一种高温高压气藏条件下凝析水含量测试及计算方法技术

本发明专利技术公开了一种高温高压气藏条件下凝析水含量测试及计算方法，包括如下步骤：现场天然气、地层水取样；将温压调节到指定温压点，获取地层水中天然气溶解度数据；监测定量注入水样前后PVT筒恒温恒压条件下体积大小，待稳定后记录温度、压力，完毕后调节至下一个温压点，并测量获取多组实验数据；构建天然气中饱和水蒸气含量计算模型，将实验测得的温度、压力、体积值带入饱和水蒸气含量计算模型，得到不同温度及压力下的天然气饱和水蒸气含量。运用该方法可以精确测量及计算得到高温高压天然气饱和水蒸气含量，同时对样品的需求少，计量方便快捷，计量结果可靠，该测试方法具有较强的通用性。

【技术实现步骤摘要】
一种高温高压气藏条件下凝析水含量测试及计算方法
本专利技术涉及一种油气勘探开发技术中，高温高压气藏凝析水含量测试及计算的流体评价技术，具体是指高温高压储层中水蒸气含量的获取方法。
技术介绍
高温高压气藏受储层环境的影响，天然气中饱和有一定量的地层水，随着衰竭开采过程中天然气的降温卸压，会导致天然气中饱和蒸汽含量发生变化，产生凝析水。为了明确气藏凝析水析出机理，为凝析水积液风险预判和防控对策研究提供理论基础，必须弄清生产过程中气藏和井筒内部天然气在不同温压条件下凝析水含量的大小变化规律。由于气相中凝析水含量往往不一定会特别高，同时又涉及高温高压，因此凝析水含量测试对仪器精度及仪器温压性能要求非常高。然而传统测试方法具备以下固有的缺陷：(1)计量时需要大量取样，由于气相中凝析水含量较小，要减小误差，同时达到天平的测试范围，需要从PVT筒下端大量取样，造成实验材料浪费较大，成本增加，配样及转样次数增加；(2)管线中液态水造成误差大，由于涉及恒温恒压转样，转样过程中必然涉及连接管线，实验过程中必然面临凝析水在管线中析出从而影响凝析水含量最终测试精度；(3)管路死体积造成误差大，测试流程中各种管路将会导致一定量的死体积，死体积会造成难以精确检测凝析水质量和气体体积，从而使得本来就比较低的凝析水含量会更低，误差变大。
技术实现思路
针对传统测试方法固有的这些缺陷，为准确评价高温高压气藏凝析水含量及变化规律，本专利技术所采用的技术方案是：一种高温高压气藏条件下凝析水含量测试及计算方法，包括如下步骤：S1，高温高压气井流体采样：利用取样仪器从高温高压气田井场获取高温高压气井流体样品；S2，获取地层水中天然气溶解度数据：向PVT仪注入地层水和天然气，搅拌样品，使筒体内部温压平衡至测试点温压状态，从PVT仪下端取样，样品在取样器中进行降温及析出水溶气，通过电子天平测试地层水量，通过流量计测试水溶气量。S3，获取多组PVT筒体积数据：向PVT仪加入适量天然气，监测高温高压气井流体样品在目标温度、压力下的体积，平衡后记录温度、压力、体积；向PVT筒加入适量地层水，改变温度，平衡后记录温度、压力、体积；得到由体积、温度参数和压力参数构成的多组数据；S4，构建天然气中饱和水蒸气含量计算公式：利用气样和水样在高温高压下会最终达到气水平衡，根据恒定温压条件下气样加入水样前后的状态变化，基于物质平衡原理构建天然气中饱和水蒸气含量计算公式；S5，获取凝析水含量：根据在恒温恒压条件下监测天然气注入地层水前后的体积，结合地层水中天然气溶解度测试结果，即可精确计算天然气饱和水蒸气含量。作为本专利技术的一个优选的技术方案，所述步骤S2，S3测定试验中，所用的设备为多功能高温高压流体PVT分析仪。作为本专利技术的一个优选的技术方案，所述步骤S2中，地层水中天然气溶解度测定时向PVT仪注入过量的天然气并使用高精度气体流量计测定天然气注入量。作为本专利技术的一个优选的技术方案，所述步骤S3中，多组数据根据储层的温压范围设定，上限温压为储层温压，温度间隔10℃，低温拉大间隔。作为本专利技术的一个优选的技术方案，所述步骤4中，天然气中饱和水蒸气含量计算式如下：其中Vw为天然气中饱和水蒸气含量，mol/mol；P为压力，MPa；Wg为天然气中饱和水蒸气体积；V1为天然气恒温恒压条件下稳定体积，ml；W注入恒压注入地层水体积；Mw水的摩尔质量；R为摩尔气体常数；Vg为地层水中天然气含量，ml；P标为标准状态压力，MPa。本专利技术的有益效果：经过实际生产效果检验证明，利用该方法可以显著提高获取高温高压气藏凝析水含量的准确度，进而基于实验结果提高高温高压气藏凝析水含量预测的精度，具有较强的通用性。本专利技术为高温高压气田凝析水含量的获得提供了更好更准确的方法。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明：图1为本专利技术的流程图。具体实施方式如图1所示，本实施例所述的一种高温高压气藏条件下凝析水含量测试及计算方法，它包括如下步骤：S1，高温高压气井流体采样：利用取样仪器从高温高压气田井场获取高温高压气井流体样品们包括地层水样以及天然气样；S2，获取地层水中天然气溶解度数据：①向PVT仪注入过量地层水和天然气；②将PVT筒温度调节至测试温度点；③将PVT筒压力调节至测试压力点；④PVT仪恒压，搅拌样品，使筒体内部温压平衡至测试点温压状态；⑤恒压模式从PVT仪下端取水样，测试天然气在地层水中的溶解度；⑥调节下一组温度及压力，重复②-⑤实验过程；⑦得到由溶解度、温度参数和压力参数构成的多组数据。S3，获取多组PVT筒体积数据：先往PVT仪加入适量天然气，监测高温高压气井流体样品在目标温度、压力下的体积，平衡后记录温度、压力、体积；然后向PVT筒加入适量地层水，分别在设定温度及压力下测定PVT筒体积，得到由体积、温度参数和压力参数构成的多组数据；S4，构建天然气中饱和水蒸气含量计算公式：利用气样和水样在高温高压下会最终达到气水平衡，根据恒定温压条件下气样加入水样前后的状态变化，基于物质平衡原理构建天然气中饱和水蒸气含量计算公式。其具体实施步骤如下：由于气样和水样在高温高压下会最终达到气水平衡，在气水平衡过程中主要发生两个变化，部分水样蒸发进入气样和部分气样溶解进入水样。因此，可以监测气样在目标温度、压力下的体积，然后加入定量水样，平衡后监测体积变化量。各部分变化可以按照以下方法进行计算。假设在恒温恒压条件下：天然气中饱和水蒸气含量为Vw，mol/mol；地层水中天然气含量为Vg，ml；天然气恒温恒压条件下稳定体积为V1，ml；恒压注入地层水体积为W注入，ml；注入地层水后同等温压下稳定后体积为V2，ml；注入地层水恒温恒压平衡后存液量：L，ml；溶解到地层水中的天然气体积：Gw，ml；天然气中饱和水蒸气体积：Wg，ml；水的压缩系数为：Cw，/MPa；水的摩尔质量：Mw，g/mol。因此，恒温恒压加入水样后PVT筒体积变化量为：ΔV＝V2-V1＝水蒸气量-水溶气量+存液量＝Wg-Gw+L(1)天然气中饱和水蒸气体积为：Wg＝(干气体积-水溶气体积)×Vw＝(V1-Gw)×Vw(2)溶解到地层水中的天然气体积为：气水平衡后，PVT筒内部液体体积(存液量)为：由于注入水样体积本身很小，溶解气样体积相应很小，水溶气液态后体积更小，体积可以忽略，因此联立方程(1)至(4)可得天然气中饱和水蒸气体积为：天然气中饱和水蒸气含量为：通过监测定量注入水样前后PVT筒恒温恒压条件下体积大小即可计算天然气在特定温压条件下的凝析水含量。S5，获取凝析水含量：根据在恒温恒压条件下监测天然气注入地层水前后的体积，结合地层水中天然气溶解度测试结果，即可精确计算天然气饱和水蒸气含量。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制，虽然本专利技术已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本专利技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本专利技术技术方案范围内，当可利用上述揭示的
技术实现思路
作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本专利技术技术方案的内容，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本专利技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温高压气藏条件下凝析水含量测试及计算方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、高温高压气井流体采样：利用取样仪器从高温高压气田井场获取高温高压气井流体样品；S2，获取地层水中天然气溶解度数据：向PVT仪注入地层水和天然气，使筒体内部温压平衡至测试点温压状态，从PVT仪下端取样，样品在取样器中进行降温及析出水溶气，通过电子天平测试地层水量，通过流量计测试水溶气量；S3，获取多组PVT筒体积数据：向PVT仪加入适量天然气，监测高温高压气井流体样品在目标温度、压力下的体积，平衡后记录温度、压力、体积；向PVT筒加入适量地层水，改变温度，平衡后记录温度、压力、体积；得到由体积、温度参数和压力参数构成的多组数据；S4，构建天然气中饱和水蒸气含量计算公式：利用气样和水样在高温高压下会最终达到气水平衡，根据恒定温压条件下气样加入水样前后的状态变化，基于物质平衡原理构建天然气中饱和水蒸气含量计算公式；S5，获取凝析水含量：根据在恒温恒压条件下监测天然气注入地层水前后的体积，结合地层水中天然气溶解度测试结果，即可精确计算天然气饱和水蒸气含量。

【技术特征摘要】
1.一种高温高压气藏条件下凝析水含量测试及计算方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、高温高压气井流体采样：利用取样仪器从高温高压气田井场获取高温高压气井流体样品；S2，获取地层水中天然气溶解度数据：向PVT仪注入地层水和天然气，使筒体内部温压平衡至测试点温压状态，从PVT仪下端取样，样品在取样器中进行降温及析出水溶气，通过电子天平测试地层水量，通过流量计测试水溶气量；S3，获取多组PVT筒体积数据：向PVT仪加入适量天然气，监测高温高压气井流体样品在目标温度、压力下的体积，平衡后记录温度、压力、体积；向PVT筒加入适量地层水，改变温度，平衡后记录温度、压力、体积；得到由体积、温度参数和压力参数构成的多组数据；S4，构建天然气中饱和水蒸气含量计算公式：利用气样和水样在高温高压下会最终达到气水平衡，根据恒定温压条件下气样加入水样前后的状态变化，基于物质平衡原理构建天然气中饱和水蒸气含量计算公式；S5，获取凝析水含量：根据在恒温恒压条件下监测天然气注入地层水前后的体积，结合地层水中天然气溶解度测试结果，即可精确计算天然气饱和水蒸气含...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷霄，王雯娟，陈健，杨朝强，刘鹏超，成涛，韩鑫，张风波，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，中海石油中国有限公司湛江分公司，
类型：发明
国别省市：北京,11