CN106769639A - 页岩气储层污染室内评价实验计量装置 - Google Patents

页岩气储层污染室内评价实验计量装置 Download PDF

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曾顺鹏
李春海
雷登生
齐成伟
李小刚
张瀛
丁忠佩
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    • G01N7/02—Analysing materials by measuring the pressure or volume of a gas or vapour by absorption, adsorption, or combustion of components and measurement of the change in pressure or volume of the remainder
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Abstract

本发明涉及天然气开采中实验用气液分离计量装置，具体是一种页岩气储层污染室内评价实验计量装置；其中：包括透明玻璃瓶，在透明玻璃瓶的瓶口处设置有与所述瓶口匹配的密封塞，在密封塞上设置有供气液流通的进料管和出料管，该进料管和出料管均与透明玻璃瓶的内腔连通；在透明玻璃瓶的外壁设置有刻度线a和透明旁通玻璃管，该透明旁通玻璃管的下端口与透明玻璃瓶的内腔下部连通，透明旁通玻璃管的上端口高于透明玻璃瓶的瓶口，在透明旁通玻璃管上设置有刻度线b；所述透明玻璃瓶有两个，该两个透明玻璃瓶通过软管连通。本发明由于所述结构而具有的优点是：气液充分分离、计量准确和降低了误差。

Description

页岩气储层污染室内评价实验计量装置
技术领域
本发明涉及天然气开采中实验用气液分离计量装置，尤其是一种气液充分分离、计量准确和降低误差的页岩气储层污染室内评价实验计量装置。
背景技术
随着天然气的勘探开采，天然气处理及测量技术的发展，含液天然气的准确计量为生产监控以及气藏管理提供可靠的原始数据资料。然而现有生产试验以及石油与天然气专业教学过程中实验，所采用的气液分离计量装置，一般都是使用单一的容器让气液自然分离，或者使用干燥器来吸收液体达到气液分离的目的，然后分离计量。
上述结构的气液分离计量装置存在分离不充分、计量不准确的问题，应用到页岩气储层污染室内评价实验中会产生一定的结果误差。
发明内容
本发明的目的是提供一种气液充分分离、计量准确和降低误差的页岩气储层污染室内评价实验计量装置。
为实现上述目的而采用的技术方案是这样的，即一种页岩气储层污染室内评价实验计量装置；其中：包括透明玻璃瓶，在透明玻璃瓶的瓶口处设置有与所述瓶口匹配的密封塞，在密封塞上设置有供气液流通的进料管和出料管，该进料管和出料管均与透明玻璃瓶的内腔连通；在透明玻璃瓶的外壁设置有刻度线a和透明旁通玻璃管，该透明旁通玻璃管的下端口与透明玻璃瓶的内腔下部连通，透明旁通玻璃管的上端口高于透明玻璃瓶的瓶口，在透明旁通玻璃管上设置有刻度线b；
所述透明玻璃瓶有两个，该两个透明玻璃瓶分别是透明玻璃瓶A和透明玻璃瓶B;透明玻璃瓶A上的出料管与透明玻璃瓶B上的进料管通过软管连接为一体形成连通管；
所述透明玻璃瓶A的进料管的出料端位于透明玻璃瓶A的内腔的底部，透明玻璃瓶A的出料管的进料端位于透明玻璃瓶A的内腔的顶部，该透明玻璃瓶A放置在电子秤A上；
所述透明玻璃瓶B的进料管的出料端位于透明玻璃瓶B的内腔的顶部，透明玻璃瓶B的出料管的进料端位于透明玻璃瓶B的内腔的底部，该透明玻璃瓶B的出料管的出料口位于量杯的内腔中，该量杯放置在电子秤B上。
本发明由于上述结构而具有的优点是：气液充分分离、计量准确和降低了误差。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
参见附图1，图中的页岩气储层污染室内评价实验计量装置；其中：包括透明玻璃瓶1，在透明玻璃瓶1的瓶口处设置有与所述瓶口匹配的密封塞2，在密封塞2上设置有供气液流通的进料管3和出料管4，该进料管3和出料管4均与透明玻璃瓶1的内腔连通；在透明玻璃瓶1的外壁设置有刻度线a5和透明旁通玻璃管6，该透明旁通玻璃管6的下端口与透明玻璃瓶1的内腔下部连通，透明旁通玻璃管6的上端口高于透明玻璃瓶1的瓶口，在透明旁通玻璃管6上设置有刻度线b7；
所述透明玻璃瓶1有两个，该两个透明玻璃瓶1分别是透明玻璃瓶A101和透明玻璃瓶B102;透明玻璃瓶A101上的出料管4与透明玻璃瓶B102上的进料管3通过软管连接为一体形成连通管8；
所述透明玻璃瓶A101的进料管3的出料端位于透明玻璃瓶A101的内腔的底部，透明玻璃瓶A101的出料管4的进料端位于透明玻璃瓶A101的内腔的顶部，该透明玻璃瓶A101放置在电子秤A9上；
所述透明玻璃瓶B102的进料管3的出料端位于透明玻璃瓶B102的内腔的顶部，透明玻璃瓶B102的出料管4的进料端位于透明玻璃瓶B102的内腔的底部，该透明玻璃瓶B102的出料管4的出料口位于量杯10的内腔中，该量杯10放置在电子秤B11上。
实验时，首先在透明玻璃瓶A101的内腔中装入液体溶剂〖所述液体溶剂用于溶解或吸收驱替实验中采用的液体〗，在透明玻璃瓶B102的内腔中装入蒸馏水，装入液体溶剂后的透明玻璃瓶A101在电子秤A9上的读数为质量M1，由透明玻璃瓶A101上的刻度线a5得出透明玻璃瓶A101中液面上方空气的体积VA1；由透明玻璃瓶B102上的刻度线a5得出透明玻璃瓶B102中液面上方空气的体积VB1。
然后将透明玻璃瓶A101上的进料管3的进料端与驱替实验装置的出料口连通，驱替实验装置用的驱替液〖所述驱替液为气相与液相的混合物〗进入透明玻璃瓶A101的内腔中，此时，电子秤A9上的读数为质量M2，由透明玻璃瓶A101上的刻度线a5得出透明玻璃瓶A101中液面上方空气的体积VA2；透明玻璃瓶B102内腔中液面高度h1由该透明玻璃瓶B102上的刻度线a5得出，透明玻璃瓶B102上的透明旁通玻璃管6上的刻度线b7得出透明旁通玻璃管6内腔上的液面高度h2，由透明玻璃瓶B102上的刻度线a5得出透明玻璃瓶B102中液面上方空气的体积VB2；
质量M2减去质量M1得到MA，该MA为透明玻璃瓶A101中增加的气相质量MA气与增加的液相质量MA液的总和，其中MA气等于气体的密度ϱ气乘以VA气，VA气为透明玻璃瓶A101中增加的气相换算到常压〖常压是指大气压Pa〗下的体积，VA气的计算公式为VA2×（Pa+ϱ蒸gh）÷Pa-VA1，其中透明玻璃瓶B102中蒸馏水的密度为ϱ蒸，g=9.8N/kg，h为上述h2-h1，ϱ气为驱替实验时采用气体的密度。
连通管8中增加的气体换算到常压下的体积V连气的计算公式为
V连气=π×0.25×d2×L×（Pa+ϱ蒸gh）-π×0.25×d2×L
式中d为连通管8的直径，L为连通管8的长度，ϱ蒸为透明玻璃瓶B102中蒸馏水的密度，g=9.8N/kg，h为上述h2-h1，Pa为大气压。
在没有透明玻璃瓶B102中增加气体的体积VB气的计算公式为
VB气等于VB2（Pa+ϱ蒸gh）/Pa减去VB1；
式中Pa为大气压，ϱ蒸为透明玻璃瓶B102中蒸馏水的密度，g=9.8N/kg，h为上述h2-h1，VB1和VB2为前述通过透明玻璃瓶B102上的刻度线a5读出的数据。气体经连通管8进入到透明玻璃瓶B102中即通过透明玻璃瓶B102上的出料管4向量杯10中排入蒸馏水，量杯10中没有蒸馏水时，电子秤B11上的读数为M量1，当向量杯10中排入蒸馏水完毕后电子秤B11上的读数为M量2，排入量杯10中蒸馏水的质量M量为M量2 减去M量1 ；M量÷ϱ蒸得到V气余，式中ϱ蒸为透明玻璃瓶B102中蒸馏水的密度。
从驱替实验装置中排来的所有气体的体积V气总为：
V气总=V气余+VB气+V连气+VA气
M气总=V气总×ϱ气
从驱替实验装置中排来的驱替液中液体的质量M液总为M液总=MA-MA气，既M液总为MA液。进一步，从驱替实验装置中排来的驱替液中液体的体积V液总=M液总÷ϱ液，该ϱ液为试验驱替用的液相的密度，即A瓶中的液相可以与试验驱替用的液体是同一种，整个装置内的气体也可以事先充满实验用的气体。
上述结构简单，实验过程中各数据提取精确，能够通过简单计算得到气液各自质量或其它需要的相关延伸信息。
显然，上述所有实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明所述实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范畴。
综上所述，由于上述结构，气液充分分离、计量准确和降低了误差。

Claims (1)

1.一种页岩气储层污染室内评价实验计量装置；其特征在于：包括透明玻璃瓶（1），在透明玻璃瓶（1）的瓶口处设置有与所述瓶口匹配的密封塞（2），在密封塞（2）上设置有供气液流通的进料管（3）和出料管（4），该进料管（3）和出料管（4）均与透明玻璃瓶（1）的内腔连通；在透明玻璃瓶（1）的外壁设置有刻度线a（5）和透明旁通玻璃管（6），该透明旁通玻璃管（6）的下端口与透明玻璃瓶（1）的内腔下部连通，透明旁通玻璃管（6）的上端口高于透明玻璃瓶（1）的瓶口，在透明旁通玻璃管（6）上设置有刻度线b（7）；
所述透明玻璃瓶（1）有两个，该两个透明玻璃瓶（1）分别是透明玻璃瓶A（101）和透明玻璃瓶B（102）;透明玻璃瓶A（101）上的出料管（4）与透明玻璃瓶B（102）上的进料管（3）通过软管连接为一体形成连通管（8）；
所述透明玻璃瓶A（101）的进料管（3）的出料端位于透明玻璃瓶A（101）的内腔的底部，透明玻璃瓶A（101）的出料管（4）的进料端位于透明玻璃瓶A（101）的内腔的顶部，该透明玻璃瓶A（101）放置在电子秤A（9）上；
所述透明玻璃瓶B（102）的进料管（3）的出料端位于透明玻璃瓶B（102）的内腔的顶部，透明玻璃瓶B（102）的出料管（4）的进料端位于透明玻璃瓶B（102）的内腔的底部，该透明玻璃瓶B（102）的出料管（4）的出料口位于量杯（10）的内腔中，该量杯（10）放置在电子秤B（11）上。
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