• 油藏流体终端组份的特征化

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    油藏流体终端组份特征化在预测油藏流体的物性及其相态变化,以及作进一步化工运算过程中起着很重要的作用。

    油品送去实验室作组成分析,一般含有的终端组份(Cn+)是一个物性未知的混合物。终端组份的特征化就是用一组“拟组份”来代替终端组份,并估算出这一组拟组份的物理性质,以便用状态方程进行运算。因为每一油品的终端组份及组成不同,所以特征化的结果也就不一样。

    油藏流体终端组份特征化必须遵循一定的规则,包括选择一定数量的拟组分和选用适宜的临界性质的关联式。对同一个油品作终端组份特征化,如果选用不同的临界性质关联式,会得出截然不同的相图(见右图)。如果用不同特征化后的状态方程作进一步运算,结果便大相径庭。因此,选用适当的模型和关联式,对油藏流体终端组份进行特征化至关重要。

     

    油藏流体终端组份特征化涉及三个层面:

    确定组份的分布函数,即选择一特征化方式;

    确定拟组份的的归并方式和拟组份数;和

    估算拟组份的临界性质。

    本模块向用户提供多种特征化方式和临界物性关联式,用户可根据自己的经验作 …

  • 计算 组成梯度 (Composition Gradient with Depth)

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    油藏流体的压力、温度以及组成随着油藏的深度发生变化。越往深处,油藏流体的压力和温度越高,然而组成的变化便不是那么单一。一般说来,轻组分的浓度随着油藏的深度递减,重组分的浓度则随着油藏的深度递增。特别在接近饱和点的时候,流体组成呈现很大的变化。流体组成的变化又引起其物性,如密度、粘度等的变化。因此,掌握油藏流体组成随油藏深度的变化,对于认识油藏的价值,制定油藏开采计划的重要性是不言而喻的。

    影响油藏流体组成变化的因素很多,如生物降解,及流体对流引起的质量传递等。本模块应用热力学状态方程,假设在一维垂直空间内无质量传递,计算流体在重力、热扩散和化学位变化的驱动下组成,以及流体相关物性随深度的变化。计算结果以三维相图及表格的形式显示。请注意图表显示在2500米至2520米处的相态变化。

     

    (以上计算实例取自于Pedersen book, p312)

  • PVT 物性工具箱

    目前,本模块提供如下PVT物性计算:

    原油体积系数,Bo

    气体体积系数,Bg

    油气比

    气体采收率

    更多的油、气和地层水的物性计算正在研发之中。模块计算将采用状态方程和经验关联式完成:

    原油物性

    原油地下体积系数(Bo)

    原油泡点

    气油比(GOR)

    活油粘度(饱和)

    活油粘度(未饱和)

    死油粘度

    活油的压缩系数(饱和,P<Pb)

    活油的压缩系数(未饱和,P>Pb)

     

    气体物性

    临界物性(已知气体组成)

    临界物性(已知气体重度)

    压缩因子

    气体粘度

    气体压缩系数

     地下水物性

    地下水体积系数FVF

    地下水溶解气水比

    地下水粘度

    地下水压缩系数(饱和, P<Pb)

    地下水压缩系数(未饱和, P>Pb)

  • PVT测试仿真模拟

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    对实验室一系列常规PVT测试进行仿真模拟,包括恒组成膨胀(CCE test),微分释放(DL test),恒容衰竭(CVD test),分离器实验(separator test)和 流体溶胀(swelling test)等过程模拟。可用于制定实验测量计划和测试工作流程,并估算测试结果。

    1. 恒组成膨胀

    在组成决定之后,无论是常规油样还是凝析气样,CCE测试通常是第一步的测试。恒组成膨胀测试在油藏温度下从高于饱和压力点开始,逐步降压(恒组成条件下体积得以膨胀)。测试得到样品的泡点或露点,以及其他物性随压力和温度的变化。

    2. 微分释放

    DL测试从泡点(常规油样)或露点(凝析气样)开始。如下图所示,流体在恒温的条件下逐步降压,测量降压过程中产生的液体和气体的体积,并将气体排出。同CCE测试一样,DL测试是为了了解油藏流体在油藏条件下的相行为及物性变化。DL测试的目的还为了得到油藏流体在油藏条件下的体积相比较于其在标准条件下体积的信息,即,原油体积系数,Bo和天然气体积系数,Bg。

    3. 恒容衰竭

    CVD测试从凝析气样 …

  • CCE (恒组成膨胀) 测试模拟 (Constant Composition Expansion / Constant Mass Expansion)

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    为优化油藏的开采,油藏流体被采样送去实验室进行一系列的测试,以期掌握在一系列降压、降温条件下所可能取得的最佳产量及最佳油品。比如,了解起初为一相的流体在何种条件下会分裂为两相以及各相的组成和物性等。这样的测试称之为PVT测试,所得的性质称之为PVT性质,通常将其表达成压力和温度的函数。

    在组成决定之后,无论是常规油样还是凝析气样CCE通常是第一步的测试。CCE测试在油藏温度下从高于饱和压力点开始,逐步降压 (恒组成条件下体积得以膨胀) 。测试得到样品的泡点或露点,以及其他物性随压力和温度的变化 (见示意图)。

    本模块是对CCE测试的仿真模拟,也可以用作对实验室一系列测试的计划和预测。

     

     

  • DL (微分释放 / 差异分离) 测试模拟 (Differential Liberation)

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    DL测试从泡点 (常规油样) 或露点 (凝析气样) 开始。如下图所示,流体在恒温的条件下逐步降压,测量降压过程中产生的液体和气体的体积,并将气体排出。同CCE测试一样,DL测试是为了了解油藏流体在油藏条件下的相行为及物性变化。DL测试的目的还为了得到油藏流体在油藏条件下的体积相比较于其在标准条件下体积的信息,即,原油体积系数,Bo和天然气体积系数,Bg。

     

  • CVD (恒容衰竭 / 恒定体积损耗) 测试模拟 (Constant Volume Depletion)

    进入模块计算

    CVD测试从凝析气样的露点开始,记录露点下饱和体积,Vsat。随着压力下降,体积增大,形成气油两相。气体从顶部的阀门排出,将两相的体积在维持恒定压力下降至饱和体积,Vsat。记录排出气体的摩尔数相对于原有气体的百分比 (% of vapor depleted),以及生成液体的体积相对于饱和体积的百分比 (% of liquid dropout)。

    油藏如同一个体积和温度恒定的储罐,随着油气的采出,压力逐步下降,而体积和温度维持 (几乎) 不变。CVD测试是为了了解凝析气或挥发油在开采过程中流体的PVT物性随时间的变化。

  • Separator (分离器 / 油气分离) 测试模拟 (Separator Test)

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    一般说来,原油或其他油品多是油气混合物(有的还是油气水混合物),在一定的温度压力下,只要经过充分的接触,便会形成油相(液相)和气相,且组分和组成一定,这种现象称为平衡分离。将原油分离为油气两相的过程通常是在油气分离器中进行,通过控制温度和压力使气液两相接近平衡。

    油气分离可以有一级分离和多级分离。从理论上讲,分离的级数多,原油的收率高。而从生产的经济效益来讲,则要根据原油的气油比来确定分离级数。通常采用2至4级分离,直至压力系统降至常压。

     

  • 水合物生成预测

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    天然气水合物是一种“冰状”的晶体,由气体分子和“笼状”结构的水分子组成,通常在高压低温下,有时能在高于室温的条件下形成。一旦具备形成条件,水合物的晶核会迅速长大,堵塞油气的生产设备或输送管线,造成停产,甚至会有爆破的危险。因此,水合物是工业界在油气田的开发和过程设计中热切关注的问题。

    另一方面,降压或升温会使已形成的水合物解体,并释放出甲烷等可燃气体,所以,有时水合物也称为“燃冰”,是可利用的能源。

    除了保持生产设备和输送管线在足够的低压高温下运行之外,工业界普遍采用水合物阻制剂。水合物阻制剂分热力学和动力学两种。前者的使用,降低了给定压力条件下水合物的生成温度;而后者则延迟水合物的生成时间。由于某种盐类,如NaCl、KCl和CaCl2也有阻制水合物的作用,而地下生成水中就有盐类的存在,与有机阻制剂结合使用,可以有效地降低给定压力条件下水合物的生成温度 。

    防止水合物生成的有效手段莫过于采用一款成熟、可靠的水合物预测软件。本模块预测在有 / 无水合物阻滞剂情况下,水 …

  • 阻制剂对水合物生成的影响及其预测

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    除了保持生产设备和输送管线在足够的低压高温下运行之外,工业界普遍采用水合物阻制剂。水合物阻制剂分热力学和动力学两种。前者的使用,降低了给定压力条件下水合物的生成温度;而后者则延迟水合物的生成时间。

    由于某种盐类,如NaCl、KCl和CaCl2也有阻制水合物的作用,而地下生成水中就有盐类的存在,与有机阻制剂结合使用,可以有效的降低给定压力条件下水合物的生成温度 (见右图)。

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