CN102735503A - 一种油气相态多层取样方法及装置 - Google Patents

一种油气相态多层取样方法及装置 Download PDF

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一种油气相态多层取样方法及装置，该装置包括：PVT筒，用于储存油气测试样品；蓝宝石玻璃，封住所述PVT筒的一端；柱塞，设于所述的PVT筒内，在步进电机的控制下移动，维持所述PVT筒内的压力；上进样口，设于所述PVT筒的上侧壁，用于注入地层油样品；下进样口，设于所述PVT筒的下侧壁，用于注入气体样品；多根取样管，分别连接在所述PVT筒侧壁的不同高度的位置，用于对每一层位的组份取样。本发明可以实现油气混相过程中的组分实时分析、在线取样，真实地反映油气体接触后逐渐达到混相的过程。并且通过本发明，宏观上可以直接观测到不同的混相带，微观上可以测试不同混相带的组分变化。

Description

一种油气相态多层取样方法及装置
技术领域
本发明是关于油气组份测试技术，特别是关于一种油气相态多层取样方法及装置。
背景技术
油气相态测试是一种评价地层油性质的常用的基础测试手段，准确地获取油藏中的油气相态参数也就离不开相态仪（如PVT筒）。现有的PVT筒通常只具备P-V关系、多次脱气、衰竭实验和单次脱气的测试能力，然而，随着CO2混相驱油的现场大规模试验，CO2-地层油混相或近混相状态复杂多变，油气混相或近混相区域种类较多，现有设计的PVT筒已经不能满足实际的测试要求。
发明内容
本发明提供一种油气相态多层取样方法及装置，以实现油气混相过程中的组分实时分析、在线取样，真实地反映油气体接触后逐渐达到混相的过程。
为了实现上述目的，本发明提供一种油气相态多层取样装置，该装置包括：PVT筒，用于储存油气测试样品；蓝宝石玻璃，封住所述PVT筒的一端；柱塞，设于所述的PVT筒内，在步进电机的控制下移动，维持所述PVT筒内的压力；上进样口，设于所述PVT筒的上侧壁，用于注入地层油样品；下进样口，设于所述PVT筒的下侧壁，用于注入气体样品；多根取样管，分别连接在所述PVT筒侧壁的不同高度的位置，用于对每一层位的组份取样。
进一步地，每一层位对应有两根所述的取样管。
进一步地，每一根所述的取样管上安装有一阀门。
为了实现上述目的，本发明提供一种油气相态多层取样方法，该方法包括：通过所述下进样口向所述的PVT筒中注入地层油样品，所述地层油样品的液面不超过预定位置；通过所述上进样口向所述的PVT筒中注入气体样品，当在所述PVT筒内部不同高度的位置呈现不同颜色的气体分层时，将泵设定为恒压状态；通过所述的取样管对地层油样品及不同分层的气体进行取样；将取样的地层油样品注入及气体注入色谱仪进行油组份分析及气组份分析。
进一步地，通过所述上进样口向所述的PVT筒中注入气体样品时，使所述PVT筒内气体的压力维持在7-10MPa。
进一步地，通过所述的取样管对地层油样品及不同分层的气体进行取样，包括：利用地层油样品所在的高度位置对应的取样管对地层油样品进行取样，利用不同分层的气体所在的高度位置对应的取样管分别对不同分层的气体进行取样。
进一步地，所述预定位置为距离所述PVT筒的下侧面d/5高度处，其中d为所述PVT筒的直径。
本发明实施例的有益效果在于，本发明可以实现油气混相过程中的组分实时分析、在线取样，真实地反映油气体接触后逐渐达到混相的过程。并且通过本发明，宏观上可以直接观测到不同的混相带，微观上可以测试不同混相带的组分变化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例油气相态多层取样装置的结构示意图；
图2为本发明实施例油气相态多层取样方法流程图；
图3为本发明另一实施例油气相态多层取样装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例提供一种油气相态多层取样装置，该装置包括：PVT筒101，蓝宝石玻璃102，柱塞103，上进样口104，下进样口105及多根取样管（106-110）。
如图1所示，PVT筒101横向放置（即PVT筒101的底面位于竖直方向上），用于储存油气测试样品。PVT筒101的一端用蓝宝石玻璃102封住。PVT筒101内设置柱塞103，通过步进电机控制柱塞103在PVT筒101内移动，以维持所述PVT筒101内的压力。
下进样口105设在PVT筒101的下侧壁，以向PVT筒101内注入地层油样品。上进样口104设在PVT筒101的上侧壁，以向PVT筒101内注入气体样品（包括CO2，本发明仅以CO2为例说明）。
图2为油气相态多层取样方法流程图，应用于油气相态多层取样装置，该方法包括：
步骤S201：通过下进样口105向PVT筒101中注入地层油样品，地层油样品的液面不超过预定位置。如图1所示，位置1为该预定位置。较佳地，位置1在距离所述PVT筒的下侧面d/5高度处（其中d为所述PVT筒的直径），需要说明的是，位置1可以根据具体的情况设定。
步骤S202：完成地层油样品的注入之后，通过上进样口104，利用泵向PVT筒101中注入气体样品，使PVT筒101内气体的压力维持在7-10MPa。
随着气体样品的注入，PVT筒101内部将会出现分层，当在PVT筒101内部不同高度的位置呈现不同颜色的气体分层时，将泵设定为恒压状态。
步骤S203：通过所述的取样管对地层油样品及不同分层的气体进行取样。具体的操作是：利用地层油样品所在的高度位置对应的取样管对地层油样品进行取样，利用不同分层的气体所在的高度位置对应的取样管分别对不同分层的气体进行取样。如图1所示，多根取样管设在PVT筒101的侧壁上不同高度的位置（106-110），位置1、位置2、位置3及位置4将气体的分层为组份1-组份4，组份1-组份4所在的高度范围对应的设有取样管107-取样管110，地层油所在的高度范围设有取样管106。打开取样管106上的阀门1就可以对地层油进行取样。打开取样管107-取样管110的阀门2-阀门5就可以对不同分层的气体进行取样。
较佳地，如图3所示，地层油及每一气体分层对应的位置可以分别设置高度不同的两根取样管，从其中的一根取样管进行取样，一般从高度位置更靠近对应的地层油中部或者分层气体中部的那根取样管进行取样。地层油的对应位置设置高度不同的取样管106-1及取样管106-2。位置1与位置2之间的油层组份1的对应位置设置高度不同的取样管107-1及取样管107-2。位置2与位置3之间的油层组份2的对应位置设置高度不同的取样管108-1及取样管108-2。位置3与位置4之间的油层组份3的对应位置设置高度不同的取样管109-1及取样管109-2。位置4上方的油层组份3的对应位置设置高度不同的取样管110-1及取样管110-2。
在图3中，每一根取样管上分别安装有一阀门，取样管106-1及取样管106-2上分别安装有阀门1-1及阀门1-2，取样管107-1及取样管107-2上分别安装有阀门2-1及阀门2-2，取样管108-1及取样管108-2上分别安装有阀门3-1及阀门3-2，取样管109-1及取样管109-2上分别安装有阀门4-1及阀门4-2，取样管110-1及取样管110-2上分别安装有阀门5-1及阀门5-2。另外，取样管106-1及取样管106-2连接到共同的阀门1-3，取样管107-1及取样管107-2连接到共同的阀门2-3，取样管108-1及取样管108-2连接到共同的阀门3-3，取样管109-1及取样管109-2连接到共同的阀门4-3，取样管110-1及取样管110-2连接到共同的阀门5-3。
如图3所示，对地层油取样时，如果取样管106-1距离地层油的中部更近，需要从取样管106-1进行取样，此时需要打开阀门1-1及阀门1-3.如果取样管106-2距离地层油的中部更近，需要从取样管106-2进行取样，此时需要打开阀门1-2及阀门1-3。
对每层气体取样时，例如对组份1的气体取样时，如果取样管107-1距离气体的中部更近，需要从取样管107-1进行取样，此时需要打开阀门2-1及阀门2-3。如果取样管107-2距离气体的中部更近，需要从取样管107-2进行取样，此时需要打开阀门2-2及阀门2-3。对其他组份（组份2-组份4）进行取样时，按照上述对组份1的气体取样时相同的做法，在此不再一一叙述。
步骤S204：将取样的地层油样品注入及气体注入色谱仪进行油组份分析及气组份分析。
完成地层油或气体的取样后，就可以将取样的地层油或气体注入色谱仪进行油组份分析或气组份分析。表1显示了CO2-地层油混相过程中不同层位的抽提组份含量。
表1
  组分   地层油   抽提组分1   抽提组分2   抽提组分3   抽提组分4
  CO2   0.49   53.74   65.708   79.675   90.486
  N2   0.19   0.10   0.076   0.057   0.038
  C1   31.3   15.65   12.52   9.39   6.26
  C2   5.22   2.61   2.088   1.566   1.044
  C3   4.46   2.23   1.784   1.338   0.892
  iC4   0.94   0.47   0.376   0.282   0.188
  nC4   2.68   1.34   1.072   0.804   0.536
  iC5   1.1   0.55   0.44   0.33   0.22
  nC5   1.68   0.84   0.672   0.504   0.336
  C6   2.35   1.18   0.94   0.705   0.00
  C7   3.71   1.86   1.484   1.113   0.00
  C8   4.61   2.31   1.844   1.383   0.00
  C9   3.68   1.84   1.472   1.104   0.00
  C10   3.27   1.64   1.308   0.981   0.00
  C11   2.56   1.28   1.024   0.768   0.00
  C12   2.43   1.22   0.972   0.00   0.00
  C13   2.39   1.20   0.956   0.00   0.00
  C14   2.03   1.02   0.812   0.00   0.00
  C15   2.04   1.02   0.816   0.00   0.00
  C16   1.7   0.85   0.68   0.00   0.00
  C17   1.75   0.88   0.7   0.00   0.00
  C18   1.55   0.78   0.62   0.00   0.00
  C19   1.45   0.73   0.58   0.00   0.00
  C20   1.35   0.68   0.54   0.00   0.00
  C21   1.29   0.65   0.516   0.00   0.00
  C22   1.17   0.59   0.00   0.00   0.00
  C23   1.19   0.60   0.00   0.00   0.00
  C24   0.95   0.48   0.00   0.00   0.00
  C25   0.93   0.47   0.00   0.00   0.00
  C26   0.88   0.44   0.00   0.00   0.00
  C27   0.83   0.42   0.00   0.00   0.00
  C28   0.85   0.43   0.00   0.00   0.00
  C29   0.83   0.00   0.00   0.00   0.00
  C30   0.75   0.00   0.00   0.00   0.00
  C31   0.63   0.00   0.00   0.00   0.00
  C32   0.49   0.00   0.00   0.00   0.00
  C33   0.42   0.00   0.00   0.00   0.00
  C34   0.38   0.00   0.00   0.00   0.00
  C35   0.32   0.00   0.00   0.00   0.00
  C36+   3.16   0.00   0.00   0.00   0.00
  SUM   100   100   100   100   100
表1中可以较好地表征出CO2-地层油混相过程中不同层位、不同阶段的油气组分差异。说明该方法的有效性，也可以为今后研究抽提机理以及扩散规律，提供一个有效地实验方法。
本发明可以实现油气混相过程中的不同混相阶段、不同层位的组分实时分析、在线取样，真实地反映油气体接触后逐渐达到混相的过程。可为油气混相或近混相过程中，不同烃类组分抽提顺序及抽提强度的研究提供一种有力的手段。并且通过本发明，宏观上可以直接观测到不同的混相带，微观上可以测试不同混相带的组分变化。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种油气相态多层取样装置，其特征在于，所述的装置包括：
PVT筒，用于储存油气测试样品；
蓝宝石玻璃，封住所述PVT筒的一端；
柱塞，设于所述的PVT筒内，在步进电机的控制下移动，维持所述PVT筒内的压力；
上进样口，设于所述PVT筒的上侧壁，用于注入地层油样品；
下进样口，设于所述PVT筒的下侧壁，用于注入气体样品；
多根取样管，分别连接在所述PVT筒侧壁的不同高度的位置，用于对每一层位的组份取样。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每一层位对应有两根所述的取样管。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，每一根所述的取样管上安装有一阀门。
4.一种油气相态多层取样方法，应用于权利要求3所述的装置，其特征在于，所述的方法包括：
通过所述下进样口向所述的PVT筒中注入地层油样品，所述地层油样品的液面不超过预定位置；
通过所述上进样口向所述的PVT筒中注入气体样品，当在所述PVT筒内部不同高度的位置呈现不同颜色的气体分层时，将泵设定为恒压状态；
通过所述的取样管对地层油样品及不同分层的气体进行取样；
将取样的地层油样品注入及气体注入色谱仪进行油组份分析及气组份分析。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过所述上进样口向所述的PVT筒中注入气体样品时，使所述PVT筒内气体的压力维持在7-10MPa。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过所述的取样管对地层油样品及不同分层的气体进行取样，包括：利用地层油样品所在的高度位置对应的取样管对地层油样品进行取样，利用不同分层的气体所在的高度位置对应的取样管分别对不同分层的气体进行取样。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预定位置在距离所述PVT筒的下侧面d/5高度处，其中d为所述PVT筒的直径。
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