（m），记录分离瓶内单相地层流体样品的地层流体样品体积积（V）；将分离瓶内的单相地层流体样品中的气体释放到标准大气压下进行脱气，用气量计计量脱出气体体积（V_气）。

步骤3：样品含水率测定

从PVT分析容器中取出20-100g地层稠油样品释放出到室温、大气条件，以蒸馏法测定原油含水率（ω）。

步骤4：油、水密度测定

实验完毕后，从PVT分析容器中放出剩余样品，进行油水分离，分别用密度计测定稠油、乳化水20℃密度值（ρ_油、ρ_水）。

步骤5：物性参数的计算

采用下列公式计算含水地层稠油样品的物性参数，

m_油=m-mω

m_水=mω

式中：V_O油―――稠油体积，ml。

m_油―――稠油质量，g；

V_水―――乳化水体积，ml；

m_水―――乳化水质量，g；

ω―――原油含水率，%；

ρ_水―――乳化水密度，g／cm₃；

ρ_油―――稠油密度，g／cm₃；

V―――地层流体样品体积，cm3；

V_气―――脱出气体体积，cm3；

测试质量（m），g；

GOR―――气油比，m3／m3。

B_o―――体积系数

ρ_o―――含水地层稠油样品密度。

进一步，在进行步骤2的PVT实验时，应平行测定三次以上，直到符合下列要求为止：

要求对地层原油，测定的气油比相对偏差小于2%、体积系数相对偏差小于1%；要求对凝析气藏流体，测定的偏差系数相对偏差小于1%。

进一步，所述含水地层稠油样品为从乳化水含量超过5%的稠油地层流体中提取的样品。

进一步，步骤2中，所述将分离瓶内的单相地层流体样品中的气体释放到标准大气压下进行脱气，用气量计计量脱出气体体积（V_气）的具体步骤是：

将分离瓶内的单相地层流体样品中的气体通过管路释放到气体指示瓶中，关闭管路上的阀门，通过气量计测量气体指示瓶标准大气压下的脱出气体体积（V_气）。

进一步，所述PVT分析容器放置在保温装置中，所述PVT分析容器进口和出口均设有阀门，进口的阀门与高压计量泵相连，通过保温装置和高压计量泵使PVT分析容器中的含水地层稠油样品保持饱和状态。

本方法利用稠油地层流体中含水普遍以乳化水形式存在，并且油、水密度差小且均匀稳定的现象。通过地层样品饱和转样，乳化油样品PVT测试、油水分离、含水率测定，剥离乳化水的影响，得到地层原油的真实物性特征。本发明建立了含水稠油PVT实验方法，突破了含水超过5%的稠油无法进行分析的实验禁区，可以准确进行高含水稠油井的取样和分析。本发明不仅适用于含水稠油，而且适用于超稠油。

附图说明

图1是本发明含水稠油PVT实验方法所使用的试验仪器的结构示意图。

其中：1－高压计量泵；2－PVT分析容器；3－恒温浴；4－分离瓶；5－气体指示瓶；6－气量计；7－阀门。

具体实施方式

下面，结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

实施例1。一种含水稠油PVT实验方法，包括下列步骤：

步骤1：样品准备

如图1所示。对浅层含水稠油样品，在取样温度下，将含水地层稠油样品加压至取样时含水地层稠油样品所在的地层压力，充分摇匀，直至压力不再下降为止，此时样品饱和过程完毕，形成单相地层流体样品；将单相流体样品转入PVT分析容器；将上述单相地层流体样品转入PVT分析容器；

样品准备在PVT分析容器2中完成，所述PVT分析容器2放置在保温装置中，所述PVT分析容器2进口和出口均设有阀门7，进口的阀门与高压计量泵1相连，通过保温装置和高压计量泵1使PVT分析容器中的含水地层稠油样品保持饱和状态。高压计量泵1能为PVT分析容器加压。所述保温装置为恒温浴3。所述恒温浴3采用水或导热油作为热传导介质。

步骤2：进行PVT实验

用计量泵保持地层压力，将10ml体积的单相地层流体样品缓慢均匀地释放到室温条件下的分离瓶内，称量分离瓶内单相地层流体样品的测试质量（m），记录分离瓶内单相地层流体样品的地层流体样品体积积（V）；将分离瓶内的单相地层流体样品中的气体释放到标准大气压下进行脱气，用气量计计量脱出气体体积（V_气）；

所述将分离瓶内的单相地层流体样品中的气体释放到标准大气压下进行脱气，用气量计计量脱出气体体积（V_气）的具体步骤是：

将分离瓶4内的单相地层流体样品中的气体通过管路释放到气体指示瓶5中，关闭管路上的阀门7，通过气量计6测量气体指示瓶5标准大气压下的脱出气体体积（V_气）。

步骤3：样品含水率测定

从PVT分析容器中取出20g地层稠油样品释放出到室温、大气条件，以蒸馏法测定原油含水率（ω）；

步骤4：油、水密度测定

实验完毕后，从PVT分析容器中放出剩余样品，进行油水分离，分别用密度计测定稠油、乳化水20℃密度值（ρ_油、ρ_水）；

步骤5：物性参数的计算

采用下列公式计算含水地层稠油样品的物性参数，

m_油=m-mω

m_水=mω

式中：V_O油―――稠油体积，ml。

m_油―――稠油质量，g；

V_水―――乳化水体积，ml；

m_水―――乳化水质量，g；

ω―――原油含水率，%；

ρ_水―――乳化水密度，g／cm3；

ρ_油―――稠油密度，g／cm3；

V―――地层流体样品体积，cm3；

V_气―――脱出气体体积，cm3；

测试质量（m），g；

GOR―――气油比，m3／m3。

B_o―――体积系数

ρ_o―――含水地层稠油样品密度。

实施例2。一种含水稠油PVT实验方法，包括下列步骤：

步骤1：样品准备

如图1所示。对中深层含水稠油样品，在100℃下，将含水地层稠油样品加压至取样时含水地层稠油样品所在的地层压力，充分摇匀，直至压力不再下降为止，此时样品饱和过程完毕，形成单相地层流体样品；将单相流体样品转入PVT分析容器；将上述单相地层流体样品转入PVT分析容器；

所述含水地层稠油样品为从乳化水含量超过5%的稠油地层流体中提取的样品。

步骤2：进行PVT实验

用计量泵保持地层压力，将20ml体积的单相地层流体样品缓慢均匀地释放到室温条件下的分离瓶内，称量分离瓶内单相地层流体样品的测试质量（m），记录分离瓶内单相地层流体样品的地层流体样品体积积（V）；将分离瓶内的单相地层流体样品中的气体释放到标准大气压下进行脱气，用气量计计量脱出气体体积（V_气）；

在进行步骤2的PVT实验时，应平行测定三次以上，直到符合下列要求为止：

要求对地层原油，测定的气油比相对偏差小于2%、体积系数相对偏差小于1%；要求对凝析气藏流体，测定的偏差系数相对偏差小于1%。经试验，当测试满足上述要求时，测量出的含水稠油的各项指标与实际的吻合度高。

步骤3：样品含水率测定

从PVT分析容器中取出100g地层稠油样品释放出到室温、大气条件，以蒸馏法测定原油含水率（ω）；

步骤4：油、水密度测定

步骤5：物性参数的计算

采用下列公式计算含水地层稠油样品的物性参数，

m_油=m-mω

m_水=mω

式中：V_O油―――稠油体积，ml。

m_油―――稠油质量，g；

V_水―――乳化水体积，ml；

m_水―――乳化水质量，g；

ω―――原油含水率，%；

ρ_水―――乳化水密度，g／cm3；

ρ_油―――稠油密度，g／cm3；

V―――地层流体样品体积，cm3；

V_气―――脱出气体体积，cm3；

测试质量（m），g；

GOR―――气油比，m3／m3。

B_o―――体积系数

ρ_o―――含水地层稠油样品密度。

实施例3。一种含水稠油PVT实验方法，包括下列步骤：

步骤1：样品准备

如图1所示。在取样时样品所在的地层温度下（根据取样时实测的地层温度），将含水地层稠油样品加压至取样时含水地层稠油样品所在的地层压力，充分摇匀，直至压力不再下降为止，此时样品饱和过程完毕，形成单相地层流体样品；将单相流体样品转入PVT分析容器；将上述单相地层流体样品转入PVT分析容器；

样品饱和过程至关重要，必须保证：1、油气水在地层温度、压力下处于单相状态；2、乳化水与油相呈均匀稳定状态。

步骤2：进行PVT实验

用计量泵保持地层压力，将15ml体积的单相地层流体样品缓慢均匀地释放到室温条件下的分离瓶内，称量分离瓶内单相地层流体样品的测试质量（m），记录分离瓶内单相地层流体样品的地层流体样品体积积（V）；将分离瓶内的单相地层流体样品中的气体释放到标准大气压下进行脱气，用气量计计量脱出气体体积（V_气）；

步骤3：样品含水率测定

从PVT分析容器中取出55g地层稠油样品释放出到室温、大气条件，以蒸馏法测定原油含水率（ω）；

步骤4：油、水密度测定

步骤5：物性参数的计算

采用下列公式计算含水地层稠油样品的物性参数，

m_油=m-mω

m_水=mω

式中：V_O油―――稠油体积，ml。

m_油―――稠油质量，g；

V_水―――乳化水体积，ml；

m_水―――乳化水质量，g；

ω―――原油含水率，%；

ρ_水―――乳化水密度，g／cm3；

ρ_油―――稠油密度，g／cm3；

V―――地层流体样品体积，cm3；

V_气―――脱出气体体积，cm3；

测试质量（m），g；

GOR―――气油比，m3／m3。

B_o―――体积系数

ρ_o―――含水地层稠油样品密度。

实验例。样品测试实例：

沾18-7-20油井取样数据

实验温度（℃）	62.0
		地层压力（MPa）	11.81
脱气油密度（g/cm³）	0.9891
		地层油粘度（mPa.s）	516
含水率（%）	14.2

采用本发明含水稠油PVT实验方法与常规方法分析结果对比见下表：

分析测试结果

测试参数	测试结果	修正后结果
			体积系数	1.022	1.060
气油比	18.9	19.4
			地层油密度	0.9641	0.9450

该井取样时含水达到14.2%，在进行实验时，油、水混合物的密度远高于纯油密度值，造成测量值增大，从而引起体积系数值减小，地层油密度增高，一系列物性参数测试值偏差过大，明显偏离正常实验范围，无法使用。经过本发明修正，可以进行含水稠油PVT实验测试，并达到满意结果。

Claims

1.一种含水稠油PVT实验方法，其特征在于：包括下列步骤：

步骤1：样品准备

在取样时含水地层稠油样品所在的地层温度下，将含水地层稠油样品加压至取样时含水地层稠油样品所在的地层压力，充分摇匀，直至压力不再下降为止，此时样品饱和过程完毕，形成单相地层流体样品；将单相流体样品转入PVT分析容器；

步骤2：进行PVT实验

用计量泵保持地层压力，将10～20ml体积的单相地层流体样品缓慢均匀地释放到室温条件下的分离瓶内，称量分离瓶内单相地层流体样品的测试质量（m），记录分离瓶内单相地层流体样品的地层流体样品体积（V）；将分离瓶内的单相地层流体样品中的气体释放到标准大气压下进行脱气，用气量计计量脱出气体体积（V_气）；

步骤3：样品含水率测定

从PVT分析容器中取出20-100g地层稠油样品释放出到室温、大气条件，以蒸馏法测定原油含水率（ω）；

步骤4：油、水密度测定

步骤5：物性参数的计算

采用下列公式计算含水地层稠油样品的物性参数，

m_油=m-mω

m_水=mω

式中：V_O油―――稠油体积，ml。

m_油―――稠油质量，g；

V_水―――乳化水体积，ml；

m_水―――乳化水质量，g；

ω―――原油含水率，%；

ρ_水―――乳化水密度，g／cm3；

ρ_油―――稠油密度，g／cm3；

V―――地层流体样品体积，cm3；

V_气―――脱出气体体积，cm3；

测试质量（m），g；

GOR―――气油比，m3／m3。

B_o―――体积系数

ρ_o―――含水地层稠油样品密度。

2.如权利要求1所述的一种含水稠油PVT实验方法，其特征在于：在进行步骤2的PVT实验时，应平行测定三次以上，直到符合下列要求为止：

3.如权利要求1所述的一种含水稠油PVT实验方法，其特征在于：所述含水地层稠油样品为从乳化水含量超过5%的稠油地层流体中提取的样品。

4.如权利要求3所述的一种含水稠油PVT实验方法，其特征在于：步骤2中，所述将分离瓶内的单相地层流体样品中的气体释放到标准大气压下进行脱气，用气量计计量脱出气体体积（V_气）的具体步骤是：

5.如权利要求1所述的一种含水稠油PVT实验方法，其特征在于：所述PVT分析容器放置在保温装置中，所述PVT分析容器进口和出口均设有阀门，进口的阀门与高压计量泵相连，通过保温装置和高压计量泵使PVT分析容器中的含水地层稠油样品保持饱和状态。