專利名稱：凝析氣藏流體恒體積衰竭試驗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田油氣藏流體的資源評價試驗方法，特別涉及一種對油氣藏流體的高壓物性試驗方法。
背景技術(shù)：
PVT分析是對油氣藏流體的高壓物性試驗，PVT資料是油氣田勘開發(fā)不可缺少的主要資料之一。其主要目的在于取得油氣藏流體在高溫高壓下的原始物理化學(xué)性質(zhì)參數(shù)。為油氣資源評價、儲量計算、編制開發(fā)方案、選擇開發(fā)方式、采收率的預(yù)測和計算以至為二次采油、三次采油提供實(shí)用性物化參數(shù)，分析烴類流體在縱向上和平面上的復(fù)化規(guī)律，為追綜油氣源，開拓勘探領(lǐng)域提供依據(jù)，為準(zhǔn)確、科學(xué)高效的勘探開發(fā)油氣田提供第一手資料。
PVT實(shí)驗是在室內(nèi)實(shí)現(xiàn)把地層油氣流體的原始靜態(tài)特征和開采開程中的動態(tài)特征直觀地展示給人們，把地層流體的靜態(tài)和動態(tài)的宏觀現(xiàn)象和分級特征直觀地反映出來，增加了人們更深入的認(rèn)識和研究地層流體的手段和能力。
凝析氣衰竭試驗過程是模擬油氣藏采用衰竭式開采的動態(tài)表現(xiàn)，采集到各級衰竭壓力下的全部動態(tài)參數(shù)和變化規(guī)律，提供采收率和殘留物數(shù)量。
目前，凝析氣藏流體PVT分析執(zhí)行的是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《凝析氣藏流體取樣配樣及分析方法》SY/T 5543-2002。該行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中凝析氣藏流體等容衰竭試驗方法，定義露點(diǎn)壓力下的體積為定容體積，在恒溫條件下，通過退泵增加樣品體積逐級降低體系壓力，并在每級恒壓點(diǎn)下排出部分氣態(tài)烴類物質(zhì)直到定容體積，測定不同壓力下排出烴類物質(zhì)的數(shù)量及組成的一種試驗。
使用設(shè)備包括PVT相態(tài)分析儀、色譜儀、氣量計、高壓計量泵、電子天平。
分析步驟包括地層條件下閃蒸分離測定閃蒸氣量、油罐油原始儲量實(shí)驗步驟A.樣品于地層溫度下恒溫4小時，注意壓力穩(wěn)定于地層壓力下。
B.氣量計調(diào)零，分離瓶編號、稱量、準(zhǔn)備色譜分析氣樣容器。
C.保持壓力緩慢開儀器外部放樣閥進(jìn)行排樣，速度以分離瓶內(nèi)無霧狀氣被帶走為準(zhǔn)，速度、壓力均平穩(wěn)，壓力波動＜0.01MPa，排樣20ml左右關(guān)儀器外部閥，記錄排出氣量，取氣樣送做組份分析。
D.取分離瓶擦凈稱量，稱重記錄后將閃蒸油送做組份分析并測定其分子量及密度。
E.上述油、氣樣要填寫井號、壓力等的標(biāo)簽，記錄要齊全，包括實(shí)驗室溫、大氣壓力等。
F.反復(fù)進(jìn)行上述地層壓力下的閃蒸以求準(zhǔn)地下及標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積比。
凝析氣藏流體等容衰竭試驗方法實(shí)驗步驟A.于地層溫度下恒溫數(shù)小時，讀取露點(diǎn)壓力下樣品體積，此值定為定容值讀數(shù)。
B.氣量計調(diào)零，分離瓶編號、稱量。
C.露點(diǎn)壓力以下分級壓力間隔3-5MPa，降壓退泵時要緩慢均勻，待壓力平衡后讀取總體積及液面高度，保持此時的壓力緩慢打開外部閥向外排樣，當(dāng)排樣至定容值時立即停泵關(guān)掉外部放樣閥.
D.末級壓力相當(dāng)于氣藏枯竭壓力，一般為4-6MPa，按上述步驟操作后，將活塞退至某一安全位置，開儀器外部放樣閥放氣至0.1MPa，進(jìn)泵排氣至定容值，做為一級，操作同上。
E.最后排出殘余氣，記氣量，停止加溫，進(jìn)泵將容器內(nèi)的殘余油收集起來稱量，送做組份分析并測定其分子量及密度。
F.清洗儀器、拆除管線，為下次實(shí)驗做好準(zhǔn)備。
該標(biāo)準(zhǔn)中凝析氣藏流體等容衰竭試驗方法不能切實(shí)反映凝析氣藏流體衰竭生產(chǎn)過程。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，地層壓力的下降不是依靠地層體積的增加，而是靠地層流體向地面排放所得。而該標(biāo)準(zhǔn)中等容衰竭試驗方法是利用退泵增加體積來降壓，導(dǎo)致部分凝析油殘留地層，人為降低了凝析油的采出百分率，造成實(shí)驗數(shù)據(jù)與實(shí)際生產(chǎn)結(jié)果不符。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種凝析氣藏流體恒體積衰竭試驗方法，本試驗方法與實(shí)際衰竭式開采相符，能真實(shí)模擬油氣藏采用衰竭式開采的動態(tài)表現(xiàn)，采集到與實(shí)際符合的各級衰竭壓力下的全部動態(tài)參數(shù)和變化規(guī)律，提供準(zhǔn)確的采收率和殘留物數(shù)量。克服目前凝析氣藏流體PVT分析等容衰竭試驗方法不能切實(shí)反映凝析氣藏流體衰竭生產(chǎn)過程，造成實(shí)驗數(shù)據(jù)與實(shí)際生產(chǎn)不符的不足。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是凝析氣藏流體恒體積衰竭試驗方法，在恒體積衰竭試驗過程中，在地層溫度下，從露點(diǎn)壓力開始，恒定流體體積分級降壓，排出流體，計量油、氣產(chǎn)量，并分別對油、氣進(jìn)行組分分析。通過計算得到凝析氣藏流體衰竭生產(chǎn)過程中天然氣、凝析油的采出率和殘留地層液量。能真實(shí)模擬油氣藏采用衰竭式開采的動態(tài)表現(xiàn)，采集到與實(shí)際相符的各級衰竭壓力下的動態(tài)參數(shù)，如天然氣、凝析油的采出百分率。
使用設(shè)備PVT相態(tài)分析儀、色譜儀、氣量計、高壓計量泵、電子天平。
本實(shí)驗?zāi)康氖且〉靡韵聟?shù)A.露點(diǎn)壓力下及逐級衰竭壓力下采出的井流物組成、C11+性質(zhì)；B.衰竭逐級及累積采出油、氣量百分率；C.逐級衰竭壓力下的反凝析液量。
分析步驟包括地層條件下閃蒸分離測定閃蒸氣量、油罐油原始儲量實(shí)驗步驟A.樣品于地層溫度下恒溫4小時，注意壓力穩(wěn)定于地層壓力下。
B.氣量計調(diào)零，分離瓶編號、稱量、準(zhǔn)備色譜分析氣樣容器。
C.保持壓力緩慢開儀器外部放樣閥進(jìn)行排樣，速度以分離瓶內(nèi)無霧狀氣被帶走為準(zhǔn)，速度、壓力均平穩(wěn)，壓力波動＜0.01MPa，排樣20ml左右關(guān)儀器外部閥，記錄排出氣量，取氣樣送做組份分析。
D.取分離瓶擦凈稱量，稱重記錄后將閃蒸油送做組份分析并測定其分子量及密度。
E.上述油、氣樣要填寫井號、壓力等的標(biāo)簽，記錄要齊全，包括實(shí)驗室溫、大氣壓力等。
F.反復(fù)進(jìn)行上述地層壓力下的閃蒸以求準(zhǔn)地下及標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積比。
凝析氣藏流體PVT分析恒體積衰竭試驗方法步驟A.于地層溫度下恒溫數(shù)小時，在露點(diǎn)壓力下讀取樣品體積，此值定為恒體積值。
B.氣量計調(diào)零，分離瓶編號、稱量。
C.露點(diǎn)壓力以下分級壓力間隔3-5MPa，即壓力從露點(diǎn)開始，始終保持PVT筒內(nèi)樣品體積不變，從樣品上部緩慢向外排出樣品，當(dāng)壓力下降到下一級時，關(guān)掉儀器外部閥，讀取PVT樣品筒中液相體積。
D.每級排樣后，利用天平測量排出的凝析油量、氣量計測量排出的氣量，并利用色譜儀分別對油、氣進(jìn)行組分分析。
E.然后重復(fù)C和D步驟直至末級壓力，相當(dāng)于凝析氣藏枯竭壓力，一般為4-6MPa。
F.按上述步驟操作后，將放樣閥放氣至0.1MPa，做為一級，操作同上。
G.最后排出殘余氣，記氣量，停止加溫，進(jìn)泵將容器內(nèi)的殘余油收集起來稱量，送做組份分析并測定其分子量及密度。
H.清洗儀器、拆除管線，為下次實(shí)驗做好準(zhǔn)備。
通過計算得到凝析氣藏流體衰竭生產(chǎn)過程中天然氣、凝析油的采出百分率。
地層條件下閃蒸分離氣量、油罐油原始儲量、閃蒸氣和凝析油的采出率由以下公式計算a.油罐油原始儲量Qot=WotMotVgbMot+24.055Wot×1000000]]>式中Qot——1百萬標(biāo)準(zhǔn)立方米原始儲量閃蒸后的油罐油量的數(shù)值，單位為立方米；Vgb——排出樣所產(chǎn)閃蒸氣的標(biāo)準(zhǔn)體積的數(shù)值，單位為立方米；Wot——排出樣所產(chǎn)油罐油量的數(shù)值，單位為千克；Mot——油罐油的平均相對分子質(zhì)量。
b.閃蒸分離氣量原始儲量Qgs=VgsMotVgsMot+24.055Wot×1000000]]>式中Qgs——1百萬標(biāo)準(zhǔn)立方米原始儲量閃蒸分離氣量的數(shù)值，單位為立方米；c.油罐油的累積采油量
Qoti=ΣJ=1iWotjρotj×Vtb×1000000]]>式中Qoti——i級壓力時累積采油量的數(shù)值，單位為立方米；potj——j級壓力時油罐油密度的數(shù)值，單位為千克每立方米；Wotj——j級壓力下采出閃蒸油罐油重的數(shù)值，單位為千克；Vtb——j級壓力下采出井流物的標(biāo)準(zhǔn)體積，單位為立方米；d.閃蒸氣的累積采出量Qgsi=ΣJ=1iVgbjVtb×1000000]]>式中Qgsi——i級壓力時累積閃蒸氣量的數(shù)值，單位為立方米；Vgbj——j級壓力下采出閃蒸氣的標(biāo)準(zhǔn)體積的數(shù)值，單位為立方米；Vtb——j級壓力下采出井流物的標(biāo)準(zhǔn)體積，單位為立方米；e.油罐油的累積采出率Coti=QotiQot×100%]]>f.閃蒸氣的累積采出率
Cgsi=QgsiQgs×100%]]>g.衰竭j級采出井流物i組份摩爾百分?jǐn)?shù)Nj.i=Vj.g.s×yj.i24055+Wjo×Xj.iMVj.g.s24055+WjoM]]>式中Vj.g.s——衰竭j級采出氣標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積ml；Wj.o——衰竭j級采出油質(zhì)量，g；h.重組份含量Ci=yi×Mi2.4055]]>Ci=Ni×Mi2.4055]]>式中ci、CI——分別為分離器氣、井流物i組份含量，g/m3。
MI——i組份分子量。
i.反凝析液含量百分?jǐn)?shù)按下式計算j級壓力下的凝析液含量，百分?jǐn)?shù)Lj=100×ljVj]]>
式中l(wèi)j——j級壓力下的凝析液量，ml。
Vj——恒體積值。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果是凝析氣藏流體恒體積衰竭試驗方法能真實(shí)模擬凝析氣藏采用衰竭式開采的動態(tài)表現(xiàn)，采集到與實(shí)際相符的各級衰竭壓力下的全部動態(tài)參數(shù)和變化規(guī)律，提供準(zhǔn)確的采收率和殘留物數(shù)量。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例某樣品恒體積衰竭試驗過程中，在地層溫度120℃下，從露點(diǎn)壓力50.00MPa開始，始終恒定流體體積為80mL。分級降壓，分別為45MPa、40MPa、35MPa、30MPa、25MPa、20MPa、15MPa、10MPa、5MPa、0.1MPa。排出流體，計量油、氣產(chǎn)量，并分別對油、氣進(jìn)行組分分析。通過計算得到凝析氣藏流體衰竭生產(chǎn)過程中天然氣、凝析油的采出率。
地層條件下閃蒸實(shí)驗，方法同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，簡要敘述在地層溫度、50.00MPa下排出80mL流體，得到閃蒸氣為22900mL、凝析油為5.5mL。
凝析氣藏流體PVT分析恒體積衰竭試驗方法步驟實(shí)例1.在露點(diǎn)壓力50.00MPa下讀取樣品總體積為80mL，此值定為恒定流體體積值。
2.露點(diǎn)壓力以下第一級壓力為45MPa，保持80mL體積不變，緩慢從PVT樣品筒中向外排放樣品，壓力從50MPa降低到45MPa時，停泵關(guān)掉儀器外部閥門。
3.利用天平測量排出的凝析油量、氣量計測量排出的氣量，并利用色譜儀分別對油、氣進(jìn)行組分分析。壓力從50MPa降低到45MPa，壓力下降過程中有液體在PVT樣品筒中凝析出來，在45MPa時穩(wěn)定后測定PVT樣品筒中液面。
4.重復(fù)上述1、2步驟，壓力從45MPa降低到40MPa，壓力從40MPa降低到35MPa.......，直至末級壓力0.1MPa。
5.通過計算得到凝析氣藏流體衰竭生產(chǎn)過程中天然氣、凝析油的采出百分率。
6.通過地層條件下閃蒸實(shí)驗(方法同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn))測得50.00MPa下80mL地層流體天然氣儲量為22900mL、凝析油儲量為5.5mL。
實(shí)驗數(shù)據(jù)如下表凝析氣PVT分析記錄恒體積衰竭試驗井號/ 層位/ 分析日期/地層壓力 53.00MPa 地層溫度120.0℃室溫 20.0℃ 氣壓0.10MPa

計算人 審核人
凝析氣PVT分析數(shù)據(jù)處理恒體積衰竭試驗井號/ 層位/ 分析日期/地層壓力53.00MPa地層溫度120.0℃室溫20.0℃ 氣壓0.10MPa

計算人 審核人
權(quán)利要求
1.一種凝析氣藏流體恒體積衰竭試驗方法，其特征是在恒體積衰竭試驗過程中，在地層溫度下，從露點(diǎn)壓力開始，恒定流體體積分級降壓，排出流體，計量油、氣產(chǎn)量，并分別對油、氣進(jìn)行組分分析，通過計算得到凝析氣藏流體衰竭生產(chǎn)過程中天然氣、凝析油的采出率和殘留地層液量，能真實(shí)模擬油氣藏采用衰竭式開采的動態(tài)表現(xiàn)，采集到與實(shí)際相符的各級衰竭壓力下的動態(tài)參數(shù)，如天然氣、凝析油的采出百分率；使用設(shè)備PVT相態(tài)分析儀、色譜儀、氣量計、高壓計量泵、電子天平；本實(shí)驗?zāi)康氖且〉靡韵聟?shù)A.露點(diǎn)壓力下及逐級衰竭壓力下采出的井流物組成、C11+性質(zhì)；B.衰竭逐級及累積采出油、氣量百分率；C.逐級衰竭壓力下的反凝析液量；分析步驟包括地層條件下閃蒸分離測定閃蒸氣量、油罐油原始儲量實(shí)驗步驟A.樣品于地層溫度下恒溫4小時，注意壓力穩(wěn)定于地層壓力下；B.氣量計調(diào)零，分離瓶編號、稱量、準(zhǔn)備色譜分析氣樣容器；C.保持壓力緩慢開儀器外部放樣閥進(jìn)行排樣，速度以分離瓶內(nèi)無霧狀氣被帶走為準(zhǔn)，速度、壓力均平穩(wěn)，壓力波動＜0.01MPa，排樣20ml左右關(guān)儀器外部閥，記錄排出氣量，取氣樣送做組份分析；D.取分離瓶擦凈稱量，稱重記錄后將閃蒸油送做組份分析并測定其分子量及密度；E.上述油、氣樣要填寫井號、壓力等的標(biāo)簽，記錄要齊全，包括實(shí)驗室溫、大氣壓力等；F.反復(fù)進(jìn)行上述地層壓力下的閃蒸以求準(zhǔn)地下及標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積比；凝析氣藏流體PVT分析恒體積衰竭試驗方法步驟A.于地層溫度下恒溫數(shù)小時，在露點(diǎn)壓力下讀取樣品體積，此值定為恒體積值；B.氣量計調(diào)零，分離瓶編號、稱量；C.露點(diǎn)壓力以下分級壓力間隔3-5MPa，即壓力從露點(diǎn)開始，始終保持樣品體積不變，從樣品上部緩慢向外排出樣品，當(dāng)壓力下降到下一級時，關(guān)掉儀器外部閥，讀取PVT樣品筒中液相體積；D.每級排樣后，利用天平測量排出的凝析油量、氣量計測量排出的氣量，并利用色譜儀分別對油、氣進(jìn)行組分分析；E.然后重復(fù)C和D步驟直至末級壓力，相當(dāng)于凝析氣藏枯竭壓力，一般為4-6MPa；F.按上述步驟操作后，將放樣閥放氣至0.1MPa，做為一級，操作同上；G.最后排出殘余氣，記氣量，停止加溫，進(jìn)泵將容器內(nèi)的殘余油收集起來稱量，送做組份分析并測定其分子量及密度；H.清洗儀器、拆除管線，為下次實(shí)驗做好準(zhǔn)備；通過計算得到凝析氣藏流體衰竭生產(chǎn)過程中天然氣、凝析油的采出百分率；地層條件下閃蒸分離氣量、油罐油原始儲量、閃蒸氣和凝析油的采出率由以下公式計算a.油罐油原始儲量Qot=WotMotVgbMot+24.055Wot×1000000]]>式中Qot——1百萬標(biāo)準(zhǔn)立方米原始儲量閃蒸后的油罐油量的數(shù)值，單位為立方米；Vgb——排出樣所產(chǎn)閃蒸氣的標(biāo)準(zhǔn)體積的數(shù)值，單位為立方米；Wot——排出樣所產(chǎn)油罐油量的數(shù)值，單位為千克；Mot——油罐油的平均相對分子質(zhì)量；b.閃蒸分離氣量原始儲量Qgs=VgsMotVgsMot+24.055Wot×1000000]]>式中Qgs——1百萬標(biāo)準(zhǔn)立方米原始儲量閃蒸分離氣量的數(shù)值，單位為立方米；c.油罐油的累積采油量Qoti=ΣJ=1iWotjρotj×Vtb×1000000]]>式中Qoti——i級壓力時累積采油量的數(shù)值，單位為立方米；ρotj——j級壓力時油罐油密度的數(shù)值，單位為千克每立方米；Wotj——j級壓力下采出閃蒸油罐油重的數(shù)值，單位為千克；Vtb----j級壓力下采出井流物的標(biāo)準(zhǔn)體積，單位為立方米；d.閃蒸氣的累積采出量Qgsi=ΣJ=1iVgbjVtb×1000000]]>式中Qgsi——i級壓力時累積閃蒸氣量的數(shù)值，單位為立方米；Vgbj——j級壓力下采出閃蒸氣的標(biāo)準(zhǔn)體積的數(shù)值，單位為立方米；Vtb——j級壓力下采出井流物的標(biāo)準(zhǔn)體積，單位為立方米；e.油罐油的累積采出率Coti=QotiQot×100%]]>f.閃蒸氣的累積采出率Cgsi=QgsiQgs×100%]]>g.衰竭j級采出井流物i組份摩爾百分?jǐn)?shù)Nj·i=Vj·g·s×yj·i24055+Wjo×Xj·iMVj·g·s24055+WjoM]]>式中Vj.g.s——衰竭j級采出氣標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積ml；Wj.o——衰竭j級采出油質(zhì)量，g；h.重組份含量ci=yi×Mi2.4055]]>Ci=Ni×Mi2.4055]]>式中ci、CI——分別為分離器氣、井流物i組份含量，g/m3；MI——i組份分子量；i.反凝析液含量按下式計算j級壓力下的凝析液含量，百分?jǐn)?shù)Lj=100×ljVj]]>式中l(wèi)j——j級壓力下的凝析液量，ml；Vj——恒體積值。
全文摘要
凝析氣藏流體恒體積衰竭試驗方法，應(yīng)用于油田油氣藏流體的資源評價。特征是在恒體積衰竭試驗過程中，在地層溫度下，從露點(diǎn)壓力開始，恒定流體體積分級降壓，排出流體，計量油、氣產(chǎn)量，并分別對油、氣進(jìn)行組分分析。通過計算得到凝析氣藏流體衰竭生產(chǎn)過程中天然氣、凝析油的采出率和殘留地層液量。能真實(shí)模擬油氣藏采用衰竭式開采的動態(tài)表現(xiàn)，采集到與實(shí)際相符的各級衰竭壓力下的動態(tài)參數(shù)，提供準(zhǔn)確的采收率和殘留物數(shù)量。
文檔編號G01N30/02GK1971273SQ200610165010
公開日2007年5月30日 申請日期2006年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月12日
發(fā)明者王旭林, 梁伯勛, 蒲建 申請人:中國石油天然氣股份有限公司