Q∕SY 02006-2016 PVT取樣技術(shù)規(guī)程

1、Q/SY中國石油總氣釧飼企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SY 020062016PVT取樣技術(shù)規(guī)程Technical specification for PVT sampling operation2017 -04-01 實施2016-12-26 發(fā)布中囯石油天然氣集團(tuán)公司發(fā)布Q/SY 020062016 IQ/SY 020062016 #目 次 TOC o 1-5 h z mwni細(xì)i HYPERLINK l bookmark5 o Current Document 2規(guī)范性引用文件1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 3術(shù)語和定義14取樣設(shè)計25取樣準(zhǔn)備36取樣

2、程序47樣品的存儲和運(yùn)輸5 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 8資料的錄取要求5 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 9安全環(huán)保要求5附錄A （資料性附錄）儲層流體類型劃分6附錄B （資料性附錄）油井調(diào)整期間參數(shù)測量要求7附錄C （資料性附錄）井下取樣器的選擇 8附錄D （資料性附錄）資料表格 9Q/SY 020062016 #Q/SY 020062016 II本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T 1.12009標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫給出的規(guī)則 起草。本標(biāo)準(zhǔn)由中國石油天然氣集團(tuán)公司標(biāo)準(zhǔn)化委員會石

3、油工程技術(shù)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會提出并 歸口。本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位：中國石油集團(tuán)公司長城鉆探工程有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)參加起草單位：中國石油集團(tuán)公司渤海鉆探工程有限公司、中國石油集團(tuán)公司川慶鉆探工 程有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：張顯文、方洋、劉海江、黃生松、張運(yùn)科、曾小軍、王欣峰、代磊、王鑫、 崔震、程欣、紀(jì)金峰、張偉、唐欣、劉萬里。Q/SY 020062016 Q/SY 020062016 PVT取樣技術(shù)規(guī)程i范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了 PVT取樣設(shè)計、取樣準(zhǔn)備、取樣程序以及樣品的存儲和運(yùn)輸，資料的錄取等相關(guān) 要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于常規(guī)原油、揮發(fā)油、凝析氣、濕氣及干氣藏流體的取樣。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件

4、的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T 20972.22008石油天然氣工業(yè)油氣開采中用于含硫化氫環(huán)境的材料第2部分：抗開 裂碳鋼、低合金鋼和鑄鐵SY/T 51542014油氣藏流體取樣方法SY/T 5587.52004常規(guī)修井作業(yè)規(guī)程 第5部分：井下作業(yè)井筒準(zhǔn)備Q/SY 16502013含硫化氫井測試安全技術(shù)規(guī)范Q/SY 17692014油氣井常規(guī)鋼絲作業(yè)技術(shù)規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1泡點壓力 bubble point pressure在溫度一定的情況下，開始

5、從液相中分離出第一批氣泡的壓力。3.2露點壓力 dew point pressure在溫度一定的情況下，開始從氣相中凝結(jié)出第一批液滴時的壓力。3.3凝析 condensation液體從氣相當(dāng)中析出的現(xiàn)象。3.4飽和液體 saturated liquid在某一給定壓力和溫度條件下與氣體相平衡的一種液體。飽和氣體 saturated gas在某一給定壓力和溫度條件下與液體相平衡的一種氣體。3.6飽和壓力 saturation pressure在密閉空間里，原油在不同的特定溫度下液相與氣相原油分子交換達(dá)到平衡，壓力不再上升，此 時的壓力稱為該溫度下的飽和壓力。3.7不飽和液體 unsaturated

6、 liquid在某一給定壓力和溫度條件下，氣體還能繼續(xù)溶解時，此狀態(tài)的液體稱為不飽和液體。4取樣設(shè)計4.1取樣井4.1.14.1.24.1.34.1.4能夠把井底壓力調(diào)整到高于預(yù)計的原始泡（露）點壓力工況下進(jìn)行生產(chǎn)的井。 產(chǎn)水率或原油含水不超過5%。井口量油測氣設(shè)備齊全可靠，流程符合取樣要求。水泥封固井段層間無竄槽。2取樣時間44.2.1取樣時間應(yīng)選擇在取樣點的流動壓力高于流體飽和壓力之后。 4.2.2在干氣或濕氣藏中，可隨時取樣。3取樣方法4.3.1取樣方法主要考慮地層流體類型和井場條件，儲層流體類型劃分參見附錄A。 4.3.2井下取樣應(yīng)滿足以下條件：井底出現(xiàn)單相流時；取樣點的壓力高于泡點壓

7、力。 4.3.3以下井況宜采用分離器取樣： 一產(chǎn)水量較大的油井；一井下取樣困難的油井；凝析氣井； 濕氣井； 干氣井。4.4取樣位置井下取樣4.4.1.1根據(jù)壓力梯度曲線確定井底油水界面，且取樣點應(yīng)在油水界面以上。 4.4.1.2取樣點壓力應(yīng)高于泡點壓力2MPa 3MPa。分離器取樣4.4.2.1取油樣，宜選在分離器中液相較為穩(wěn)定且不含游離氣泡時，從分離器油取樣口取樣。4.4.2.2取氣樣，宜選在分離器中氣相較為穩(wěn)定、不帶有霧狀液體時，從分離器氣取樣口取樣。4.5設(shè)備要求 4.5.1含硫井作業(yè)時，取樣設(shè)備應(yīng)滿足GB/T 20972.22008的防硫要求。4.5.2取樣設(shè)備應(yīng)滿足Q/SY 1769

8、2014的相應(yīng)壓力溫度等級要求。4.5.3取樣器及樣瓶數(shù)量和容積應(yīng)滿足設(shè)計要求。4.5.4井下取樣時，井口防噴裝置壓力等級應(yīng)不小于井口最大關(guān)井壓力的1.2倍。5取樣準(zhǔn)備5.1取樣井準(zhǔn)備5.1.1取樣井應(yīng)調(diào)整到氣油比穩(wěn)定。5.1.2取樣井調(diào)整時間應(yīng)在一周內(nèi)完成。5.1.3取樣井調(diào)整期間應(yīng)測量油壓、套壓、油氣水產(chǎn)量、分離器溫度、壓力以及井底流壓、流溫。調(diào) 節(jié)期間參數(shù)測量內(nèi)容參見附錄B。5.2設(shè)備準(zhǔn)備5.2.1井下取樣器5.2.1.1根據(jù)井深、流體黏度、井斜以及油井生產(chǎn)過程中是否發(fā)生嚴(yán)重結(jié)蠟等現(xiàn)象選擇井下取樣器類 型，參見附錄C。5.2.1.2取樣前準(zhǔn)備好三支以上取樣器。5.2.1.3檢查取樣器所有

9、的密封組件，擦洗干凈，確認(rèn)控制機(jī)構(gòu)有效和靈活。5.2.1.4按設(shè)計要求設(shè)置預(yù)置壓力。5.2.2井口裝置、絞車井口裝置、絞車的準(zhǔn)備及操作要求應(yīng)按Q/SY 17692014的規(guī)定執(zhí)行。5.2.3分離器取樣分離器取樣所需設(shè)備要求應(yīng)按SY/T 5154-2014的規(guī)定執(zhí)行。5.2.4樣瓶5.2.4.1檢查所有的密封組件，確認(rèn)閥門有效、靈活。5.2.4.2試壓至額定工作壓力，穩(wěn)壓lOmin為合格。5.2.5轉(zhuǎn)樣裝置5.2.5.1準(zhǔn)備轉(zhuǎn)樣配接接頭。5.2.5.2轉(zhuǎn)樣裝置整體試壓至額定工作壓力，穩(wěn)壓lOmin為合格。5.3人員準(zhǔn)備5.3.1取樣人員應(yīng)接受過取樣、轉(zhuǎn)樣等技術(shù)培訓(xùn)，具有相適應(yīng)的操作技能。 5.3

10、.2取樣人員應(yīng)持有有效的壓力容器操作證書。5.3.3含硫化氫井取樣，取樣人員應(yīng)持有硫化氫防護(hù)培訓(xùn)合格證書。6取樣程序6.1井下取樣6.1.1取樣前應(yīng)先進(jìn)行通徑，按SY/T 5587.52004的規(guī)定執(zhí)行。6.1.2低產(chǎn)含水井應(yīng)測壓力、溫度梯度。6.1.3檢查取樣器。6.1.4設(shè)定預(yù)置控制程序，檢查及安裝取樣器控制機(jī)構(gòu)。6.1.5連接取樣器與鋼絲（電纜）繩帽并裝人防噴管，防噴裝置應(yīng)試壓至預(yù)計最高關(guān)井壓力，穩(wěn)壓 lOmin為合格。6.1.6下取樣器到預(yù)定取樣位置。操作程序應(yīng)按Q/SY 1769-2014的規(guī)定執(zhí)行。6.1.7停留lOmin 40min,啟動控制器。6.1.8達(dá)到預(yù)置時間15min后

11、上提取樣器。6.1.9從防噴管內(nèi)取出取樣器。6.1.10檢查取樣器內(nèi)樣品質(zhì)量。6.2分離器取樣6.2.1連接取樣流程，試壓到分離器壓力，穩(wěn)壓不少于5min為合格。6.2.2對取樣流程進(jìn)行不少于3次吹掃。6.2.3連接樣瓶，取氣樣操作方法按SY/T 51542014中8.4的規(guī)定執(zhí)行，取油樣操作方法按 SY/T 51542014中8.5的規(guī)定執(zhí)行。6.3取樣器轉(zhuǎn)樣6.3.1轉(zhuǎn)樣時宜采用閉路轉(zhuǎn)樣。6.3.2連接轉(zhuǎn)樣泵、樣瓶及取樣器，將系統(tǒng)壓力升高至取樣壓力的1.25倍，打開取樣器，記錄開啟 壓力。6.3.3打開樣瓶閥門轉(zhuǎn)樣。6.3.4在轉(zhuǎn)樣過程中，觀察泵進(jìn)出口壓力并記錄泵沖數(shù)，若壓力突然下降或升高

12、，泵沖數(shù)達(dá)到使用說 明中的相應(yīng)要求時，轉(zhuǎn)樣完成。6.3.5關(guān)閉樣瓶閥門，釋放管線內(nèi)的壓力，取下樣瓶及取樣器，清洗設(shè)備及管線。6.4樣品檢查6.4.1井下樣品檢查6.4.1.1含水量檢查：a）隨機(jī)抽取1支取樣器。b）從取樣器中緩慢放出樣品，檢驗含水量，含水量高于5%時重新取樣。6.4.1.2泡點壓力檢查：a）用轉(zhuǎn)樣泵將樣品壓力升高至地層壓力。b）每次釋放出2mL預(yù)置液，逐級降低壓力，每級降壓都應(yīng)搖樣。c）記錄樣品每級降壓時的平衡壓力。d）從累積次數(shù)與壓力的關(guān)系曲線上確定泡點壓力，參見附錄D.3。e）對所取的每支樣品都應(yīng)進(jìn)行泡點壓力檢查。f）測得的泡點壓力差在5%以內(nèi)，則認(rèn)為取樣合格。6.4.2分

13、離器樣品檢查6.4.2.1氣樣瓶加溫至分離器溫度并穩(wěn)定lh后，測氣樣內(nèi)壓；在工作環(huán)境下測氣樣內(nèi)壓，根據(jù)理想 氣體定律折算到分離器溫度下的壓力。實測或折算壓力與分離器壓力差小于5%，則為合格。6.4.2.2分離器油樣泡點壓力檢查方法按6.4.1.2執(zhí)行。在分離器溫度下，分離器油樣實測的泡點壓力 與分離器壓力差小于5%,則為合格。6.5標(biāo)識將兩個相同的記錄標(biāo)簽分別固定在瓶體和閥門上，樣品標(biāo)簽參見附錄D.4。7樣品的存儲和運(yùn)輸7.1樣品存儲7.1.1取樣器或樣瓶的兩端應(yīng)裝防護(hù)罩，裝運(yùn)輸箱中保存。 7.1.2運(yùn)輸箱應(yīng)放在陰涼處防止暴曬，避免高溫和猛烈沖擊。7.1.3樣品宜在24h內(nèi)轉(zhuǎn)到實驗室，若樣品存

14、儲時間超過1周以上應(yīng)定期進(jìn)行檢查并做好檢查記錄。 7.1.4箱體包裝上應(yīng)有高壓、危險等安全警示標(biāo)識。7.2樣品運(yùn)輸7.2.1應(yīng)使用符合所在國家和地區(qū)安全規(guī)范的運(yùn)輸方式進(jìn)行樣品運(yùn)輸。 7.2.2做好固定，防止高溫、撞擊等安全標(biāo)識。8資料的錄取要求應(yīng)參照附錄D中要求填寫記錄數(shù)據(jù)，取全取準(zhǔn)相關(guān)資料。9安全環(huán)保要求9.1取樣過程中應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行，確保操作安全，含硫化氫井作業(yè)時應(yīng)按Q/SY 1650-2013 的要求執(zhí)行。9.2夜間或照明條件不好的情況下，不宜轉(zhuǎn)樣。9.3作業(yè)區(qū)域內(nèi)嚴(yán)禁明火。9.4取油氣樣品時應(yīng)佩戴防護(hù)性呼吸設(shè)備和護(hù)目鏡。 9.5應(yīng)做好防泄漏預(yù)防措施，避免油氣泄漏。附錄A（資料性附

15、錄）儲層流體類型劃分圖A.1顯示了六類不同儲層流體的相態(tài)屬性。在圖A.1中，表示泡點狀態(tài)位置，DP表示露點 狀態(tài)位置，C點表示流體臨界點。其中：圖A.1的a）為干氣相圖。在油氣藏開采過程中，兩相區(qū)域不存在交叉現(xiàn)象。小方框區(qū)域表示油 氣分離器的工作溫度和壓力值。圖A.1的b）為濕氣相圖。儲層流體始終保持氣體單相狀態(tài)，在分離器條件下可產(chǎn)生液體。 圖A.1的c）為凝析氣相圖。隨著油藏壓力在開采過程中逐步降低，儲層流體將進(jìn)人兩相區(qū)域， 部分液體將會從氣體中析出。圖A.1的d）顯示了臨界流體狀態(tài)。當(dāng)儲層壓力低于臨界壓力時，儲層中會立刻形成大量的氣體 和液體。儲層溫度高于臨界溫度，近臨界流體表現(xiàn)為富含天然

16、氣的凝析油。儲層溫度低于臨界溫度， 近臨界流體將表現(xiàn)為揮發(fā)性油。圖A.1的e）顯示了揮發(fā)性油相態(tài)。其臨界溫度略高于儲層溫度，流體在高壓情況下呈單相液體 狀態(tài)，但在壓力低于泡點壓力的情況下氣體會大量析出，導(dǎo)致油相體積快速收縮。圖A.1的f）顯示了黑油相態(tài)。流體在高壓情況下呈單相狀態(tài)，當(dāng)儲層壓力下降后會逐步出現(xiàn)兩 相共存情況，與揮發(fā)性油相比，儲層中的氣體飽和度會逐步形成，油收縮也會逐步進(jìn)行。a）干氣相圖b）濕氣相圖c）凝析氣相圖d）臨界流體狀態(tài)e）揮發(fā)性油相態(tài)口 一分離條件;f）黑油相態(tài)一儲層中的壓力路徑圖A.1六類不同儲層流體的相態(tài)屬性附錄B（資料性附錄）油井調(diào)整期間參數(shù)測量要求油井調(diào)整期間參數(shù)

17、測量要求見表B.l0表B.1油井測量參數(shù)及測量要求測量參數(shù)測量要求井底流壓和流溫取樣前應(yīng)測量井底流動壓力和溫度，測量結(jié)果應(yīng)與樣品數(shù)據(jù)一同上交實驗室井口壓力和溫度測試期內(nèi)對井口壓力和溫度進(jìn)行持續(xù)記錄。應(yīng)能準(zhǔn)確反應(yīng)測量時間、日期、溫度和壓力。無法 持續(xù)記錄時，應(yīng)用校準(zhǔn)壓力計對井口壓力溫度進(jìn)行點測。測量頻度應(yīng)每小時測量一次氣產(chǎn)量常用孔板流量計測定氣產(chǎn)量，在孔板流量計無法使用時，宜使用正排量式容積測定儀、臨界流 量計。將氣量計和溫度記錄儀（或來自計算機(jī)文件的詳細(xì)數(shù)據(jù)）的原始數(shù)據(jù)以及其他數(shù)據(jù)按照 格式要求一同交給實驗室氣相對密度測量天然氣相對密度時，應(yīng)在分離器溫度最高值、氣油比最低值時測量?，F(xiàn)場無法對天

18、然氣相 對密度進(jìn)行測量時，應(yīng)在實驗室對天然氣樣品進(jìn)行測量天然氣溫度應(yīng)對流量計導(dǎo)管里的天然氣溫度進(jìn)行長期記錄。不應(yīng)使流量計導(dǎo)管太長、距離分離器太遠(yuǎn)，也 不應(yīng)在低于分離器溫度下運(yùn)行油產(chǎn)量油產(chǎn)量應(yīng)在一級分離器出口處或儲罐內(nèi)進(jìn)行測量。一級分離器油產(chǎn)量：在分離器液體出口處安裝流量計，應(yīng)確保在液體流過導(dǎo)管時，沒有氣體漏 出。當(dāng)油和水同時流經(jīng)流量計時，應(yīng)單獨測出含水率，減去水的體積得到油產(chǎn)量。使用三相分 離器或加熱器時，不必再測含水率。分離器中有氣體時應(yīng)測定原油收縮率。儲罐油產(chǎn)量：用液位計計量或用量尺人工測量。量尺應(yīng)精確到l/8in （2mm）。使用多個油罐時 應(yīng)對所有油罐進(jìn)行測量。在測試期內(nèi)應(yīng)固定時間間隔

19、進(jìn)行測量。將油量換算至華氏60 T （15-C 或是其他認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)參考溫度）的當(dāng)量水產(chǎn)量測量方法：a）測量水在儲罐中累積量；b）在分離器出水管路上安裝流量計；c）在測量間隔 內(nèi)，將分離器底端液體排人容器內(nèi)再測量；d）電子流量計測量。油水同時進(jìn)人油罐時，水產(chǎn)量宜通過油水界面從刻度尺上進(jìn)行測量。產(chǎn)水量很小時，應(yīng)在不同 時刻測量罐內(nèi)的蓄水量，計算出平均產(chǎn)水量分離器壓力應(yīng)使用背壓調(diào)節(jié)器對分離器壓力進(jìn)行精確控制，將壓力變化控制在3%以內(nèi)。當(dāng)壓力表與分 離器之間未安裝有調(diào)壓器時，應(yīng)直接從測壓表讀取分離器壓力分離器溫度分離器溫度宜在環(huán)境溫度穩(wěn)定時進(jìn)行采樣。低壓分離器:分離器溫度等同于分離器前部管道的溫度。分

20、離器殼體內(nèi)位于油氣界面下的溫度 計盲管也是合適的采樣點。加熱器運(yùn)行時，分離器溫度測量點應(yīng)選在油氣界面以下。 低溫分離器：測量溫度的最佳位置是分離器的氣態(tài)部分。高溫（加熱處理器）分離器：應(yīng)測量油氣分離段溫度，而非流體加熱段溫度調(diào)節(jié)期間數(shù)據(jù)采集頻度應(yīng)提供足夠時間來穩(wěn)定產(chǎn)量，應(yīng)確保獲得穩(wěn)定數(shù)據(jù)，合理采樣頻率宜每30min記錄一次讀數(shù)， 直到12h - 24h內(nèi)所測量的數(shù)據(jù)穩(wěn)定附錄C（資料性附錄）井下取樣器的選擇井下取樣器按表C.1的參數(shù)選擇。表C.1井下取樣器性能參數(shù)取樣器類型工作壓力MPa工作溫度C1儀器特點適用井況錘擊式取樣器030-20 100錘擊式優(yōu)點：操作保養(yǎng)相對簡單。缺點：打開狀態(tài)人井，

21、取樣桶內(nèi)所取樣品會殘留非目的層位流體；定位不準(zhǔn)， 起下受限壓力和溫度低的油氣井、水井掛壁式取樣器030-20 100掛壁式優(yōu)點：操作保養(yǎng)相對簡單。缺點：打開狀態(tài)人井，取樣桶內(nèi)所取樣品 會殘留非目的層位流體；儀器下井 過程只能下放不能上提，取樣成功 率低壓力和溫度低，井況好的油氣井、水 井鐘機(jī)式取樣器070-20 120機(jī)械時鐘優(yōu)點：操作保養(yǎng)相對簡單。缺點：打開狀態(tài)人井，取樣桶內(nèi)所取樣品 會殘留非目的層位流體；機(jī)械時鐘 耐高溫性能差，存在定時短的限制 和定時不準(zhǔn)的問題，取樣成功率低井況簡單的油氣井、 水井氣動式電子高壓物性取樣器0 1050 150電子時鐘優(yōu)點：操作保養(yǎng)相對簡單，取樣時間可任 意

22、設(shè)置。缺點：打開狀態(tài)人井，取樣桶內(nèi)所取樣品 會殘留非目的層位流體超深、超稠、高溫、 高壓、高黏、高礦 化度、高含硫化氫、 高漏失率“兩超六 高等疑難井驅(qū)替式高壓物 性取樣器0 - 1050 177電子時鐘優(yōu)點：關(guān)閉狀態(tài)人井，所取樣品具有唯一 性，不受井內(nèi)流體相態(tài)變化的影響， 樣品相態(tài)真實。缺點：不保壓不保溫；操作保養(yǎng)相對復(fù)雜有機(jī)物、地層水、 氣藏、凝析油藏等 井況，高含硫化氫、 二氧化碳、油氣比髙的油氣井、水井單相式高壓物性取樣器0 1050 177電子時鐘優(yōu)點：關(guān)閉狀態(tài)人井，所取樣品具有唯一 性，不受井內(nèi)流體相態(tài)變化的影響， 樣品相態(tài)真實：能在高溫條件下取 樣；樣品始終保持地層的壓力，膠 質(zhì)

23、類、瀝青、蠟等物質(zhì)不會析出。 缺點：操作保養(yǎng)相對復(fù)雜局含硫化氫井、二 氧化碳井或油氣比 高的油氣井、水井附錄D（資料性附錄）資料表格PVT取樣的資料表格見表D.1至表D.4。表D.1油藏和井況信息表日期：取樣時間：工程師：服務(wù)合同或井號：井場位置、作業(yè)現(xiàn)場、鎮(zhèn)（州）、國家名稱：油藏信息原始地層壓力：MPa （在m地層）原始地層溫度：C（在m地層）原始?xì)庥捅嚷剩簃3/m3現(xiàn)場基礎(chǔ)情況：MPa （C）油藏信息來源：井況信息產(chǎn)層名稱：完井井段：m所有深度測量的參考點：海拔高度：m套管下深：m油管下深：m油管外徑：mm完井日期：初投產(chǎn)量：m3累積產(chǎn)油：m3日期：累積產(chǎn)水：m3日期：累積產(chǎn)氣：m3日期：流動信息日期關(guān)井時間 h深度m壓力MPa溫度C油日產(chǎn)量 m3/d初關(guān)井井底情況當(dāng)前關(guān)井井底情況當(dāng)前流動情況表D.