天然气扩散系数测试装置研制.pdfVIP

石 油 仪 器 2014年 第 28卷 第 3期 PETRoLEUM INSTRUMENlS ·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)03-0019·03 散系数 。由上式积分整理得： 0 引 言 ~nCo- 孚Co ． 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：Co、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， 孔片的孔径很小，原理示意图如 l所示 岩心最高温度 ：室温～ 150℃； 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 ’ 柜、数据处理系统等组成。流程图如图2所示。 周 I 测定原理示意图 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