[发明专利]一种高温高压凝析气析蜡量测试装置及方法

权利要求书

1.一种高温高压凝析气析蜡量测试方法，其特征在于，其应用的高温高压凝析气析蜡量测试装置的结构如下：包括恒温箱Ⅰ(1)、恒温箱Ⅱ(2)、高压相变测试气瓶(3)、真空泵(4)、恒速恒压泵(5)、中间容器(6)、管线；

所述真空泵(4)、高压相变测试气瓶(3)、中间容器(6)、恒速恒压泵(5)依次通过管线连通；

所述高压相变测试气瓶(3)两端分别设有电动阀Ⅰ(7)、电动阀Ⅱ(8)，所述中间容器(6)两端分别设有电动阀Ⅲ(9)、电动阀Ⅳ(10)；

所述高压相变测试气瓶(3)、电动阀Ⅰ(7)、电动阀Ⅱ(8)均设置在恒温箱Ⅰ(1)内，所述中间容器(6)、电动阀Ⅲ(9)、电动阀Ⅳ(10)均设置在恒温箱Ⅱ(2)内；

所述高压相变测试气瓶(3)上设有温度传感器Ⅰ(11)、压力传感器Ⅰ(12)，所述温度传感器Ⅰ(11)、压力传感器Ⅰ(12)均位于恒温箱Ⅰ(1)外；

所述中间容器(6)上设有温度传感器Ⅱ(13)、压力传感器Ⅱ(14)，所述温度传感器Ⅱ(13)、压力传感器Ⅱ(14)均位于恒温箱Ⅱ(2)外；

其方法具体包括以下步骤：

步骤S1、清洗设备和管线，连接好实验装置，用酒精、石油醚清洗实验系统；

步骤S2、配制地层流样，在中间容器(6)中充入含蜡凝析气体，并保持在地层温压条件下；

步骤S3、打开电动阀Ⅰ(7)、电动阀Ⅱ(8)，关闭电动阀Ⅲ(9)，利用真空泵(4)将高压相变测试气瓶(3)和管线抽成真空，然后关闭电动阀Ⅰ(7)、电动阀Ⅱ(8)；

步骤S4、恒温箱Ⅰ(1)加热控制到设定高温T₀，恒温箱Ⅱ(2)应加热高于设定高温T₀，并保持稳定；

步骤S5：打开电动阀Ⅰ(7)、电动阀Ⅲ(9)、电动阀Ⅳ(10)，利用恒速恒压泵(5)将中间容器(6)中的含蜡凝析气体在电动阀Ⅲ(9)的恒压控制微调下，缓慢注入到高压相变测试气瓶(3)，达到设定高压P₀并稳定，然后关闭电动阀Ⅰ(7)、电动阀Ⅲ(9)；

步骤S6：控制恒温箱Ⅱ(2)温度保持不变，恒温箱Ⅰ(1)从设定高温T₀开始自动降温并稳定，电脑采集不同时刻t_i高压相变测试气瓶(3)中的压力和温度；

步骤S7：当恒温箱Ⅰ(1)温度降到设定的下限温度，停止降温，记录此时压力和温度，并实验测得蜡分子量M_s；

步骤S8、计算设定高温T₀、设定高压P₀、初始时刻t₀条件下，高压相变测试气瓶(3)中含蜡凝析气的初始气量N₀，其中偏差因子Z₀通过气体状态方程方法求解；

式中：T₀为设定高温；P₀为设定高压；V₀为高压相变测试气瓶容积；Z₀为初始时刻气体偏差因子；R为阿伏伽德罗常数；

步骤S9、计算t_i时刻高压相变测试气瓶(3)中的气相含量N_i；

式中：T_i为t_i时刻的温度；P_i为t_i时刻的压力；V_i为t_i时刻高压相变测试气瓶中气体容积；Z_i为t_i时刻气体偏差因子；R为阿伏伽德罗常数；

步骤S10、计算t_i时刻高压相变测试气瓶(3)中的析出蜡量

式中：T₀为设定高温；P₀为设定高压；V₀为高压相变测试气瓶容积；Z₀为初始时刻气体偏差因子；T_i为t_i时刻的温度；P_i为t_i时刻的压力；V_i为t_i时刻高压相变测试气瓶中气体容积；Z_i为t_i时刻气体偏差因子；R为阿伏伽德罗常数；

步骤S11、获取析蜡点，并对初始气量进行修正；

式中：为修正初始气量；S为析蜡点出现前的测试点数；N_i为t_i时刻高压相变测试气瓶中的气相含量；

步骤S12、对t_i时刻高压相变测试气瓶(3)中的析出蜡量进行修正；

式中：为修正后的析出蜡量；ρ_gi为气体的摩尔密度；ρ_s为表示析出蜡的摩尔密度；T_i为t_i时刻的温度；P_i为t_i时刻的压力；Z_i为t_i时刻气体偏差因子；

步骤S13、根据得到的蜡分子量M_s和修正后的析出蜡量计算析蜡质量m_s；

式中：m_s为析蜡质量；M_s为蜡分子量；为修正后的析出蜡量。