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专利名称：一种适合不同温压烃体系的取样进样器及方法
技术领域：
本发明涉及一种以PVT中不同温压下的混合物烃体系为原料，用特制的微型管在其中两端配制密封温压阀控制不同温度下的油气两相混合物含量，从而获得在PVT中模拟凝析气藏烃体系在不同温压状态下的取样进样方法，属于烃体系高压取样进样的方法。
背景技术：
烃体系即凝析油气体系，该体系有两个显著特征一个是高的油气比；另一个是在该体系中相对富集轻组分，特别是油气烃的含量在液态烃中占绝大部分。当油气层埋藏较深，地层温度介于临界温度与临界凝析温度之间时，则烃体系的相态在地层压力比较大的情况下，体系呈气相状态，以气相为主，液态烃体积较少。随着压力的增加，凝析出来的液态烃越来越多，通过相图分析看出当压力增加到B点时凝析出来的液态烃最多；此后随着压力的增加凝析出来的液态烃反而气化，到了D点凝析物全部转化为气态，这种现象称为逆蒸发或反常蒸发，于是便形成了凝析气藏。当油气层埋藏更深，地层温度超过烃体系的临界凝析温度时，则体系为纯气相。通过相图的分析研究不难得出凝析气藏的形成实际上取决于多组分烃类的相态特征。一方面相态不同，则决定了形成气藏的地层温度和地层压力也不相同；另一方面决定烃类相图或相图特征的关键是烃类的组成。在此应特别注意油气比，它是控制凝析油气体系形成的最关键因素，而温度压力及相态组分间的关系控制着凝析气藏的形成，准确测定不同温度压力条件下烃类油气比例和组分是确定烃类相态特征的关键。至今为止，国内外各油气田使用的PVT常规取样方法，所测得的烃类组分和油气比与实验所配比例及现场实际相差甚远。导致这种偏差的原因有以下几个问题(1)作为冷凝剂的冰水温度约等于零度，不足以使所有被天然气溶解的凝析油在快速通过冷凝区时被充分凝聚下来；(2)取样瓶设计不合理，空间死体积过大，且冰水温度只对通过取样瓶内腔边缘中的油气才起瞬间凝集(分离)的作用；(3)放样流通时速控制欠佳；(4)对天然气取样的可信程度欠分析。目前国内外不论是室内或野外采集天然气样，都是采用传统的常规排水取气法。这种方法易造成原样失真，其主要原因是(1)天然气中的重烃类易凝聚在水面或有水份的取样瓶内壁上，造成天然气组分含量人为失真；(2)对那些含硫化氢的天然气，更易失真，因硫化氢易溶于水。八五期间我们在完成国内某地区对凝析油气藏的有关攻关项目时，对PVT中集取凝析油样设制了U型三口管取样器；对集取天然气设制了无介质取样器，这种取样器都优于目前的集采油气样品的方法。在取样的可靠性方面有了突破性的进展，但是油气样品必须减压分别集取进行组分测定后，再进行模拟计算，因此还是存在一定的缺陷。

发明内容
本发明的目的在于克服现有常规取样进样的缺陷，为获得天然的凝析气藏中在不同温度压力下用PVT模拟实验集取油气组分的真实含量，特提出一种适合不同温压烃体系的取样进样器及方法。
本发明提供的一种适合不同温压烃体系的取样进样器及方法是采用在不同的温度压力的各种状态下，索取所含有油气比例组分，被索取的这些一定量的油气比例组分且保持在取样时的温压状态；将特制的取样进样器的前端进样口的过渡连接器与PVT的出样口管路接通，调节取样进样器的温度升到与PVT相同温度时，立即开通PVT中已成气体的样品冲洗取样进样器，然后关闭取样进样器的进样开关，待PVT的压力和取样进样器的压力平衡时，关闭进样取样器前端与PVT联接的取样开关，最后关闭PVT出样开关；将装有一定温压的样品的取样进样器出样端的进样针头插入到气相色谱仪的气化室里进行油气组分相应比例的定性定理检测，从而获得在不同温压状态下各油气比组分的相态变化规律，对研究凝析气藏与同天然气资源的开发利用有重大意义。
本发明提供的高压取样进样器，是由取样开关、过渡连接器、储样定量管、进样开关、温控盒、进样针头组成，其特征是核心部份为储样定量管，进口通过过渡连接器与取样开关相连接；出口通过过渡连接器与进样开关相连接；进样开关的另一出口端通过过渡连接器与进样针头相连接；整个装置放入温控盒内。温控盒为取样进样器中储存在定量管中的样品提供一个取样时所处的原始温度，取样进样器的各部件通过四个过渡连接器装配成一体。定量管是由不锈钢特别制作而成，其管空心死体积决定取进样的最佳样量。
在完成此项取样进样器及方法时，首先将严格检查本方法是否合符不同温压下的取样与进样要求，应满足如下条件(1)在一定温压下保持所取组分的均质性；(2)在不同的温压下保持不受温差压差干扰的取样系统的密封性；(3)所索取的油气样品体积容量适合气相色谱分析检测，可供进样量的合理性。该取样进样方法的建立，为高压物性PVT(闪蒸实验)中的相图研究的取样进样方法，是目前国内外的一种先进工作方法；可发挥设备一机多能的功能，且能准确提取PVT中与之推导出油气藏中在各种温压条件下的油气组分的真实含量，并能使之在一张色谱图上将油气轻重全烃组分的含量状态表征出来。
本发明所提供的方法与现有技术相比具有以下优点(1)该方法所获得的油气比组分真实可靠，利于作其它分析测定，易于储存；(2)该方法不仅广泛适用于各种PVT的不同温压下取样，也适用于现场油田的井口直接的不同温度压力状态下取样，而且可将所取样品直接注入各种气相色谱仪的气化室里，作为进样工具使用；(3)该方法为准确测定在不同温压下烃组分的变化规律的检测提供了真实确切的保证，不会造成任何人为的烃组分损失，不会使样品组分失真。


附图为本发明提供的高压取样进样器的结构示意图。
图中1.取样开关，2.过渡连接器，3.储存定量管，4.进样开关，5.温控盒，6.进样针头。
具体实施例方式
下面结合本发明提供的技术方案说明该方法的实施方式实施例1，当PVT内的温度压力达到所需实验的温度压力条件，通常情况下，油气饱和度的温度在120℃左右、饱和压力在30MPa左右。将特制的适合不同温压的取样进样器的前端进样口的过渡连接器2与PVT的出样口管路接通。当此取样进样器的温度调升到和PVT同等温度后，立即开通PVT中已成气体的样品冲洗取样进样器及其管路每次3～5秒钟共三次。然后关闭取样进样器放样端的进样开关4，待PVT的压力和取样进样器的压力平衡时，约一分钟后关闭进样取样器的前端与PVT联接的取样开关1，再关闭PVT出样口开关，与此同时关闭取样进样器的加热开关，这样取样就进行完毕。取下取样进样器，再换上另一个取样进样器，按上述步骤操作另一个不同温度与压力点的取样。
实施例2，将从PVT上取下装有不同温压的烃类样品的取样进样器，打开电源开关升温到取样时的温度，并将该取样进样器的取样端与载气气路的转换开关接通，再将出样端接上特制的进样针头6，当气相色谱仪的各部位分析条件稳定后，立即将装有一定温压的样品的取样进样器出样端的进样针头6插入气相色谱仪的进样口内的气化室里。与此同时打开该取样进样器的出样端的进样开关4，并同时打开和载气气路相联接的转换开关与取样进样器取样端的进样开关1。此时被装在取样进样器里的有一定温压的烃类气态样品，在载气的带动下通过进样针头6被全部载入气相色谱仪进行各种烃类组分的定性定量检测。
权利要求
1.一种适合不同温压烃体系的取样进样器及方法，其特征是采用在不同的温度压力的各种状态下，索取所含有油气比例组分，被索取的这些一定量的油气比例组分且保持在取样时的温压状态；将特制的取样进样器的前端进样口的过渡连接器与PVT的出样口管路接通，调节取样进样器的温度升到与PVT相同温度时，立即开通PVT中已成气体的样品冲洗取样进样器，然后关闭取样进样器的进样开关，待PVT的压力和取样进样器的压力平衡时，关闭进样取样器前端与PVT联接的取样开关，最后关闭PVT出样口开关；将装有一定温压的样品的取样进样器出样端的进样针头插入气相色谱仪的进样口内的气化室里，进行油气组分相应比例的定性定量检测。
2.根据权利要求1所述的取样进样器及方法，其特征是高压取样进样器的核心部份为储样定量管，进口通过过渡连接器与取样开关相连接；出口通过过渡连接器与进样开关相连接；进样开关的另一出口端通过过渡连接器与进样针头相连接；整个装置放入温控盒内。
3.根据权利要求1所述的取样进样器及方法，其特征是取样与进样要求应满足的条件在一定温压下保持所取组分的均质性；在不同的温压下保持不受温差压差干扰的取样系统的密封性；所索取的油气样品体积容量适合气相色谱分析检测，可供进样量的合理性。
全文摘要
本发明涉及一种以PVT中不同温压下的混合物烃体系为原料，用特制的微型管控制油气两相混合物含量，从而获得烃体系高压取样进样的方法。将特制的取样进样器的前端进样口与PVT的出样口管路接通；调节取样进样器的温度使之与样品相同；用样品气体冲洗取样进样器；然后关闭取样进样器的进样开关，待PVT的压力和取样进样器的压力平衡时，关闭取样开关；将装有一定温压的样品的取样进样器的进样针头插入气相色谱仪的气化室里，进行油气组分相应比例的定性定量检测。本发明的方法所获得的油气比组分真实可靠，易于储存。它不仅广泛适用于各种PVT的不同温压下取样，而且也适用于现场油田的井口直接取样，所取样品直接注入气相色谱仪作进样工具使用。
文档编号G01N35/10GK1595168SQ20041004024
公开日2005年3月16日 申请日期2004年7月16日 优先权日2004年7月16日
发明者王海清, 廖细明, 戴鸿鸣 申请人:西南石油学院