專利名稱：一種適合不同溫壓烴體系的取樣進樣器及方法
技術領域：
本發明涉及一種以PVT中不同溫壓下的混合物烴體系為原料，用特制的微型管在其中兩端配制密封溫壓閥控制不同溫度下的油氣兩相混合物含量，從而獲得在PVT中模擬凝析氣藏烴體系在不同溫壓狀態下的取樣進樣方法，屬于烴體系高壓取樣進樣的方法。
背景技術：
烴體系即凝析油氣體系，該體系有兩個顯著特征一個是高的油氣比；另一個是在該體系中相對富集輕組分，特別是油氣烴的含量在液態烴中占絕大部分。當油氣層埋藏較深，地層溫度介于臨界溫度與臨界凝析溫度之間時，則烴體系的相態在地層壓力比較大的情況下，體系呈氣相狀態，以氣相為主，液態烴體積較少。隨著壓力的增加，凝析出來的液態烴越來越多，通過相圖分析看出當壓力增加到B點時凝析出來的液態烴最多；此后隨著壓力的增加凝析出來的液態烴反而氣化，到了D點凝析物全部轉化為氣態，這種現象稱為逆蒸發或反常蒸發，于是便形成了凝析氣藏。當油氣層埋藏更深，地層溫度超過烴體系的臨界凝析溫度時，則體系為純氣相。通過相圖的分析研究不難得出凝析氣藏的形成實際上取決于多組分烴類的相態特征。一方面相態不同，則決定了形成氣藏的地層溫度和地層壓力也不相同；另一方面決定烴類相圖或相圖特征的關鍵是烴類的組成。在此應特別注意油氣比，它是控制凝析油氣體系形成的最關鍵因素，而溫度壓力及相態組分間的關系控制著凝析氣藏的形成，準確測定不同溫度壓力條件下烴類油氣比例和組分是確定烴類相態特征的關鍵。至今為止，國內外各油氣田使用的PVT常規取樣方法，所測得的烴類組分和油氣比與實驗所配比例及現場實際相差甚遠。導致這種偏差的原因有以下幾個問題(1)作為冷凝劑的冰水溫度約等于零度，不足以使所有被天然氣溶解的凝析油在快速通過冷凝區時被充分凝聚下來；(2)取樣瓶設計不合理，空間死體積過大，且冰水溫度只對通過取樣瓶內腔邊緣中的油氣才起瞬間凝集(分離)的作用；(3)放樣流通時速控制欠佳；(4)對天然氣取樣的可信程度欠分析。目前國內外不論是室內或野外采集天然氣樣，都是采用傳統的常規排水取氣法。這種方法易造成原樣失真，其主要原因是(1)天然氣中的重烴類易凝聚在水面或有水份的取樣瓶內壁上，造成天然氣組分含量人為失真；(2)對那些含硫化氫的天然氣，更易失真，因硫化氫易溶于水。八五期間我們在完成國內某地區對凝析油氣藏的有關攻關項目時，對PVT中集取凝析油樣設制了U型三口管取樣器；對集取天然氣設制了無介質取樣器，這種取樣器都優于目前的集采油氣樣品的方法。在取樣的可靠性方面有了突破性的進展，但是油氣樣品必須減壓分別集取進行組分測定后，再進行模擬計算，因此還是存在一定的缺陷。
發明內容
本發明的目的在于克服現有常規取樣進樣的缺陷，為獲得天然的凝析氣藏中在不同溫度壓力下用PVT模擬實驗集取油氣組分的真實含量，特提出一種適合不同溫壓烴體系的取樣進樣器及方法。
本發明提供的一種適合不同溫壓烴體系的取樣進樣器及方法是采用在不同的溫度壓力的各種狀態下，索取所含有油氣比例組分，被索取的這些一定量的油氣比例組分且保持在取樣時的溫壓狀態；將特制的取樣進樣器的前端進樣口的過渡連接器與PVT的出樣口管路接通，調節取樣進樣器的溫度升到與PVT相同溫度時，立即開通PVT中已成氣體的樣品沖洗取樣進樣器，然后關閉取樣進樣器的進樣開關，待PVT的壓力和取樣進樣器的壓力平衡時，關閉進樣取樣器前端與PVT聯接的取樣開關，最后關閉PVT出樣開關；將裝有一定溫壓的樣品的取樣進樣器出樣端的進樣針頭插入到氣相色譜儀的氣化室里進行油氣組分相應比例的定性定理檢測，從而獲得在不同溫壓狀態下各油氣比組分的相態變化規律，對研究凝析氣藏與同天然氣資源的開發利用有重大意義。
本發明提供的高壓取樣進樣器，是由取樣開關、過渡連接器、儲樣定量管、進樣開關、溫控盒、進樣針頭組成，其特征是核心部份為儲樣定量管，進口通過過渡連接器與取樣開關相連接；出口通過過渡連接器與進樣開關相連接；進樣開關的另一出口端通過過渡連接器與進樣針頭相連接；整個裝置放入溫控盒內。溫控盒為取樣進樣器中儲存在定量管中的樣品提供一個取樣時所處的原始溫度，取樣進樣器的各部件通過四個過渡連接器裝配成一體。定量管是由不銹鋼特別制作而成，其管空心死體積決定取進樣的最佳樣量。
在完成此項取樣進樣器及方法時，首先將嚴格檢查本方法是否合符不同溫壓下的取樣與進樣要求，應滿足如下條件(1)在一定溫壓下保持所取組分的均質性；(2)在不同的溫壓下保持不受溫差壓差干擾的取樣系統的密封性；(3)所索取的油氣樣品體積容量適合氣相色譜分析檢測，可供進樣量的合理性。該取樣進樣方法的建立，為高壓物性PVT(閃蒸實驗)中的相圖研究的取樣進樣方法，是目前國內外的一種先進工作方法；可發揮設備一機多能的功能，且能準確提取PVT中與之推導出油氣藏中在各種溫壓條件下的油氣組分的真實含量，并能使之在一張色譜圖上將油氣輕重全烴組分的含量狀態表征出來。
本發明所提供的方法與現有技術相比具有以下優點(1)該方法所獲得的油氣比組分真實可靠，利于作其它分析測定，易于儲存；(2)該方法不僅廣泛適用于各種PVT的不同溫壓下取樣，也適用于現場油田的井口直接的不同溫度壓力狀態下取樣，而且可將所取樣品直接注入各種氣相色譜儀的氣化室里，作為進樣工具使用；(3)該方法為準確測定在不同溫壓下烴組分的變化規律的檢測提供了真實確切的保證，不會造成任何人為的烴組分損失，不會使樣品組分失真。
附圖為本發明提供的高壓取樣進樣器的結構示意圖。
圖中1.取樣開關，2.過渡連接器，3.儲存定量管，4.進樣開關，5.溫控盒，6.進樣針頭。
具體實施例方式
下面結合本發明提供的技術方案說明該方法的實施方式實施例1，當PVT內的溫度壓力達到所需實驗的溫度壓力條件，通常情況下，油氣飽和度的溫度在120℃左右、飽和壓力在30MPa左右。將特制的適合不同溫壓的取樣進樣器的前端進樣口的過渡連接器2與PVT的出樣口管路接通。當此取樣進樣器的溫度調升到和PVT同等溫度后，立即開通PVT中已成氣體的樣品沖洗取樣進樣器及其管路每次3～5秒鐘共三次。然后關閉取樣進樣器放樣端的進樣開關4，待PVT的壓力和取樣進樣器的壓力平衡時，約一分鐘后關閉進樣取樣器的前端與PVT聯接的取樣開關1，再關閉PVT出樣口開關，與此同時關閉取樣進樣器的加熱開關，這樣取樣就進行完畢。取下取樣進樣器，再換上另一個取樣進樣器，按上述步驟操作另一個不同溫度與壓力點的取樣。
實施例2，將從PVT上取下裝有不同溫壓的烴類樣品的取樣進樣器，打開電源開關升溫到取樣時的溫度，并將該取樣進樣器的取樣端與載氣氣路的轉換開關接通，再將出樣端接上特制的進樣針頭6，當氣相色譜儀的各部位分析條件穩定后，立即將裝有一定溫壓的樣品的取樣進樣器出樣端的進樣針頭6插入氣相色譜儀的進樣口內的氣化室里。與此同時打開該取樣進樣器的出樣端的進樣開關4，并同時打開和載氣氣路相聯接的轉換開關與取樣進樣器取樣端的進樣開關1。此時被裝在取樣進樣器里的有一定溫壓的烴類氣態樣品，在載氣的帶動下通過進樣針頭6被全部載入氣相色譜儀進行各種烴類組分的定性定量檢測。
權利要求
1.一種適合不同溫壓烴體系的取樣進樣器及方法，其特征是采用在不同的溫度壓力的各種狀態下，索取所含有油氣比例組分，被索取的這些一定量的油氣比例組分且保持在取樣時的溫壓狀態；將特制的取樣進樣器的前端進樣口的過渡連接器與PVT的出樣口管路接通，調節取樣進樣器的溫度升到與PVT相同溫度時，立即開通PVT中已成氣體的樣品沖洗取樣進樣器，然后關閉取樣進樣器的進樣開關，待PVT的壓力和取樣進樣器的壓力平衡時，關閉進樣取樣器前端與PVT聯接的取樣開關，最后關閉PVT出樣口開關；將裝有一定溫壓的樣品的取樣進樣器出樣端的進樣針頭插入氣相色譜儀的進樣口內的氣化室里，進行油氣組分相應比例的定性定量檢測。
2.根據權利要求1所述的取樣進樣器及方法，其特征是高壓取樣進樣器的核心部份為儲樣定量管，進口通過過渡連接器與取樣開關相連接；出口通過過渡連接器與進樣開關相連接；進樣開關的另一出口端通過過渡連接器與進樣針頭相連接；整個裝置放入溫控盒內。
3.根據權利要求1所述的取樣進樣器及方法，其特征是取樣與進樣要求應滿足的條件在一定溫壓下保持所取組分的均質性；在不同的溫壓下保持不受溫差壓差干擾的取樣系統的密封性；所索取的油氣樣品體積容量適合氣相色譜分析檢測，可供進樣量的合理性。
全文摘要
本發明涉及一種以PVT中不同溫壓下的混合物烴體系為原料，用特制的微型管控制油氣兩相混合物含量，從而獲得烴體系高壓取樣進樣的方法。將特制的取樣進樣器的前端進樣口與PVT的出樣口管路接通；調節取樣進樣器的溫度使之與樣品相同；用樣品氣體沖洗取樣進樣器；然后關閉取樣進樣器的進樣開關，待PVT的壓力和取樣進樣器的壓力平衡時，關閉取樣開關；將裝有一定溫壓的樣品的取樣進樣器的進樣針頭插入氣相色譜儀的氣化室里，進行油氣組分相應比例的定性定量檢測。本發明的方法所獲得的油氣比組分真實可靠，易于儲存。它不僅廣泛適用于各種PVT的不同溫壓下取樣，而且也適用于現場油田的井口直接取樣，所取樣品直接注入氣相色譜儀作進樣工具使用。
文檔編號G01N35/10GK1595168SQ20041004024
公開日2005年3月16日 申請日期2004年7月16日 優先權日2004年7月16日
發明者王海清, 廖細明, 戴鴻鳴 申請人:西南石油學院