[发明专利]一种多孔介质中天然气偏差因子的测定装置及方法

权利要求书

1.一种多孔介质中天然气偏差因子的测定装置，主要由多孔介质系统、数据采集及处理系统、PVT测试单元（10）、中间容器（14）、气量计（13）、烘箱（15）组成，其特征在于，所述多孔介质系统由第一填砂管（1）、第二填砂管（2）、第三填砂管（3）、第四填砂管（4）、第五填砂管（5）串联而成，所述多孔介质系统分别与PVT测试单元（10）和中间容器（14）相连，所述PVT测试单元（10）和中间容器（14）分别连有泵一（11）、泵二（12），所述多孔介质系统与PVT测试单元置于烘箱（15）中并连接气量计（13）；所述数据采集及处理系统包括温度传感器（9）、压力传感器（7）和计算机（8），所述多孔介质系统通过温度传感器（9）、压力传感器（7）与计算机（8）相连；所述多孔介质系统的填砂管之间、多孔介质系统与PVT测试单元之间、中间容器之间均有阀门（6）。

2.利用如权利要求1所述的装置测定多孔介质中天然气偏差因子的方法，依次包括以下步骤：

（1）将不同目数的石英砂分别填充到5个填砂管中；

（2）在P₀=0.1MPa，T₀=20℃下，用泵注N₂依次测量每根填砂管孔隙体积分别为V_K1、V_K2、V_K3、V_K4、V_K5，填砂管连接压力传感器间管线的体积为V_c，然后排出N₂并用真空泵抽空填砂管及管线至真空状态；

（3）通过计算机将烘箱的温度设定成储层的地层温度T并升温至地层温度T；

（4）用泵将中间容器的天然气充满第一填砂管，通过压力传感器监测第一填砂管中的压力，待压力平衡时，记下此时第一填砂管内的压力P₁；

（5）将经过第一填砂管吸附过后的一部分天然气转入PVT测试单元中，用泵调节PVT测试单元中天然气的压力为P₁，得到天然气在T、P₁条件下的体积V₁₁，保持压力为P₁，将PVT测试单元中的天然气一部分排放到气量计中，测出天然气在P₀=0.1MPa，T₀=20℃下的体积V₀，然后读出排气后PVT测试单元中的天然气体积V₁₂，得到天然气在T、P₁条件下的体积变化值V₁=V₁₁-V₁₂，从而得到气体在PVT测试单元中的偏差因子

（6）用真空泵抽空第一填砂管至真空状态，然后用泵将中间容器的天然气充满第一填砂管，打开第一填砂管和第二填砂管之间的阀门，使得第一填砂管和第二填砂管保持联通状态，并通过压力传感器监测第一填砂管和第二填砂管串联时的平衡压力P₂；

（7）打开第二填砂管和第三填砂管之间的阀门，监测第一填砂管、第二填砂管和第三填砂管串联时的平衡压力P₃，打开第三填砂管和第四填砂管之间的阀门，监测第一填砂管、第二填砂管、第三填砂管和第四填砂管串联时的平衡压力P₄，打开第四填砂管和第五填砂管之间的阀门，监测第一填砂管、第二填砂管、第三填砂管、第四填砂管和第五填砂管串联时的平衡压力P₅；

（8）在PVT测试单元中对剩余的气体做体积膨胀实验，得到压力分别为P₂、P₃、P₄和P₅时的天然气体积V₂、V₃、V₄、V₅；

（9）利用下式求出天然气在多孔介质中的偏差因子Z′_I：

第1个压力点的偏差因子：Z′_I=Z_I

第2、3、4、5个压力点的偏差因子：

V′₁=V_c+V_k1

V′₂=V_c+V_k1+V_k2

Vi′=Vc+VK1+Σi=25VKi.]]>