第3章 油藏流體高壓物性計(jì)算

1、 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算常規(guī)有桿泵生產(chǎn)常規(guī)有桿泵生產(chǎn)自噴生產(chǎn)自噴生產(chǎn)第三章第三章 油藏流體高壓物性的計(jì)算油藏流體高壓物性的計(jì)算dzdvvgDvdzdpsin22 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算2sin2mmmmmmmvddZdvvgdZdp求解的關(guān)鍵是確定求解的關(guān)鍵是確定 、 及及 mmvm 壓力梯度計(jì)算壓力梯度計(jì)算 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算氣體的體積流量氣體的體積流量液體的體積流量液體的體積流量總體積流量總體積流量436 .8 21 0m /stl gQQQ QoBo)(00spoRRQpTTZp原油的體積流量原油的體積流量QoBo+Qw已知某不飽和油藏單井生

2、產(chǎn)時(shí)，地面油產(chǎn)量已知某不飽和油藏單井生產(chǎn)時(shí)，地面油產(chǎn)量Qo，生產(chǎn)氣油比，生產(chǎn)氣油比Rp，井口溫度和壓力分別為，井口溫度和壓力分別為T(mén)0和和p0，計(jì)算井筒中某點(diǎn)，計(jì)算井筒中某點(diǎn)(壓力和壓力和溫度為溫度為T(mén)和和p)油相和氣相實(shí)際體積流量。油相和氣相實(shí)際體積流量。 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算 在進(jìn)行氣液兩相流動(dòng)的有關(guān)計(jì)算中，常需要確定工作條在進(jìn)行氣液兩相流動(dòng)的有關(guān)計(jì)算中，常需要確定工作條件下原油、天然氣、水及其混合物的物性參數(shù)?？陀^地講，件下原油、天然氣、水及其混合物的物性參數(shù)?？陀^地講，確定這些物性參數(shù)最根本、最精確的方法是實(shí)驗(yàn)測(cè)定。然而，確定這些物性參數(shù)最根本、最精確的方法是實(shí)驗(yàn)測(cè)定。

3、然而，實(shí)際生產(chǎn)設(shè)計(jì)和計(jì)算中所遇到的原油、天然氣及水的組成、實(shí)際生產(chǎn)設(shè)計(jì)和計(jì)算中所遇到的原油、天然氣及水的組成、工作溫度和工作壓力等的范圍都非常廣泛，完全依賴(lài)實(shí)驗(yàn)方工作溫度和工作壓力等的范圍都非常廣泛，完全依賴(lài)實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定各種工況條件下的油、氣、水及其混合物的物性參數(shù)法測(cè)定各種工況條件下的油、氣、水及其混合物的物性參數(shù)是很困難的。另外，過(guò)去曾一度建立和使用的許多物性參數(shù)是很困難的。另外，過(guò)去曾一度建立和使用的許多物性參數(shù)圖版，也都難以適應(yīng)目前廣泛應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行工程計(jì)算圖版，也都難以適應(yīng)目前廣泛應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行工程計(jì)算的要求。的要求。 因此，為了便于利用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行氣液兩相流動(dòng)的計(jì)因此，為

4、了便于利用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行氣液兩相流動(dòng)的計(jì)算，建立原油、天然氣、水及其混合物物性參數(shù)計(jì)算的相關(guān)算，建立原油、天然氣、水及其混合物物性參數(shù)計(jì)算的相關(guān)公式是非常必要的。公式是非常必要的。高壓物性參數(shù)計(jì)算必要性：高壓物性參數(shù)計(jì)算必要性： 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算油氣在地層狀態(tài)（高溫高壓）下的物油氣在地層狀態(tài)（高溫高壓）下的物理性質(zhì)稱(chēng)為油氣的高壓物性。理性質(zhì)稱(chēng)為油氣的高壓物性。 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算第一節(jié) 天然氣高壓物性的計(jì)算天然氣的臨界特性天然氣的臨界特性伴生氣伴生氣臨界壓力臨界壓力25 .3715677ggcrp臨界溫度臨界溫度25 .12325168ggcrT凝析氣凝析

5、氣臨界壓力臨界壓力21 .117 .51706ggcrp臨界溫度臨界溫度25 .71330187ggcrT 1、天然氣的臨界特性(1)(1)在已知天然氣相對(duì)密度的前提下，可預(yù)測(cè)天然氣的在已知天然氣相對(duì)密度的前提下，可預(yù)測(cè)天然氣的臨界特性：臨界特性：kpa894757. 6psi 1 3259CtFt 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算(2)在已知天然氣的臨界特性后，可預(yù)測(cè)天然氣相對(duì)密度g 94.4755.7001crgp97.30759.1752crgT21ggg5 . 05 . 06 . 19 . 022222215120SHCOSHCOSHCOyyyyyyeeTTcrcr*eyyTeTp

6、pSHSHcrcrcrcr 122*SHCOyy22、氣體混合物中氣體混合物中 和和 的摩爾分?jǐn)?shù)的摩爾分?jǐn)?shù)2COSH2 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算nRTPV 2.天然氣的壓縮因子 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算理想實(shí)際VVZPnRTV實(shí)際ZnRTPV 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算(1) Dranchuk-Purvis-Robinson公式52306423. 06123. 05353. 05783. 00467. 13051. 01rrrrrrrTTTTZ22236845. 0exp6845. 016816. 0rrrrT其中，對(duì)比溫

7、度其中，對(duì)比溫度crTTT crppP rrrZTP27. 0(2) Cranmer方法32236815. 06123. 05353. 05783. 00467. 13151. 01rrrrrrrTTTTZ對(duì)比壓力對(duì)比壓力對(duì)比密度對(duì)比密度 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算 3 、天然氣粘度410expcggba其中，其中， 5 . 11920902. 04 . 9TTMMagggMTb01. 09865 . 3bc2 . 04 . 215.2738 . 1tTggM97.2819651965年，年，LeeLee等使用大量的等使用大量的資料對(duì)他們最初提出的天然資料對(duì)他們最初提出的天然氣粘度計(jì)

8、算公式進(jìn)行了驗(yàn)證氣粘度計(jì)算公式進(jìn)行了驗(yàn)證和修改，得出如下公式：和修改，得出如下公式： 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算 4、天然氣密度63330.76 7.6 103.4844103.484410273.150.8734 83.77 273.1564.56kg/mggPZ t 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算第二節(jié) 油水高壓物性的計(jì)算(1) Standing公式（1981）泡點(diǎn)壓力泡點(diǎn)壓力4 .110188.41255.083.0agsbRPAPIta0125. 0328 . 100091. 05 .1315 .141oAPI(2) Vasquez_Beggs公式(1980)24 .

9、110615. 510898. 613cagssbRcP泡點(diǎn)壓力泡點(diǎn)壓力 1、泡點(diǎn)壓力 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算)8 . 1 (5 .1315 .1413sepoTca791. 0lg322738 . 110912. 515sepoggspT幾個(gè)相關(guān)幾個(gè)相關(guān)系數(shù)系數(shù) 系數(shù)c1、c2、c3表系數(shù)8762. 0API8762. 0od30APIc156.1827.62c20.842460.914328c310.39311.172 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算 2 2 溶解油氣比溶解油氣比 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算先溶解重?zé)N，曲線較陡；再溶解輕烴，曲線較直，斜率小。先

10、溶解重?zé)N，曲線較陡；再溶解輕烴，曲線較直，斜率小。 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算(1) Standing公式2048. 1104 . 19688. 7615. 5AgspR328 . 100091. 00125. 0tAPIA（2） Vasquez_Beggs公式（1980）TAPIcpcRcgss8 . 1exp1003.145615. 53312廣泛廣泛使用使用 系數(shù)c1、c2、c3表系數(shù)doAPIdo 08762.30APIc10017800362c21.18701.

11、0937c323.931025.7240 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算sfoVVB3 、原油體積系數(shù) 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算(1) Standing公式（1947）CFBo2 . 100012. 09759. 0328 . 125. 16146. 55 . 0tRFogs)(288 . 11231CRCAPItRCBsgsso)(bPP boboPPCBB0exp)(bPP (2) Vasquez_Beggs公式)(bPP C C為校正系數(shù)為校正系數(shù)無(wú)實(shí)測(cè)資料取零無(wú)實(shí)測(cè)資料取零 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算pAPItRCgss

12、5010/61.121180)328 . 1 (2 .17075.281433Vasquez_Beggs公式公式 系數(shù)1C、2C、3C表系數(shù)doAPIdo 08762.30APIC12.62210-32.62010-3C21.10010-51.75110-5C37.50710-9-1.06210-7 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算 4 、原油粘度 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算Beggs 公式公式地面脫氣原油的粘度地面脫氣原油的粘度110 xon163. 1328 . 1tyxAPIy02023. 00324. 3飽和原油的粘度飽和原油的粘度BonoA515. 01006146.

13、5715.10sRA338. 01506146. 544. 5sRB不飽和原油的粘度不飽和原油的粘度mbobopppCCpCmC431exp22628. 01C187. 12C513.113C 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算2225251.0031.47910 32 1.8 1.9821032 1.81.0031.47910 32 1.858.745 1.9821032 1.858.7454100010005.18 10 Pa sttwee 34311 .7 6 5 1 010 .45 .1 8 1 00 .41 .2 6 6 2 1 0P a sL o w w wf f 油水混合物粘度

14、油水混合物粘度地層水粘度地層水粘度 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算5 5、原油密度、原油密度飽和原飽和原油密度油密度175. 15 . 0328 . 125. 1615. 5000147. 0972. 0205. 11000tRRogsgsoob不飽和原油密度不飽和原油密度bobopapaB33expexpexp10145984. 0588893. 4sRB026791878. 03aStanding, 1981Ahamed, 1985油水混合液體的密度油水混合液體的密度 317 7 4 .6 710 .41 0 0 0 0 .48 6 4 .8 0 2 k g / mL o w w wf f 多相管流理論與計(jì)算多相管流理論與計(jì)算 7 7、 水水- -天然氣的表面張力天然氣的表面張力pw87018.05.52)78.137(pw03625.0exp76)33.23( )78.137()78.137()33.23(2068 .178.137wwwwtt由由Katz等的等的圖版回歸得圖版回歸得pAPIt0001015.0exp267.0328 .1047.04 .420 6 、原油、原油-天然氣的表