SYT 5543-2002 凝析氣藏流體物性分析方法

備案號(hào)：10439—2002中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)凝析氣藏流體物性分析方法2002-05-28發(fā)布2002-08-01實(shí)施國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)發(fā)布I前言 Ⅱ 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 14儀器儀表 25儀器儀表校驗(yàn)與標(biāo)定 36樣品檢查 47凝析氣藏地層流體的配制 78凝析氣藏流體分析 9分析報(bào)告的格式 附錄A(資料性附錄)凝析氣藏流體物性分析報(bào)告格式 Ⅱ凝析氣藏流體分析數(shù)據(jù)是凝析氣藏儲(chǔ)量計(jì)算、開(kāi)發(fā)方案、油藏工程和采油工隨著凝析氣藏流體分析儀器和實(shí)驗(yàn)分析方法的不斷改進(jìn)完善研的需要。為此，對(duì)SY/T5543—92進(jìn)行了修訂。修訂后的標(biāo)準(zhǔn)名稱改為《凝析氣藏流體物性分析方法》。目前國(guó)內(nèi)用于凝析氣藏流體分析檢測(cè)的儀器類型較多，而且基本上除了凝析氣藏流體的取樣內(nèi)容，改進(jìn)了凝析氣藏流1凝析氣藏流體物性分析方法的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方SY/T0529油田氣中C?~C?2,N?,CO?組分分析關(guān)聯(lián)歸一氣相色譜法計(jì)量油氣所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)參比條件為20℃和0.101325MPa。油氣藏?zé)N類流體經(jīng)油氣分離器分離后，進(jìn)入儲(chǔ)油罐并在大氣條件下標(biāo)準(zhǔn)條件下的一級(jí)分離器氣產(chǎn)量與油罐油產(chǎn)量(20℃)之比，m3/m3。2標(biāo)準(zhǔn)條件下的一級(jí)分離器氣產(chǎn)量與一級(jí)分離器油產(chǎn)量(分離器條件)之比，m3/m3。分離器油的體積系數(shù)volumetriccoefficientofse一級(jí)分離器條件下的油體積與油罐油(20℃)體積之比。為修正實(shí)際氣體與理想氣體的偏差而在理想氣體狀態(tài)方程中引入的乘單次脫氣又稱一次閃蒸，是指處于某條件下的單相流體瞬間釋放到大氣指把某一恒定質(zhì)量的烴類物質(zhì)，在保持一定溫度下，測(cè)定其體積與壓力關(guān)系的試驗(yàn)，俗稱p—v定義露點(diǎn)壓力下的體積為定容體積，在恒溫條件下，逐級(jí)降低原指從油氣井中產(chǎn)出的烴類流體。實(shí)驗(yàn)室等容衰竭試驗(yàn)中排出的液態(tài)和氣態(tài)烴類物質(zhì)也稱井流額定工作溫度不低于150℃,控溫精度±0.5℃,額定工作壓力不低于50MPa。容量100cm3~500cm3,分辨力0.01cm3,額定工作壓力不低于50MPa。壓力表精度不低于0.35級(jí)，壓力傳感器精度不低于0.2%。讀數(shù)精度不低于0.0001g/cm3,控溫精度±0.05℃。4.5氣相色譜儀天然氣組分分析到庚烷以上，摩爾分?jǐn)?shù)精確到0.0001,原油組分分析到Ca+以上，質(zhì)量分?jǐn)?shù)精確到0.001。測(cè)量范圍50～700,測(cè)量誤差不大于5%。3容量大于1000cm3,分辨力1cm3。量程不小于160g,感量為0.1mg。精度0.4級(jí)。排量不小于4L/s,真空度1.33Pa。容積不小于500cm3,額定工作壓力不低于50MPa,額定溫度不低于150℃。額定壓力不低于50MPa。標(biāo)定工作包括死體積、容積及溫變系數(shù)和壓變系數(shù)，得到PVT容器的容積方程。儀器不同，具——計(jì)量泵標(biāo)定的讀數(shù)基準(zhǔn)壓力為10MPa;當(dāng)溫度與標(biāo)定溫度相差5℃以上時(shí)，需要在相應(yīng)溫度——泵腔清洗干凈，抽空至200Pa后，繼續(xù)抽30min,充滿標(biāo)定液。——計(jì)量泵全量程均分為四段標(biāo)定，每段排液稱量三次，每次約20cm3,稱準(zhǔn)至0.001g。每次排液時(shí)，泵的初、末讀數(shù)都要在標(biāo)定壓力和進(jìn)——泵的標(biāo)定周期為12個(gè)月。氣體計(jì)量計(jì)(以下簡(jiǎn)稱氣量計(jì))的標(biāo)定采用在大氣壓力和室溫下分段充氣計(jì)量法。——標(biāo)定周期為24個(gè)月。若采用數(shù)字式密度儀測(cè)定，標(biāo)定按SH/T0604執(zhí)行。其它測(cè)定儀器按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。氣相色譜儀除按期經(jīng)法定計(jì)量單位檢定外，每?jī)芍苓€應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)氣進(jìn)行確、可靠。天然氣組成分析標(biāo)定按SY/T0529執(zhí)行。4將分離器氣樣瓶直立加熱至分離器溫度，恒溫4h以上。如圖1所示連接壓力表。打開(kāi)氣瓶上閥a)按圖2連接流程；b)計(jì)量泵加壓至高于分離器壓力，打開(kāi)閥4,連通樣品；c)將分離器油樣瓶加熱至分離器溫度并恒溫4h以上，加熱過(guò)程中應(yīng)不斷搖樣，以防壓力過(guò)高；a)在分離器溫度下，將油樣加壓至高于分離器壓力5MPa以上，充分搖動(dòng)，使樣品成單相。穩(wěn)5b)降壓至下一預(yù)定壓力(壓力間隔為1MPa～2MPa),充分搖動(dòng)至壓力穩(wěn)定后記錄壓力和泵讀c)以壓力為縱坐標(biāo)，累積泵讀數(shù)差為橫坐標(biāo)，將測(cè)試結(jié)果標(biāo)繪在算術(shù)坐標(biāo)系上，從而得到如圖3所示的飽和壓力測(cè)試曲線，曲線的拐點(diǎn)即為飽和壓d)分離器油的飽和壓力與分離器壓力相對(duì)誤差小于5%為合格。累積泵讀數(shù)差，cm3a)按圖4連接流程，在分離器取樣溫度下恒溫4h以上，將樣品加壓高于分離器壓力5MPa以c)用計(jì)量泵保持壓力，將一定體積的分離器油樣放出，記錄泵末讀數(shù)，計(jì)量脫出氣體積，稱油6 (1) 或m3/m3);V?——放出氣體在室溫、大氣壓力下的體積(氣量計(jì)測(cè)量體積)的數(shù)值，單位為立方厘米7X——分離器油i組分的摩爾分?jǐn)?shù)；要求其中兩次測(cè)試結(jié)果的氣油比相對(duì)誤差小于2%,體積系數(shù)相對(duì)誤差小于1%。根據(jù)熱力學(xué)關(guān)系，處于平衡狀態(tài)的分離器油、氣樣品，其組成從甲烷到己烷，lgK;與7.1配樣準(zhǔn)備和計(jì)算采用氣體增壓泵或冷凍復(fù)壓等方法，將處于分離器溫度下的分離器氣體轉(zhuǎn)入活塞式高壓容器中，7.1.2配樣條件下氣體偏差系數(shù)的測(cè)定7.1.2.1測(cè)試步驟a)按圖5連接流程。將樣品恒溫在配樣溫度4h以上。d)打開(kāi)高壓容器頂閥，保持壓力將約20cm3的高壓氣體緩慢放出，關(guān)閉頂閥。e)讀取泵、氣量計(jì)末讀數(shù)，記錄室溫和大f)按7.1.2.1c)至e)平行測(cè)試三次以上。7.1.2.2計(jì)算配樣條件下分離器氣體的偏差系數(shù) (6)8V——高壓氣體的體積(由泵讀數(shù)差經(jīng)校正求出)的數(shù)值，單位為立方厘米(cm3);T,——配樣溫度(一般可設(shè)定為分離器溫度)的數(shù)值，單位為開(kāi)(K);Z?——室溫、大氣壓力下的氣體偏差系數(shù)(一般可近似取值等于1)。7.1.2.3質(zhì)量要求要求三次測(cè)試結(jié)果的相對(duì)誤差小于2%。如果送樣單上提供的是分離器氣油比，則按7.1.3的規(guī)定校正即可。若提供的是生產(chǎn)氣油比，則GORs——一級(jí)分離器的氣油比的數(shù)值，單位為立方7.1.5.1計(jì)算配樣用油量 (9)9Vw——配制xcm3地層流體樣品所需的分離器油量的數(shù)值，單位為立方厘米(cm3)。7.1.5.2計(jì)算配樣用氣量Z——標(biāo)準(zhǔn)條件下的氣體偏差系數(shù)(一般可近似取值為1)。7.2.1轉(zhuǎn)油樣a)清洗干凈配樣容器，按圖6連接流程。b)將兩恒溫浴恒定在配樣溫度4h以上。c)抽空配樣容器達(dá)200Pa后再抽30min。e)用雙泵法將所需的分離器油量轉(zhuǎn)入配7.2.2轉(zhuǎn)氣樣a)將恒溫浴中的油瓶更換為貯氣瓶，并恒定在配樣溫度和壓力4h以上。圖6配樣流程7.2.3配樣質(zhì)量檢查a)將配樣容器中的流體樣品加熱恒溫在地層溫度4h以上，充分?jǐn)嚢璨⒎€(wěn)定在高于地層壓力b)按6.4.3的規(guī)定進(jìn)行地層流體的單次脫氣試驗(yàn)，平行測(cè)試三次以上。R——摩爾氣體常數(shù)，8.3147MPa·cm3/(mol·K);d)配制地層流體與按氣油比計(jì)算(按8.1.3的規(guī)定計(jì)算)的地層流體中各組分的組成應(yīng)一致，其中甲烷含量相差不大于3%為合格。為進(jìn)行相關(guān)測(cè)試，采用雙泵法將經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)合格的配制樣品轉(zhuǎn)入PVT分析容器，轉(zhuǎn)樣步驟如下：a)將PVT容器清洗干凈，按圖7連接流程。b)將PVT容器、儲(chǔ)樣器均恒溫在地層溫度4h以上。c)將PVT容器及外接管線抽空到200Pa后繼續(xù)抽30min。e)在保持壓力條件下緩慢打開(kāi)儲(chǔ)樣器頂閥和PVT容器頂閥，將所需樣品量轉(zhuǎn)入PVT容器中。測(cè)定分離器油、油罐油、油罐氣的組成及性質(zhì)，按6.4.3執(zhí)行。C=41.57Y.,M;…………C,,——分離器氣中自C?之后j組分的含量8.1.5計(jì)算井流物中的重質(zhì)含量Cw,=41.57Xw,M,………………恒質(zhì)膨脹實(shí)驗(yàn)又簡(jiǎn)稱p—V關(guān)系測(cè)試，是指在地層溫度下測(cè)定恒定質(zhì)量的凝析氣藏流體樣品的體積與壓力的關(guān)系，從而得到凝析氣藏流體的露點(diǎn)壓力、氣體偏差系數(shù)和不同a)在地層溫度下將約為容器容積1/3的凝析氣藏流體樣品轉(zhuǎn)入帶窗PVT容器中，在高于地層壓力的某一壓力下恒溫4h,不斷攪拌，溫度、壓力穩(wěn)定后，記錄PVT容器內(nèi)的樣品體積和壓b)采用逐級(jí)降壓逼近法確定露點(diǎn)壓力，當(dāng)液滴出現(xiàn)與消失之間的壓力差小于0.1MPa時(shí)止，取這兩個(gè)壓力值的平均值為第一露點(diǎn)壓力，并把壓力調(diào)到該值，平衡1h后記錄壓力和樣品體a)將PVT容器中的樣品再加壓至地層壓力，充分?jǐn)嚢璺€(wěn)定，待壓力穩(wěn)定后記錄壓力和樣品體b)退泵分級(jí)降壓，每級(jí)約降0.5MPa～2MPa。c)露點(diǎn)壓力以上，每級(jí)壓力平衡0.5h后記錄壓力和樣品體積。d)露點(diǎn)壓力以下，每級(jí)壓力下應(yīng)攪拌0.5h并靜置0.5h后才能記錄壓力、樣品體積和凝析液量，pa——露點(diǎn)壓力(絕對(duì))的數(shù)值，單位為兆帕(MPa);p;——i級(jí)壓力(絕對(duì))的數(shù)值，單位為兆帕(MPa);V;——i級(jí)壓力下的樣品體積的數(shù)值，單 (17)等容衰竭試驗(yàn)是為模擬凝析氣藏衰竭式開(kāi)采過(guò)程，了解開(kāi)采動(dòng)態(tài)，研究程中氣藏流體體積和井流物組成變化以及不同衰竭壓力時(shí)的采收率。實(shí)目的，其作法是：將露點(diǎn)壓力下的樣品體積確定為氣藏流體的孔隙定容體積，自露點(diǎn)壓力與零壓(表壓)之問(wèn)均分為6~8個(gè)衰竭壓力級(jí)，每級(jí)降壓膨脹，然后恒壓排放到定容體積。在這一試驗(yàn)過(guò)程中等容衰竭試驗(yàn)的測(cè)試流程如圖8所示。圖8等容衰竭試驗(yàn)流程a)將約為PVT容器容積2/5的凝析氣藏流體樣品轉(zhuǎn)入帶窗容器中，在地層壓力下將樣品攪拌均勻并在地層溫度下恒溫平衡4h。b)將壓力降至露點(diǎn)壓力，平衡2h后，記下PVT容器內(nèi)凝析氣樣品體積，此時(shí)容器中氣體所占 式中：式中：L,—i級(jí)壓力下反凝析液占孔隙體積的比例；9分析報(bào)告的格式凝析氣藏流體物性分析報(bào)告的格式參見(jiàn)附錄A(資料性附錄)。 歸檔號(hào)： ××××××××(檢測(cè)單位)(單位及檢測(cè)專用章)A.2分析報(bào)告首頁(yè)格式 A.3凝析氣藏特征及取樣資料格式表A.3.1凝析氣藏特征及氣井生產(chǎn)情況原始?xì)獠貕毫υ細(xì)獠販囟取嫱昃掌趍m原始生產(chǎn)氣油比m中部深度m目前地層壓力目前地層溫度℃表A.3.2取樣條件油管壓力MPa套管壓力一級(jí)分離器壓力MPa一級(jí)分離器溫度℃一級(jí)分離器產(chǎn)氣量油罐油相對(duì)密度一級(jí)分離器氣油比測(cè)氣用氣體相對(duì)密度(空氣=1)取樣日期A.4樣品檢查情況格式表A.4.1樣品檢查情況℃打開(kāi)壓力樣品體積A.5井流物組分組成數(shù)據(jù)格式表A.5.1井流物組分組成數(shù)據(jù)分離器油分離器氣正丁烷正戊烷A.6凝析氣藏流體壓力體積關(guān)系數(shù)據(jù)格式表A.6.1凝析氣藏流體壓力體積關(guān)系數(shù)據(jù)(℃)表A.7.1等容衰竭測(cè)試數(shù)據(jù)(_℃)分級(jí)壓力平衡氣相氣液兩相累積采出百分?jǐn)?shù)%井流物，km3油罐液體積，m3閃蒸氣，km3閃蒸氣重質(zhì)乙烷丁烷(總)井流物重質(zhì)乙烷丁烷(總)油罐油相對(duì)密度，20℃閃蒸氣/油罐油，m3/m3各組分重質(zhì)含量，g/m3乙烷以上恒質(zhì)膨脹過(guò)程流體相對(duì)體積與壓力關(guān)系曲線(