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时间:2020-04-05
《天然气扩散系数测试装置的研制.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、石油仪器2014年第28卷第3期PETRoLEUMINSTRUMENlS·19··开发设计·天然气扩散系数测试装置的研制银占华赵希春刘振东(1.山东中石大胜华化工集团山东东营)(2.山东中石大石仪科技有限公司山东东营)摘要:文章介绍了天然气扩散系数的测试,详细阐述了该仪器的测试原理、方法及硬件设计、软件设计等。试验结果表明,该仪器重复性好,操作简便、安全,能快速、准确地测量扩散系数,且结构简单、测量成本低。关键词:天然气;扩散系数;气室中图法分类号:TE372文献标识码:B文章编号:1004-9134(2013
2、)03-0019·03散系数。由上式积分整理得:0引言~nC'o-孚C"o.。:根据气体在浓度梯度下通过岩样自由扩散的原理,在岩样两端的扩散室中,一端充人烃类气体,另一端充入氮气,在恒温、恒压条件下,各组分气体的其中:;吾(击+击)式中:C'o、C,0为上面浓溶液和下面稀溶液的初浓度随时间而变化,通过测试在不同时间两扩散室中始浓度;C、C为时刻上面浓溶液和下面稀溶液的各组分气体的浓度,可求得烃类气体在岩样中的扩散浓度;、V”为浓溶液和稀溶液的体积。系数。有效扩散系数表示天然气分子通过岩石中的孔隙天然气扩散系数测
3、试装置主要应用于石油勘探开介质和岩石骨架的扩散总和。发研究中,可对甲烷、乙烷等烃类气体在岩心中的扩散规律作相关的评价。2主要技术参数1实验原理岩心直径:q,25mm;适用岩心长度:0~1001Tim;溶质分子通过片中的小孔从溶液扩散到溶剂中,岩心最高温度:室温~150℃;孔片的孔径很小,原理示意图如l所示最高环压:70MPa;最高流压:42MPa;压力测试精度:0.25%FS(工作压力>1MPa);0.1ooFS(工作压力<1MPa)。3仪器基本结构与组成由岩心夹持器、增压器、围压泵、真空泵、控制’周I测定原理
4、示意图柜、数据处理系统等组成。流程图如图2所示。r。1)岩心夹持器若孔片的有效面积为A,浓度差为C,小孔平均夹持器是用来夹持岩心并模拟地层上覆压力(试长度为h,则由费克定律可以得到扩散系数:验中的环压)的,本装置提供25mm×100mlTl夹持D=器。主要由夹持器体、端盖、密封端盖、调节堵头、这种方法可以推广到测定气体通过岩石的扩散系调节螺套、护罩、护罩挡盘、胶筒、垫块和接头等组数。假定岩心长度为z(而不是孔径长度),面积为成。该夹持器设有快速拆卸装置,装卸岩心操作简单(而不是有效面积),则求得的扩散系数D应是
5、有效扩方便。围压最高工作压力为70MPa。第一作者简介:银占华,男,1978年生,助理工程师,2002年毕业于石油大学(华东)应用物理系,现从事产品研发与推广工作。邮编:257061
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