中國石化無錫石油地質(zhì)研究所實驗地質(zhì)技術(shù)之三元體系流體互溶度測定技術(shù)

研究油、氣、水在地下沉積巖中的物理化學(xué)性質(zhì)及其隨溫度、壓力的變化特征，對于認(rèn)識油氣生成、運移、聚集與分布；對于油氣勘探評價和油、氣儲量計算；對于油氣田合理開采與開發(fā)，以及提高石油采收率等方面都有極其重要的作用。然而現(xiàn)有技術(shù)極少考慮在地層溫度壓力下，以及有地層水參與的條件下，油、氣、水三相在多孔介質(zhì)中共存時的相互溶解與相變過程。因此，如何測定在地層溫度、壓力條件下原油、天然氣、地層水三相共存時的溶解度，深入了解高溫、高壓條件下多相流體的賦存狀態(tài)，即油、氣、水的相變過程，對于重新審視與認(rèn)識油氣的生成、初次運移及成藏過程具有重要的理論意義。

中國石化石油勘探開發(fā)研究院無錫石油地質(zhì)研究所自主研制了一種高溫、高壓條件下的三元體系流體互溶度測定儀，用于測定三元體系流體的相互溶解度值，并建立了三元體系流體互溶度測定方法。借助集三相流體溶解觀察和溶解平衡取樣為一體的地層溫度、壓力條件下油、氣、水互溶度測定的實驗儀器，真正做到了所取油、氣、水三相溶液在平衡狀態(tài)與其在溶解釜時的平衡狀態(tài)完全一致；實現(xiàn)了氣、液溶解狀態(tài)的直接觀察與實時監(jiān)測。

儀器的主要原理是在地層溫度、壓力條件下分析原油、天然氣、水三相共存時的溶解度，通過一個透明觀察窗和照相裝置直接觀測油、氣、水在不同溫度、壓力條件下的油、氣、水相界面變化；通過電導(dǎo)率測定實時記錄PVT筒中氣相、油相和水相中的油、氣、水相互溶解程度；通過平衡條件下取樣，測定三相流體中相互溶解量和黏度、密度等流變參數(shù)的變化，為了解微孔巖石介質(zhì)中孔隙流體的物理化學(xué)性質(zhì)、定量研究油氣生排運聚過程提供可靠的科學(xué)實驗依據(jù)。

儀器由流體注入單元、高溫超高壓流體溶解單元、溶解平衡監(jiān)測單元和平衡取樣單元構(gòu)成，具有判斷溶解平衡取樣方式簡便易行、取樣過程自動控制、操作便捷的特點，可承受很高的溫度、壓力，能夠測定在常溫、常壓下不溶或部分溶解的地層水、原油、天然氣3種流體中的相互溶解度，并能在溫度、壓力及物質(zhì)量不變的情況下進(jìn)行溶解平衡取樣，實現(xiàn)了在高溫、高壓條件下所取出的三元體系流體與其在溶解釜內(nèi)達(dá)到平衡狀態(tài)時的溶解特征完全一致，為真實、準(zhǔn)確測定三元體系流體互溶度提供了保障，完全滿足開展流體之間溶解與相平衡研究的需求。適用于石油化工、環(huán)境監(jiān)測、制藥行業(yè)、物理化學(xué)等領(lǐng)域?qū)θ黧w互溶度的測定。