本發(fā)明涉及油氣開發(fā),尤其涉及原油多組分差速滲流測量方法及裝置。
背景技術(shù):
1、在研究多相滲流的過程中,發(fā)現(xiàn)當(dāng)前多相多組分滲流數(shù)學(xué)模型存在問題:現(xiàn)有的組分?jǐn)?shù)學(xué)模型無法充分捕捉分子流動(dòng)的差異性特征:
2、(1)當(dāng)注入氣體尚未突破時(shí),無論是商業(yè)化還是非商業(yè)化的理論計(jì)算,所預(yù)測的生產(chǎn)氣油比基本保持不變,這與實(shí)際生產(chǎn)情況存在顯著偏差。
3、(2)在油氣田的生產(chǎn)實(shí)踐中,隨著時(shí)間推移,觀察到油相性質(zhì)發(fā)生明顯變化,如凝析氣變黑油,但現(xiàn)有的數(shù)學(xué)模型尚不能準(zhǔn)確描述流動(dòng)過程中組成成分的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。
4、(3)注入co在超臨界狀態(tài)下對油相進(jìn)行萃取,可發(fā)現(xiàn)最終剩余的油相為固態(tài)殘?jiān)?,而現(xiàn)有的數(shù)值模擬器以及組分?jǐn)?shù)學(xué)模型都無法模擬這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
5、上述現(xiàn)象說明,當(dāng)前的多相多組分滲流測量技術(shù)并不完善。經(jīng)過研究分析,其根本原因在于這些多相多組分模型在描述多組分的滲流時(shí),隱含了各相流體(油相、氣相、水相)中所有組分以相同的滲流速度流動(dòng),未考慮到在同相流體中,不同的分子具有不同的滲流速度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了原油多組分差速滲流測量方法及裝置。
2、本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:原油多組分差速滲流測量方法,包括如下步驟:
3、s1:向溶液缸內(nèi)注入待測原油并加壓至高于飽和壓力,即:,并使溶液缸內(nèi)保持恒壓;
4、s2:原油經(jīng)過承高壓管進(jìn)入巖心滲流驅(qū)替裝置,巖心滲流驅(qū)替裝置右端壓力與溶液缸內(nèi)壓力相等,即:;并控制出口壓差,控制油的流量,保持油相流量相對穩(wěn)定;
5、s3:記錄總流量和各組分流量,同時(shí)收集不同時(shí)間溶液缸、巖心滲流驅(qū)替裝置流出端口的原油樣品,測量流出油相樣品中的組分組成;
6、s4:分別計(jì)算原油及其各組分的滲流速度和流量。
7、進(jìn)一步的,所述原油及其各組分的滲流速度的計(jì)算方法為:
8、;
9、其中,為平均真實(shí)流速;為偏差流速;為孔隙度;為組分在油相中的含量;為油相飽和度;為多孔介質(zhì)的絕對滲透率;為油相相對滲透率;為油相粘度;為油相密度;為重力系數(shù);為任意組分的純粘度因素控制的真實(shí)流速;為定義的組分對產(chǎn)生的摩阻系數(shù),滿足。
10、進(jìn)一步的,的計(jì)算方法為:
11、;
12、其中,為組分的相對滲透率因子;為組分在油相中的部分粘度;為組分在油相中的折算壓力分量;為梯度算子。
13、進(jìn)一步的,的計(jì)算方法為:
14、;
15、其中,為前置因子;問哦油相中組分摩爾分?jǐn)?shù);表示相同的溫度壓力下,由液體的純組分的粘度值。
16、進(jìn)一步的,所述原油及其各組分的流量的計(jì)算方法為:
17、;
18、其中,為組分的滲流速度;為組分在油相中的含量;為油相飽和度;為孔隙度;為前置因子。
19、原油多組分差速滲流測量裝置,用以上述所述的原油多組分差速滲流測量方法,該裝置包括溶液缸和巖心滲流驅(qū)替裝置,所述溶液缸通過承高壓管與巖心滲流驅(qū)替裝置相連接,所述溶液缸上設(shè)置有連接口,用于與活塞連通;所述巖心滲流驅(qū)替裝置呈水平布置,內(nèi)部設(shè)置有巖心夾持腔,用于放置待測巖心或多段巖心樣品,并且在巖心滲流驅(qū)替裝置上還設(shè)置有流體進(jìn)口和流體出口,通過監(jiān)測原油流入和流出數(shù)據(jù),測量巖心內(nèi)原油及其各組分的滲流速度及流量。
20、進(jìn)一步的,所述活塞與溶液缸同軸布置,并通過耐高溫密封件與溶液缸缸體滑動(dòng)配合,所述活塞上部設(shè)置有固體推桿,所述固體推桿與恒壓泵相連接。
21、進(jìn)一步的,所述溶液缸的下部設(shè)置有第一取樣口或排放口,以便在不同階段對流體進(jìn)行取樣或排液;所述溶液缸的下部還設(shè)置出口,所述出口通過承高壓管與巖心滲流驅(qū)替裝置的流體進(jìn)口相連接。
22、進(jìn)一步的,所述巖心滲流驅(qū)替裝置的流體進(jìn)口處設(shè)置有第一壓力計(jì),在巖心滲流驅(qū)替裝置的流體出口處設(shè)置有第二壓力計(jì)和流量計(jì)。
23、本發(fā)明的有益效果在于:
24、本發(fā)明可正確反映油藏滲流過程中組分的流動(dòng)規(guī)律;可正確的反映油井的氣油比變化;可正確的反映油藏組分隨時(shí)間的變化規(guī)律,油相物性的變化規(guī)律,變性油藏的出現(xiàn),例如從揮發(fā)油變化為黑油的現(xiàn)象。
25、本發(fā)明考慮組分滲流有效期異,才能正確取樣,正確的反映油藏的組分組成。尤其是長距離、長時(shí)間以較大流量開發(fā)的油藏,考慮組分差速滲流具有重要的工程實(shí)用意義。
1.原油多組分差速滲流測量方法,其特征在于,包括如下步驟:
2.如權(quán)利要求1所述的原油多組分差速滲流測量方法,其特征在于,所述原油及其各組分的滲流速度的計(jì)算方法為:
3.如權(quán)利要求2所述的原油多組分差速滲流測量方法,其特征在于,的計(jì)算方法為:
4.如權(quán)利要求3所述的原油多組分差速滲流測量方法,其特征在于,的計(jì)算方法為:
5.如權(quán)利要求1所述的原油多組分差速滲流測量方法,其特征在于,所述原油及其各組分的流量的計(jì)算方法為:
6.原油多組分差速滲流測量裝置,用以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1~5任意一項(xiàng)所述的原油多組分差速滲流測量方法,其特征在于,該裝置包括溶液缸(1)和巖心滲流驅(qū)替裝置(2),所述溶液缸(1)通過承高壓管(3)與巖心滲流驅(qū)替裝置(2)相連接,所述溶液缸(1)上設(shè)置有連接口,用于與活塞(4)連通;所述巖心滲流驅(qū)替裝置(2)呈水平布置,內(nèi)部設(shè)置有巖心夾持腔,用于放置待測巖心或多段巖心樣品,并且在巖心滲流驅(qū)替裝置(2)上還設(shè)置有流體進(jìn)口和流體出口(6),通過監(jiān)測原油流入和流出數(shù)據(jù),測量巖心內(nèi)原油及其各組分的滲流速度及流量。
7.如權(quán)利要求6所述的原油多組分差速滲流測量裝置,其特征在于,所述活塞(4)與溶液缸(1)同軸布置,并通過耐高溫密封件與溶液缸(1)缸體滑動(dòng)配合,所述活塞(4)上部設(shè)置有固體推桿,所述固體推桿與恒壓泵相連接。
8.如權(quán)利要求6所述的原油多組分差速滲流測量裝置,其特征在于,所述溶液缸(1)的下部設(shè)置有第一取樣口(5)或排放口,以便在不同階段對流體進(jìn)行取樣或排液;所述溶液缸(1)的下部還設(shè)置出口,所述出口通過承高壓管(3)與巖心滲流驅(qū)替裝置(2)的流體進(jìn)口相連接。
9.如權(quán)利要求6所述的原油多組分差速滲流測量裝置,其特征在于,所述巖心滲流驅(qū)替裝置(2)的流體進(jìn)口處設(shè)置有第一壓力計(jì)(7),在巖心滲流驅(qū)替裝置(2)的流體出口處設(shè)置有第二壓力計(jì)(8)和流量計(jì)(9)。