高溫高壓地層PVT流體相態分析儀

用于研究在一定的溫度和壓力條件下地層流體（原油、凝析油、天然氣、地層水）和超臨界 CO2 的相態特征及油氣變化情 況，能清晰準確觀測露點、泡點，實時自動探測凝析液微弱體積變化并能精確計量

PVT 分析儀為測定地層流體（包括稠油、黑油、揮發油、凝析氣、天然氣、CO2、地層水等）高壓物性的分析裝置，也是提高油田采收率實驗的重要設備。主要測量樣品在地層溫度 條件下體積隨壓力變化關系、飽和壓力、壓縮系數、地層原油粘度、地層原油密度、原始溶解 氣油比和體積系數以及原油在各種含氣（CO2、N2、H2O 等）濃度條件下的粘度等，可模擬 地層油生產過程由于壓力降低而出現油氣分離狀態的多級脫氣與多級粘度測定。廣泛應用于地 層原油組分分析、恒質膨脹實驗、單次脫氣實驗、多次脫氣實驗、分離實驗、粘度測定；

主要特 點有：

全可視的大容量  PVT 腔：400ml 標定容量，死體積低至  10-2ml。

高精度活塞：采用數字控制無刷直流電機驅動的絲杠活塞，可得到微秒級別的角度分辨率， 對應體積測量分辨率達到納升級別。

高精度露點探測系統：高像素  CCD 系統直接與  PVT 視窗光學耦合，可準確測量露點、反 凝液量與體積，軟件能自動記錄圖片并可回放。

在線微采樣系統：可以在高溫高壓條件下實時采集 PVT 釜內氣、液相微升量級的樣品送 入色譜分析儀器中進行組分分析。采樣體積控制在微升量級的不會影響相態變化。同時配有吹 掃系統，確保精準采樣。

 

具有豐富的擴展模塊：如高壓配樣/氣體注入/固相沉降測試/泡沫注入測試/界面張力測試 系統等。也可以與  TOP INDUSTRIE 的高溫高壓驅替設備聯用，直接分析地層巖樣的驅替產物

 

系統技術指標

全可視  PVT 活塞變積高壓分析室，系統反應區域均為耐腐蝕材質

工作壓力范圍：-0.9bar～1000bar (-0.09 MPa～100MPa)；

壓力精度：±0.1bar（0.01 MPa）

體積精度：0.0001ml

工作溫度范圍：室溫～200℃；

溫度精度：±0.1℃；

潤濕部件：哈氏合金，防  H2S 腐蝕，耐酸，抗鹽；

釜體積：400ml；

攪拌方式：磁力耦合攪拌器位于活塞頂部，轉速  0-600rpm 可調；

可視鏡頭小觀測尺寸：1µm；

高壓在線程控，定量采樣

 

系統構成

 

2.1

 

高溫高壓流體 PVT 測試裝置

 

1 PVT 相態分析釜（主機）

 

2PVT SIM 軟件系統

 

3 溫度壓力控制系統

 

4 光學攝像系統

 

5 數據采集、監測系統

 

2.2  輔助設備

 

2.2.1 樣品分析準備裝置

 

2.2.1.1 高溫高壓配樣器

 

2.2.1.2 自動轉樣泵

 

2.2.1.3 鱷式粉碎機

 

2.2.1.4 樣品加熱器

 

2.2.1.5 高溫高壓自動注氣泵

 

2.2.1.6 真空泵

 

2.2.2 地層流體組份分析裝置

 

2.2.2.1 氣相色譜

 

2.2.2.2 液相色譜

 

2.2.3 系統安全模塊

 

技術指標

 

PVT 相態分析釜

 

功能：能研究一定溫度和壓力條件下地層流體（原油、凝析油、天然氣、地層水）和超臨 界  CO2 的相態特征及油氣變化情況，能夠清晰準確觀測露點、泡點，實時自動探測凝析液微 弱體積變化并能精確計量凝析液體積；

 

PVT 全視場釜在釜體端部開有觀察窗，由摻鈦藍寶石材質制成，窗口直徑可全視釜體內。

 

釜體側面開有背光燈側窗，用以照亮氣液界面。高清晰度攝像機實時跟蹤氣液界面，給出油和 氣體的量。

 

PVT 釜上帶有測溫熱電偶用于檢測流體樣品的溫度。零死體積的壓力傳感器用于檢測流 體樣品的壓力。

 

配備轉向機構，可以旋轉   180 度成倒置狀態。正置模式用于黑油、揮發性油、膨脹 油研究；倒置狀態用于氣體凝析物、天然氣包括    貧、富氣的研究。

 

工作壓力范圍：-0.9bar～1000bar (-0.09 MPa～100MPa)；

壓力精度：±0.1bar（0.01 MPa）；

工作溫度范圍：室溫～200℃；

溫度精度：±0.1℃；

加熱方式：電加熱；

潤濕部件：哈氏合金，防  H2S 腐蝕，耐酸，抗鹽；

釜體積：400ml；

攪拌方式：磁力耦合攪拌器位于活塞頂部，轉速  0-1500rpm 可調；

視鏡頭小觀測尺寸：1µm；

精密高壓活塞裝置

 

特殊設計的高壓泵用于（a）轉移釜內的測試釜體，（b）產生和控制釜內測試流體的壓力 （c）檢測流體的總體積。泵的設計是由一個電機驅動的活塞在釜內移動，可以看做是一個泵 缸。活塞是低摩擦密封，由無刷電機驅動。  壓力控制精度：±0.1bar（0.01 MPa）；

 

體積控制精度：0.0001ml

 

集成攪拌：由磁力耦合驅動，攪拌轉速  0-1500rpm 無級可調

 

在線微采樣系統

PVT 釜內配備有  ROLSI™微取樣器，安裝在反應室上邊，通過微升采樣管耦合精密電磁活 塞，用以在反應過程中無死體積的實現在線氣相采樣。通過帶電加熱的采樣通道與氣相色 譜儀耦合，用以進行實時組分分析。

 

溫度控制系統

 

烘箱由不銹鋼制成，單門。雙風扇調節，工作區裝有熱交換器，靠近風扇。

 

溫度  250°C  控溫精度  0.1±°C  ，溫度均一度  0.2±°C ，升溫速率：10°C/min

 

光學視頻攝影系統

 

系統由（1）高分辨攝像頭（2）背光系統（3）電機驅動臺組成，用于跟蹤和監測油

 

藏壓力條件下兩種不互溶的流體的體積（液/液或液/氣）。線性電機和攝像頭均由計算機控制， 圖像傳到計算機并記錄。

 

該系統可以測量出精確可靠的相體積，并在電腦上記錄下這些變化。

測量分辨率：0.02mm

小視域：10mm

工作溫度范圍：0-40°C

CCD 攝像頭：5 百萬像素

燈光：    150 watts

電源：220 VAC

 

數據采集、監測和報告

新配置的計算機系統安裝有特殊設計的視窗監視系統，負責采集數據和監視系統運 行狀態。圖標式按鍵易與操作。

 

利用特殊設計的  TOP PVT2017 軟件，可以進行實時的數據監控并且有一個用戶友好

 

型的界面可以進行自動化的實驗。操作人員可以用  TOP PVT2017 軟件手動操作或自動操作來 進行  PVT 實驗，并可以用相連的視頻軟件保存圖像。

 

該軟件有交互式的界面來控制設備。它監控壓力、體積、溫度、流速和體積變化    dV （V1-V2）等。

 

這個界面可以顯示實驗進行時所有變化過程的曲線圖，還可以在實驗中自動獲取數據。

 

例如，在安全的條件下，可以預設超過一整晚的自動實驗，并且第二天早上可以得到

 

結果：泡點壓力、熱膨脹系數、等溫壓縮系數、相對體積、Y function、泡點壓力下原油密度、 粘度等。有視頻、圖片。所有的記錄和注冊的都采用精確的方式。

 

換句話說，TOP PVT2017 軟件可以周期性的記錄所有的參數（壓力、體積和溫度）并

 

且有一個巨大的程序操作設備來完成任務。比如 CME  根據用戶要求，檢查每壓 力下每一次 測量的穩定性。計算結果的例子在下面，電子表格文件自動生成曲線，比如壓力體積曲線來確 定飽和壓力，而安裝在  PVT 烘箱外的攝影機可以觀察相體積。

 

性能：

 

?   測量數據的采集，如溫度、壓力、黑油體積、凝析物體積、氣體體積等；

 

?   時間和測量參數連續顯示趨勢圖；

 

?   流體相態的圖像顯示；

 

?   測量參數的記錄可以用于進步編輯：

 

?   流程顯示和每一部件的狀態紀錄，以及測量和設定值；

 

?   計算機控制錯誤提示；

 

?   CME 或  CMD 實驗中數據采集的宏指令；

 

控制面板

 

?    電器柜

 

?    電源、保險、保護和連接板

 

?    緊急制動開關

 

?    數字輸入和輸出模式

 

?    模擬輸入模式

 

?    計算機通訊口

 

?    電機控制器

 

高溫高壓地層PVT流體相態分析儀