Показатели точности измерений при лабораторных исследованиях проб газа и конденсата

При лабораторных газоконденсатных исследованиях измеряют объемы стабильного конденсата, газа дегазации при разгазировании проб сырого конденсата; составляют рекомбинированную пробу, рассчитывая ее состав по данным промысловых исследований и разгазирования проб; измеряют объемы сырого конденсата в установке PVT. По результатам перечисленных измерений рассчитывают показатели, которые служат исходными данными для построения изотермы конденсации пластовой смеси.

Пробы газа и конденсата, отобранные из установки PVT и на промысле, анализируют. Обработка результатов лабораторных и промысловых исследований дает возможность определить совокупность данных, составляющих газоконденсатную характеристику залежи (месторождения).

Средства и методы измерений. При лабораторных газоконденсатных исследованиях используют стандартизированные приборы и средства измерений, предназначенные для оборудования газоаналитических и нефтехимических лабораторий.

Показатели точности измерения давлений, температур и расходов определяют так же, как и при промысловых исследованиях.

Средства измерений, используемые при лабораторных газоконденсатных исследованиях, и их характеристики

Показатели точности измерений, проводимых при дегазации пробы сырого конденсата. Объем контейнера-пробоотборника сырого конденсата определяют, используя в качестве меры дистиллированную воду. Воду выливают из контейнера в мерный цилиндр емкостью 100 см³. При цене деления 1 см³ можно принимать абсолютную погрешность измерения объема контейнера V= ±0,5 см³, если результаты трех-пяти измерений не отличаются друг от друга более чем на 0,5 см³. Практика показала, что так обычно и бывает.

Количество газа а₁, выделенного из сырого конденсата, заключенного в контейнере, при дегазации измеряют при помощи газометров емкостью до 20 л = 2^.10⁴ см³. Абсолютная погрешность измерения Dа= 10 см³.

Количество газа, выделяемого при дебутанизации, измеряют при абсолютной погрешности Dd = 5 см³.

Абсолютная погрешность измерения объема стабильного конденсата в= 0,05 см³, т.е. принимается равной цене деления шкалы мерной бюретки.

Коэффициент усадки сырого конденсата К_ус определяется путем деления объема жидких углеводородов С₅₊ в дегазированном (дебутанизированном) конденсате в объеме контенера на объем контейнера.

Абсолютную погрешность измерения вычисляют по формуле

(100)

где - относительные погрешности измерения содержания дегазированного конденсата в контейнере и измерения объема контейнера.

Показатели точности составления рекомбинированной пробы. Рекомбинированную пробу, соответствующую составу пластового газа, составляют путем заполнения установки PVT-соотношений вначале пробой отсепарированного газа, а затем сырым конденсатом. Соотношение газовой и жидкой фазы при рекомбинировании должно соответствовать их соотношению в момент отбора проб при промысловых исследованиях.

Объем газа в камере PVT, приведенный к стандартным условиям, вычисляют по формуле

(101)

где V_к - объем камеры PVT, см³; Р_к, Т_к - давление и температура в камере PVT в момент ее заполнения газом; стремятся, чтобы их значения были равны или близки давлению и температуре сепарации при отборе проб газа и конденсата из промыслового сепаратора; Р_к»Р_с, Т_к»Т_с - размерности, соответственно, МПа, К; Z_к(Р_к,Т_к) - коэффициент сжимаемости газа сепарации при условиях заполнения установки PVT; Р_ст, Т_ст - стандартные давления и температуры, Р_ст=0,1033 МПа, Т_ст =293,2 К.

Объем камеры PVT определяют по калибровочной кривой V_к=f(h_n), где h_n - положение поршня по шкале измерений с ценой деления 1 мм. Абсолютная погрешность измерения объема V_к, как показала практика, составляет V_к =5 см³.

Абсолютные погрешности измерения Р_к и Т_к определяют по методике, описанной ранее: Z= 0,02.

Q_г вычисляют по формуле

(102)

Объем сырого конденсата, который необходимо загрузить в установку PVT для получения в ней пробы пластового газа (рекомбинированной пробы), вычисляют по формуле:

(103)

где q_c - выход сырого конденсата на 1 м³ отсепарированного газа, приведенный к стандартным условиям, см³/м³; b - коэффициент сжимаемости конденсата, 1/МПа; a - коэффициент термического расширения конденсата, 1/К.

Рекомендуется при составлении рекомбинированной пробы соблюдать условия Р_к=Р_с и Т_к=Т_с, где Р_с и Т_с - давление и температура сепарации в момент отбора пробы газа и конденсата. Тогда формула (103) примет более простой вид:

Если условия Р_к=Р_с и Т_к=Т_с не соблюдаются, можно использовать экспериментально установленные средние значения:

(104)

Показатели точности результатов исследований, проводимых на установках УГК-3 и УФР-2.После заполнения камер PVT-установок УГК-3 и УФР-2 проводят исследования с целью построения изотермы сырого и стабильного конденсата при пластовой температуре (дифференциальную конденсацию), определяют содержание С₅₊ в пластовом газе и выход конденсата в камере PVT и сепараторе установки на различные значения пластового давления. При исследовании пластовой газоконденсатной смеси измеряют объемы сырого и стабильного конденсата, выделяемые из газа в камерах PVT и сепараторах установок УГК-3 и УФР-2.

В руководстве по эксплуатации установок УГК-3 указано, что максимальная погрешность измерения количества конденсата измерительными приборами составляет 0,1 см³. Поэтому можно принять = 0,1 см³ сырого конденсата. В мерных бюретках, которыми измеряют объем стабильного конденсата, цена деления 0,05 см³. Можно принять = 0,05 см³.

После загрузки пробы сырого конденсата и перевода его в газообразное состояние при начальном давлении и температуре рассчитывают начальный объем пластового газа, приведенный к стандартным условиям (101):

(105)

При построении кривой дифференциальной конденсации сырого конденсата на каждом этапе снижения давления измеряют объем сырого конденсата, выделившегося из пластового газа, и относят эту величину к начальному объему пластового газа:

. (106)

При построении кривой дифференциальной конденсации стабильного конденсата вначале определяют К_ус сырого конденсата, пересчитывают объем сырого конденсата, измеренный в камере PVT, на объем стабильного и вычисляют по формулам:

Расчет количества конденсата, извлеченного из пласта в составе газа на различных этапах снижения давления в месторождении, производят путем численного интегрирования изотермы конденсации при пластовой температуре и вычитания величины конденсируемости q_ж из величины газоконденсатности q_о:

(107)

Определение q_изв проводят по формуле

(108)

(109)

Определение выхода конденсата в сепараторе установок УГК-3 и УФР-2 производят, измеряя расход газа и объем сырого и стабильного конденсата, выделившегося из газа при заданных условиях сепарации:

откуда

(110)

Показатели точности при определении физико-химических и товарных свойств газа и конденсата.Свойства газов и конденсатов определяют стандартными методами / 17 /. В стандартах указаны допустимые расхождения для параллельных определений, являющиеся по существу максимально допустимой абсолютной погрешностью измерений.

Показатели точности определения свойств газа. Компонентный состав газов сепарации и дегазации определяют на хроматографах в соответствии с требованиями ГОСТ 14920-79 "Газ сухой. Метод определения компонентного состава" и ГОСТ 23781-87 (глава 5).

Допустимые расхождения для параллельных определений не должны превышать 10% от среднего арифметического сравниваемых результатов при содержании компонентов в пробе до 10% и 5% при содержании компонентов в пробе свыше 10%.

Тогда

(111)

Показатели точности определения свойств конденсата. Расхождения между параллельными испытаниями не должны превышать для нефтеденсиметров 1 типа 0,001 г/см3, II типа 0,001 г/см³.

Фракционный состав конденсата (ГОСТ 2177-82) определяют разгонкой. Расхождения между параллельными определениями не должны превышать: t_нк= 4^оС - для конечной и промежуточной точек 2^оС и V= 1 см³ - для остатка 0,2 см³.

Кинематическую вязкость конденсата (ГОСТ 33-82) определяют при помощи вискозиметров.

Допустимые погрешности измерений вязкости конденсата

Температуру помутнения (ГОСТ 5066-56) и застывания (ГОСТ 20287-91) конденсата определяют, охлаждая конденсат в специальном приборе. При параллельных измерениях допускается расхождение не более 2^оС. При определении содержания серы в конденсате (ГОСТ 19121-73) допускается расхождение.

Перегонку конденсата с целью выяснения выходов и качеств товарных продуктов (или их компонентов) и широких фракций проводят на аппарате АРН-2 (ГОСТ 11011-85).

Допустимые расхождения в отборе фракции при температурах до 350^оС
1% вес, при температурах более 350^оС - до 1,5% вес. Потери при перегонке - не более 1% вес.