超臨界酸性天然氣密度粘度變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、為了緩解我國能源供需矛盾,天然氣開發(fā)在我國能源戰(zhàn)略中的重要性越加顯現(xiàn)。在我國四川、新疆、陜北以及南海等地區(qū)發(fā)現(xiàn)的多個(gè)大型天然氣藏,其中大部分都具有“高壓、高產(chǎn)、高含H2S”的“三高”特點(diǎn)。由于富含CO2以及H2S,三高氣田地層中的氣體在開采過程中大都會(huì)出現(xiàn)超臨界態(tài)。超臨界態(tài)流體特有的密度、粘度變化規(guī)律及相態(tài)特征對(duì)井控安全產(chǎn)生了重大的影響。有必要掌握超臨界條件下天然氣的相態(tài)特征及密度、粘度隨溫度壓力的變化規(guī)律,以便為三高其氣井井筒壓力預(yù)測(cè)

2、及井控安全提供支持和依據(jù)。
　　 設(shè)計(jì)制造了一套超臨界天然氣物性測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置“M-1超臨界高壓反應(yīng)系統(tǒng)”,該系統(tǒng)具備測(cè)量0-60MPa、20-200℃,天然氣密度、粘度數(shù)據(jù)的功能。通過調(diào)試及實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn),該系統(tǒng)功能完備,能夠滿足科學(xué)實(shí)驗(yàn)要求。利用該系統(tǒng)分別測(cè)取了CH4、CO2以及不同比例的CH4和CO2混合氣體的密度、粘度隨溫度壓力的變化曲線。通過大量的文獻(xiàn)調(diào)研,整理了國內(nèi)外高溫高壓天然氣的物性計(jì)算方法,以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),對(duì)比分析這

3、些計(jì)算方法,并對(duì)DPR方程進(jìn)行修正,得到R-DPR方程,最終選擇R-DPR方程以及LGE粘度模型作為超臨界酸性天然氣密度及粘度計(jì)算方法。
　　 根據(jù)R-DPR方程及LGE粘度模型編制了超臨界酸性天然氣物性計(jì)算軟件,分別計(jì)算了不同類型天然氣(貧氣、富氣、CO2富集氣,H2S富集氣)在模擬井筒中的密度、粘度變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn),在鉆井條件下,鉆井液中的CO2富集氣、H2S富集氣以及一部分的富氣在井深1500米至井口這段井筒的上升過程中