CN114428031A - 地层流体单次闪蒸快速测定装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地层流体单次闪蒸快速测定装置及方法,包括:单次闪蒸瓶,单次闪蒸瓶的内部包括上腔体和下腔体,上腔体和下腔体通过第一阀门连通,下腔体的底部设有进液口,上腔体的顶部设有排气口,进液口和排气口上均设有第二阀门;称重装置,称重装置用于测量单次闪蒸瓶的重量;气体取样装置,气体取样装置可拆卸的连接于单次闪蒸瓶的排气口,用于收集单次闪蒸瓶中排出的气体;体积流量计,体积流量计设置于单次闪蒸瓶与气体取样装置之间,用于测定单次闪蒸瓶中排出气体的体积。本发明能够在井场或野外快速获取现场温压条件下流体体积和气液量变化,为流体PVT(压力、体积及温度)相态实验提供基础参数。
Description
技术领域
本发明属于油气田开发及流体相态实验领域,更具体地,涉及一种地层流体单次闪蒸快速测定装置及方法。
背景技术
单次闪蒸实验是指保持油气分离过程中体系的总组成恒定不变,将处于地层条件下的单相地层流体瞬间闪蒸到大气条件,测量其体积和气液量变化。流体PVT(压力、体积及温度)相态实验可以测定油、气组分组成、单次脱气气油比、体积系数、地层油密度、气相偏差系数等参数,为开发方案的制定及调整提供基础参数,单次闪蒸实验是流体PVT(压力、体积及温度)相态实验的重要组成部分。由于单次闪蒸实验所需实验设备繁多,包括高精度驱替泵、气量计、电子天平、真空泵等,且测定过程非常复杂,导致很难在井场或野外进行现场实验。
目前,开展单次闪蒸实验的主要方法是将现场取得的油、气样品运回实验室后,通过选取合格样品在室内实验室进行测量,这就会受到时间的限制,样品的时效性大打折扣,同时,由于实验室条件下的温度和压力与井场的温压条件存在一定差异,必然导致实验室测定的脱出气气体体积与现场条件下的测量值存在差异。
发明专利CN105242029A提供了一种流体相态分析装置,该装置在宏观上可对原油的相态进行直观观察,微观上可进行不同相态条件下的PV(压力和体积)关系分析和闪蒸实验测试,但该装置测试过程复杂,还需要用到驱替泵、压力传感器等辅助设备,无法进行现场检测;发明专利CN109239222A提供了一种稠油井流物分析方法,通过对地层流体样品进行单次闪蒸实验,获取闪蒸后的油气样品,并进行色谱分析,计算稠油样品的井流物数据,这种方法同样需要在实验室条件下进行,因此获得的井流物组成与现场条件下的测量值仍会存在差异。
因此期待研发一种地层流体单次闪蒸快速测定装置及方法,能够在井场或野外的现场温压条件下测量流体体积和气液量变化,且方便携带。
发明内容
本发明的目的是为了在井场或野外快速获取现场温压条件下流体体积和气液量变化,而提供一种地层流体单次闪蒸快速测定装置及方法,为流体PVT(压力、体积及温度)相态实验提供基础参数。
为了实现上述目的,本发明提供一种地层流体单次闪蒸快速测定装置,包括:
单次闪蒸瓶,所述单次闪蒸瓶的内部包括上腔体和下腔体,所述上腔体和所述下腔体通过第一阀门连通,所述下腔体的底部设有进液口,所述上腔体的顶部设有排气口,所述进液口和所述排气口上均设有第二阀门;
称重装置,所述称重装置用于测量所述单次闪蒸瓶的重量;
气体取样装置,所述气体取样装置可拆卸的连接于所述单次闪蒸瓶的排气口,用于收集所述单次闪蒸瓶中排出的气体;
体积流量计,所述体积流量计设置于所述单次闪蒸瓶与所述气体取样装置之间,用于测定所述单次闪蒸瓶中排出气体的体积。
可选地,所述单次闪蒸瓶内部设有隔板,所述隔板将所述单次闪蒸瓶内部的空腔分隔为所述上腔体和所述下腔体,所述隔板上设有通孔,所述通孔上设有所述第一阀门;
所述单次闪蒸瓶的材质为钛合金,所述隔板为钛合金板,所述通气孔的直径为1mm-3mm;
所述第一阀门为针型阀,所述上腔体和所述下腔体的容积相等。
可选地,还包括进液管道,所述进液管道设置于所述单次闪蒸瓶底部,所述进液管道的管壁与所述单次闪蒸瓶的下腔体通过第三阀门连通,所述单次闪蒸瓶的所述进液口为两个,分别设于所述进液管道的两端;
所述第三阀门为针型阀。
可选地,所述单次闪蒸瓶的排气口为两个,其中一个密封,另外一个通过转接头连接于所述体积流量计的进气口。
可选地,所述称重装置包括电子吊秤,所述电子吊秤的挂钩可拆卸的连接于所述单次闪蒸瓶的顶部;
所述气体取样装置包括取样袋,所述取样袋的进口端连接于所述单次闪蒸瓶的排气口,所述取样袋上设有取样口。
可选地,所述称重装置的测量精度为0.01g,所述体积流量计的测量精度为0.01mL。
本发明还提供一种地层流体单次闪蒸快速测定方法,利用上述的地层流体单次闪蒸快速测定装置,所述方法包括如下步骤:
1)将所述单次闪蒸瓶内部抽真空后关闭所述第一阀门和所述第二阀门,利用所述称重装置测量所述单次闪蒸瓶的重量M0;
2)将装有待测流体的容器的出口连接于所述单次闪蒸瓶的进液口,打开所述进液口上的第二阀门进行取样;
3)完成取样后,断开所述容器与所述单次闪蒸瓶的连接,并关闭所述单次闪蒸瓶的进液口的第二阀门,并利用所述称重装置测量所述单次闪蒸瓶的重量M1,则M1与M0的差值即为单次闪蒸瓶中取样流体的重量;
4)将所述单次闪蒸瓶的排气口连接于所述体积流量计的进气口,将所述体积流量计的读数归零;
5)打开所述单次闪蒸瓶中上腔体与下腔体之间的第一阀门,使所述单次闪蒸瓶下腔体中的取样流体发生油、气分离,同时打开所述单次闪蒸瓶的排气口上的第二阀门,使气体流经所述体积流量计;
6)将所述气体取样装置连接于所述体积流量计的出气口,进行气体取样,测定闪蒸气体的密度及组分;
7)待所述体积流量计的读数不再变化时,记录所述体积流量计的读数V气,关闭所述上腔体和所述下腔体之间的第一阀门及所述单次闪蒸瓶的进液口及排气口上的第二阀门,取下气体取样装置,并断开所述单次闪蒸瓶与所述体积流量计的连接;
8)利用所述称重装置测量所述单次闪蒸瓶的重量M2,则M2与M0的差值即为单次闪蒸瓶中闪蒸后剩余的油的重量,M1与M2的差值即为闪蒸后蒸发气体的重量;
9)打开所述单次闪蒸瓶的进液口,排出所述下腔体中闪蒸后剩余的油,测定油的密度ρd及组分。
可选地,所述步骤1)包括:
1.1)打开所述单次闪蒸瓶的第一阀门和进液口上的第二阀门,通过所述第二阀门对所述单次闪蒸瓶内部抽真空;
1.2)用氦气分别标定所述单次闪蒸瓶上腔体和下腔体的体积V上、V下;
1.3)再次通过所述第二阀门对所述单次闪蒸瓶内部抽真空;
1.4)关闭所述单次闪蒸瓶的第一阀门和进液口上的第二阀门,测量所述单次闪蒸瓶的重量M0。
可选地,所述进液管道设置于所述单次闪蒸瓶底部,所述进液管道的管壁与所述单次闪蒸瓶的下腔体通过第三阀门连通,所述进液管道的两端均为所述单次闪蒸瓶的进液口;
所述步骤2)包括:
2.1)测量装有待测流体的容器的内部压力P0,以获取该压力条件下,待测流体的压缩因子,用于计算体积偏差;
2.2)将所述容器的出口连接于所述进液管道一端的进液口,打开进液口上的第二阀门,使待测流体进入所述进液管道中;
2.3)缓慢打开所述进液管道另一端的进液口上的第二阀门,排空所述进液管道中的气体;
2.4)排空后关闭所述进液管道所述另一端的进液口上的第二阀门,打开所述第三阀门进行取样;
2.5)当待测流体充满所述下腔体后,关闭所述第三阀门,完成取样。
可选地,所述步骤6)包括:当所述体积流量计的读数大于预设值时,将所述气体取样装置连接于所述体积流量计的出气口。
本发明的有益效果在于:
1、本发明的装置能够在井场或野外使用,且方便携带,采用单次闪蒸瓶进行带压流体取样,然后将处于地层条件下的单相地层流体瞬间闪蒸到大气条件,并通过称重装置、体积流量计的配合使用测定现场温度和压力条件下的流体重量、体积和气液量变化,进而获取现场温压条件下的单次脱气气油比、体积系数、地层油密度、气相偏差系数等参数,为油气藏的合理高效开发提供参考依据。
2、本发明的实验方法能够在野外进行,以获取现场温度和压力条件下的流体重量、体积和气液量变化,为在井场快速测定地层流体高压物性参数提供了方法。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本发明示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的地层流体单次闪蒸快速测定装置的示意图。
图2示出了根据本发明的一个实施例的单次闪蒸瓶的示意性结构图。
附图标记说明
1、单次闪蒸瓶;2、隔板;3、上腔体;4、下腔体;5、第一阀门;6、进液管道;7、第三阀门;8、进液口;9、排气口;10、电子吊秤;11、挂钩;12、转换头;13、体积流量计;14、气体取样袋;15、取样口。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整,并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
本发明公开了一种地层流体单次闪蒸快速测定装置,包括:
单次闪蒸瓶,单次闪蒸瓶的内部包括上腔体和下腔体,上腔体和下腔体通过第一阀门连通,下腔体的底部设有进液口,上腔体的顶部设有排气口,进液口和排气口上均设有第二阀门;
称重装置,称重装置用于测量单次闪蒸瓶的重量;
气体取样装置,气体取样装置可拆卸的连接于单次闪蒸瓶的排气口,用于收集单次闪蒸瓶中排出的气体;
体积流量计,体积流量计设置于单次闪蒸瓶与气体取样装置之间,用于测定单次闪蒸瓶中排出气体的体积。
具体地,本发明能够在井场或野外使用,且方便携带,采用单次闪蒸瓶进行带压流体取样,然后将处于地层条件下的单相地层流体瞬间闪蒸到大气条件,并通过称重装置、体积流量计的配合使用测定现场温度和压力条件下的流体重量、体积和气液量变化,进而获取现场温压条件下的单次脱气气油比、体积系数、地层油密度、气相偏差系数等参数,为油气藏的合理高效开发提供参考依据。
作为可选方案,单次闪蒸瓶内部设有隔板,隔板将单次闪蒸瓶内部的空腔分隔为上腔体和下腔体,隔板上设有通孔,通孔上设有第一阀门;
单次闪蒸瓶的材质为钛合金,隔板为钛合金板,通气孔的直径为1mm-3mm;
第一阀门为针型阀,上腔体和下腔体的容积相等。
具体地,针型阀包括阀座和阀杆,阀座呈套筒状,设置于单次闪蒸瓶的顶部且穿透单次闪蒸瓶顶部的瓶壁,阀座的侧壁与单次闪蒸瓶顶部的瓶壁密封连接;阀杆设置于阀座中,阀杆的侧壁与阀座的内壁通过螺纹密封连接,阀杆的一端为尖端,阀杆的尖端伸入单次闪蒸瓶中且朝向隔板上的通孔,通过旋转阀杆,能够实现阀杆的升降,使阀杆下降时,阀杆的尖端能够插入通孔中以封闭通孔;使阀杆上升时,阀杆的尖端能够从通孔中拔出,打开通孔。
进一步地,隔板的边缘与闪蒸的内壁之间可以采用焊接进行连接,采用钛合金材质,耐高温且耐高压,压力适用范围和温度适用范围大,使本装置的应用范围更加广泛。
作为可选方案,还包括进液管道,进液管道设置于单次闪蒸瓶底部,进液管道的管壁与单次闪蒸瓶的下腔体通过第三阀门连通,单次闪蒸瓶的进液口为两个,分别设于进液管道的两端;
第三阀门为针型阀。
具体地,通过设置进液管道,能够防止在采集流体样品时,使空气进入单次闪蒸瓶的腔体中,影响实验,导致实验结果不准确。
进一步地,进液管道的管壁与单次闪蒸瓶的下腔体之间设有通孔,第三阀门的结构与第一阀门相同,均包括阀座和阀杆;阀座呈套筒状,设置于进液管道的管壁下方且穿透进液管道的管壁,阀座的侧壁与进液管道的管壁密封连接;阀杆设置于阀座中,阀杆的侧壁与阀座的内壁通过螺纹密封连接,阀杆的一端为尖端,阀杆的尖端伸入进液管道中且朝向通孔,通过旋转阀杆,能够实现阀杆的升降,使阀杆上升时,阀杆的尖端能够插入通孔中以封闭通孔;使阀杆下降时,阀杆的尖端能够从通孔中拔出,打开通孔。
作为可选方案,单次闪蒸瓶的排气口为两个,其中一个密封,另外一个通过转接头连接于体积流量计的进气口。
具体地,排气口设置为两个,一用一备。
作为可选方案,称重装置包括电子吊秤,电子吊秤的挂钩可拆卸的连接于单次闪蒸瓶的顶部;
气体取样装置包括取样袋,取样袋的进口端连接于单次闪蒸瓶的排气口,取样袋上设有取样口。
具体地,称重装置不限于电子吊秤,也可以采用其他类型的,精度满足需求的电子秤;
取样袋方便携带,去井场或野外时,方便携带,节省空间;
也可以采用取样瓶等其他的密闭容器进行取样。
作为可选方案,称重装置的测量精度为0.01g,体积流量计的测量精度为0.01mL。
本发明还公开了一种地层流体单次闪蒸快速测定方法,利用上述的地层流体单次闪蒸快速测定装置,方法包括如下步骤:
1)将单次闪蒸瓶内部抽真空后关闭第一阀门和第二阀门,利用称重装置测量单次闪蒸瓶的重量M0;
2)将装有待测流体的容器的出口连接于单次闪蒸瓶的进液口,打开进液口上的第二阀门进行取样;
3)完成取样后,断开容器与单次闪蒸瓶的连接,并关闭单次闪蒸瓶的进液口的第二阀门,并利用称重装置测量单次闪蒸瓶的重量M1,则M1与M0的差值即为单次闪蒸瓶中取样流体的重量;
4)将单次闪蒸瓶的排气口连接于体积流量计的进气口,将体积流量计的读数归零;
5)打开单次闪蒸瓶中上腔体与下腔体之间的第一阀门,使单次闪蒸瓶下腔体中的取样流体发生油、气分离,同时打开单次闪蒸瓶的排气口上的第二阀门,使气体流经体积流量计;
6)将气体取样装置连接于体积流量计的出气口,进行气体取样,测定闪蒸气体的密度及组分;
7)待体积流量计的读数不再变化时,记录体积流量计的读数V气,关闭上腔体和下腔体之间的第一阀门及单次闪蒸瓶的进液口及排气口上的第二阀门,取下气体取样装置,并断开单次闪蒸瓶与体积流量计的连接;
8)利用称重装置测量单次闪蒸瓶的重量M2,则M2与M0的差值即为单次闪蒸瓶中闪蒸后剩余的油的重量,M1与M2的差值即为闪蒸后蒸发气体的重量;
9)打开单次闪蒸瓶的进液口,排出下腔体中闪蒸后剩余的油,测定油的密度ρd及组分。
具体地,本发明的实验方法能够在野外进行,以获取现场温度和压力条件下的流体重量、体积和气液量变化,为在井场快速测定地层流体高压物性参数提供了方法。
作为可选方案,步骤1)包括:
1.1)打开单次闪蒸瓶的第一阀门和进液口上的第二阀门,通过第二阀门对单次闪蒸瓶内部抽真空;
1.2)用氦气分别标定单次闪蒸瓶上腔体和下腔体的体积V上、V下;
1.3)再次通过第二阀门对单次闪蒸瓶内部抽真空;
1.4)关闭单次闪蒸瓶的第一阀门和进液口上的第二阀门,测量单次闪蒸瓶的重量M0。
具体地,用氦气标定单次闪蒸瓶上腔体和下腔体的体积的方法如下:
采用已知体积V1的标定容器,在其中充满一定压力的氦气,精确测定其压力P1,将标定容器与单次闪蒸瓶进液口相连接,打开第二阀门,使标定容器中的氦气流入单次闪蒸瓶下腔体,待压力稳定后测定稳定后的压力P2,然后再打开第一阀门,使氦气进入上腔体,待压力再次稳定后记录稳定后的压力P3,然后根据克拉伯龙方程,计算得到上下腔体的体积V上、V下。
式中,式中T0为标定实验时的室温,℃;
R为气体常数;
Z1为压力P1、温度T0下氦气的压缩因子;
Z2为压力P2、温度T0下氦气的压缩因子;
Z3为压力P3、温度T0下氦气的压缩因子。
作为可选方案,进液管道设置于单次闪蒸瓶底部,进液管道的管壁与单次闪蒸瓶的下腔体通过第三阀门连通,进液管道的两端均为单次闪蒸瓶的进液口;
步骤2)包括:
2.1)测量装有待测流体的容器的内部压力P0,以获取该压力条件下,待测流体的压缩因子,用于计算体积偏差,得到地层条件下,气体的实际体积;
2.2)将容器的出口连接于进液管道一端的进液口,打开进液口上的第二阀门,使待测流体进入进液管道中;
2.3)缓慢打开进液管道另一端的进液口上的第二阀门,排空进液管道中的气体;
2.4)排空后关闭进液管道另一端的进液口上的第二阀门,打开第三阀门进行取样;
2.5)当待测流体充满下腔体后,关闭第三阀门,完成取样。
具体地,先排空进液管道中的空气再打开第三阀门进行取样,能够避免进液管道中的空气进入单次闪蒸瓶的下腔体,影响实验结果。
作为可选方案,步骤6)包括:当体积流量计的读数大于预设值时,将气体取样装置连接于体积流量计的出气口。
具体地,使体积流量计的读数大于预设值时,再将气体取样装置连接于体积流量计的出气口使为了排空体积流量计中的空气,使进入取样装置中的气体全部为闪蒸气体。
实施例1
图1示出了本实施例的地层流体单次闪蒸快速测定装置的示意图;图2示出了本实施例的单次闪蒸瓶的示意性结构图。
如图1、图2所示,地层流体单次闪蒸快速测定装置,包括:
单次闪蒸瓶的材质为钛合金,最高承压150MPa,最高耐温200℃,单次闪蒸瓶内部设有隔板,隔板为钛合金板,将单次闪蒸瓶内部的空腔分隔为上腔体和下腔体,上腔体和下腔体的容积均为20ml,隔板上设有通孔,直径为2mm,通孔上设有第一阀门,其中,第一阀门为针型阀;进液管道设置于单次闪蒸瓶底部,进液管道的管壁与单次闪蒸瓶的下腔体通过一个小孔连通,小孔上设有第三阀门,其中第三阀门为针型阀;单次闪蒸瓶的进液口为两个,分别设于进液管道的两端,两个进液口上分别设有一个第二阀门;单次闪蒸瓶的排气口为两个,其中一个密封,另外一个通过转接头连接于体积流量计的进气口,且两个排气口上分别设有一个第二阀门;
体积流量计用于测定单次闪蒸瓶中排出气体的体积,测量精度为0.01mL,测量流量范围5.00mL/h~10000.00mL/h,最大限压2Mpa;
电子吊秤的挂钩可拆卸的连接于单次闪蒸瓶的顶部,用于测量单次闪蒸瓶的重量,测量精度为0.01g,最小称重重量1.00g,最大称重重量1000.00g;
取样袋的进口端连接于体积流量的出气口,用于收集单次闪蒸瓶中排出的气体,容积为1000ml,取样袋上设有取样口,用于样品的提取。
本装置能够在井场或野外使用,且方便携带,使用时,采用单次闪蒸瓶进行带压流体取样,然后将处于地层条件下的单相地层流体瞬间闪蒸到大气条件,并通过电子吊秤、体积流量计的配合使用测定现场温度和压力条件下的流体重量、体积和气液量变化,进而获取现场温压条件下的单次脱气气油比、体积系数、地层油密度、气相偏差系数等参数,为油气藏的合理高效开发提供参考依据。
实施例2
本实施例提供了一种地层流体单次闪蒸快速测定方法,利用实施例1中的地层流体单次闪蒸快速测定装置,包括如下步骤:
1)打开单次闪蒸瓶的第一阀门和其中一个进液口上的第二阀门,通过第二阀门对单次闪蒸瓶内部抽真空;
2)用氦气分别标定单次闪蒸瓶上腔体和下腔体的体积V上、V下;
3)再次通过第二阀门对单次闪蒸瓶内部抽真空;
4)关闭单次闪蒸瓶的第一阀门和进液口上的第二阀门,利用电子吊秤测量单次闪蒸瓶的重量M0。
5)测量装有待测流体的容器的内部压力P0,以获取该压力条件下,待测流体的压缩因子,用于计算体积偏差;
6)将容器的出口连接于进液管道一端的进液口,打开进液口上的第二阀门,使待测流体进入进液管道中;
7)缓慢打开进液管道另一端的进液口上的第二阀门,排空进液管道中的气体;
8)排空后关闭进液管道另一端的进液口上的第二阀门,打开第三阀门进行取样;
9)当待测流体充满下腔体后,关闭第三阀门,完成取样。
10)完成取样后,断开容器与单次闪蒸瓶的连接,并关闭单次闪蒸瓶的进液口的第二阀门及第三阀门,并利用电子吊秤测量单次闪蒸瓶的重量M1,则M1与M0的差值即为单次闪蒸瓶中取样流体的重量;
11)将单次闪蒸瓶的排气口连接于体积流量计的进气口,将体积流量计的读数归零;
12)打开单次闪蒸瓶中上腔体与下腔体之间的第一阀门,使单次闪蒸瓶下腔体中的取样流体发生油、气分离,同时打开单次闪蒸瓶的排气口上的第二阀门,使气体流经体积流量计;
13)当体积流量计的读数大于5.00ml时,将气体取样装置连接于体积流量计的出气口,测定闪蒸气体的密度及组分;
14)待体积流量计的读数不再变化时,记录体积流量计的读数V气,关闭上腔体和下腔体之间的第一阀门及单次闪蒸瓶的进液口及排气口上的第二阀门,取下气体取样装置,并断开单次闪蒸瓶与体积流量计的连接;
15)利用电子吊秤测量单次闪蒸瓶的重量M2,则M2与M0的差值即为单次闪蒸瓶中闪蒸后剩余的油的重量,M1与M2的差值即为闪蒸后蒸发气体的重量;
16)打开单次闪蒸瓶的进液口,排出下腔体中闪蒸后剩余的油,测定油的密度ρd及组分。
本方法能够在野外进行,以获取现场温度和压力条件下的流体重量、体积和气液量变化,为在井场快速测定地层流体高压物性参数提供了方法。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (10)
1.一种地层流体单次闪蒸快速测定装置,其特征在于,包括:
单次闪蒸瓶,所述单次闪蒸瓶的内部包括上腔体和下腔体,所述上腔体和所述下腔体通过第一阀门连通,所述下腔体的底部设有进液口,所述上腔体的顶部设有排气口,所述进液口和所述排气口上均设有第二阀门;
称重装置,所述称重装置用于测量所述单次闪蒸瓶的重量;
气体取样装置,所述气体取样装置可拆卸的连接于所述单次闪蒸瓶的排气口,用于收集所述单次闪蒸瓶中排出的气体;
体积流量计,所述体积流量计设置于所述单次闪蒸瓶与所述气体取样装置之间,用于测定所述单次闪蒸瓶中排出气体的体积。
2.根据权利要求1所述的地层流体单次闪蒸快速测定装置,其特征在于,所述单次闪蒸瓶内部设有隔板,所述隔板将所述单次闪蒸瓶内部的空腔分隔为所述上腔体和所述下腔体,所述隔板上设有通孔,所述通孔上设有所述第一阀门;
所述单次闪蒸瓶的材质为钛合金,所述隔板为钛合金板,所述通气孔的直径为1mm-3mm;
所述第一阀门为针型阀,所述上腔体和所述下腔体的容积相等。
3.根据权利要求1所述的地层流体单次闪蒸快速测定装置,其特征在于,还包括进液管道,所述进液管道设置于所述单次闪蒸瓶底部,所述进液管道的管壁与所述单次闪蒸瓶的下腔体通过第三阀门连通,所述单次闪蒸瓶的所述进液口为两个,分别设于所述进液管道的两端;
所述第三阀门为针型阀。
4.根据权利要求1所述的地层流体单次闪蒸快速测定装置,其特征在于,所述单次闪蒸瓶的排气口为两个,其中一个密封,另外一个通过转接头连接于所述体积流量计的进气口。
5.根据权利要求1所述的地层流体单次闪蒸快速测定装置,其特征在于,所述称重装置包括电子吊秤,所述电子吊秤的挂钩可拆卸的连接于所述单次闪蒸瓶的顶部;
所述气体取样装置包括取样袋,所述取样袋的进口端连接于所述单次闪蒸瓶的排气口,所述取样袋上设有取样口。
6.根据权利要求1所述的地层流体单次闪蒸快速测定装置,其特征在于,所述称重装置的测量精度为0.01g,所述体积流量计的测量精度为0.01mL。
7.一种地层流体单次闪蒸快速测定方法,利用根据权利要求1-6中任意一项所述的地层流体单次闪蒸快速测定装置,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
1)将所述单次闪蒸瓶内部抽真空后关闭所述第一阀门和所述第二阀门,利用所述称重装置测量所述单次闪蒸瓶的重量M0;
2)将装有待测流体的容器的出口连接于所述单次闪蒸瓶的进液口,打开所述进液口上的第二阀门进行取样;
3)完成取样后,断开所述容器与所述单次闪蒸瓶的连接,并关闭所述单次闪蒸瓶的进液口的第二阀门,并利用所述称重装置测量所述单次闪蒸瓶的重量M1,则M1与M0的差值即为单次闪蒸瓶中取样流体的重量;
4)将所述单次闪蒸瓶的排气口连接于所述体积流量计的进气口,将所述体积流量计的读数归零;
5)打开所述单次闪蒸瓶中上腔体与下腔体之间的第一阀门,使所述单次闪蒸瓶下腔体中的取样流体发生油、气分离,同时打开所述单次闪蒸瓶的排气口上的第二阀门,使气体流经所述体积流量计;
6)将所述气体取样装置连接于所述体积流量计的出气口,进行气体取样,测定闪蒸气体的密度及组分;
7)待所述体积流量计的读数不再变化时,记录所述体积流量计的读数V气,关闭所述上腔体和所述下腔体之间的第一阀门及所述单次闪蒸瓶的进液口及排气口上的第二阀门,取下气体取样装置,并断开所述单次闪蒸瓶与所述体积流量计的连接;
8)利用所述称重装置测量所述单次闪蒸瓶的重量M2,则M2与M0的差值即为单次闪蒸瓶中闪蒸后剩余的油的重量,M1与M2的差值即为闪蒸后蒸发气体的重量;
9)打开所述单次闪蒸瓶的进液口,排出所述下腔体中闪蒸后剩余的油,测定油的密度ρd及组分。
8.根据权利要求7所述的地层流体单次闪蒸快速测定方法,其特征在于,所述步骤1)包括:
1.1)打开所述单次闪蒸瓶的第一阀门和进液口上的第二阀门,通过所述第二阀门对所述单次闪蒸瓶内部抽真空;
1.2)用氦气分别标定所述单次闪蒸瓶上腔体和下腔体的体积V上、V下;
1.3)再次通过所述第二阀门对所述单次闪蒸瓶内部抽真空;
1.4)关闭所述单次闪蒸瓶的第一阀门和进液口上的第二阀门,测量所述单次闪蒸瓶的重量M0。
9.根据权利要求7所述的地层流体单次闪蒸快速测定方法,其特征在于,所述进液管道设置于所述单次闪蒸瓶底部,所述进液管道的管壁与所述单次闪蒸瓶的下腔体通过第三阀门连通,所述进液管道的两端均为所述单次闪蒸瓶的进液口;
所述步骤2)包括:
2.1)测量装有待测流体的容器的内部压力P0,以获取该压力条件下,待测流体的压缩因子,用于计算体积偏差;
2.2)将所述容器的出口连接于所述进液管道一端的进液口,打开进液口上的第二阀门,使待测流体进入所述进液管道中;
2.3)缓慢打开所述进液管道另一端的进液口上的第二阀门,排空所述进液管道中的气体;
2.4)排空后关闭所述进液管道所述另一端的进液口上的第二阀门,打开所述第三阀门进行取样;
2.5)当待测流体充满所述下腔体后,关闭所述第三阀门,完成取样。
10.根据权利要求7所述的地层流体单次闪蒸快速测定方法,其特征在于,所述步骤6)包括:当所述体积流量计的读数大于预设值时,将所述气体取样装置连接于所述体积流量计的出气口。
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