第3章 油藏流體高壓物性計算

1、 多相管流理論與計算多相管流理論與計算常規(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算油藏流體高壓物性的計算dzdvvgDvdzdpsin22 多相管流理論與計算多相管流理論與計算2sin2mmmmmmmvddZdvvgdZdp求解的關(guān)鍵是確定求解的關(guān)鍵是確定 、 及及 mmvm 壓力梯度計算壓力梯度計算 多相管流理論與計算多相管流理論與計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，地面油產(chǎn)量已知某不飽和油藏單井生產(chǎn)時，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T0和和p0，計算井筒中某點，計算井筒中某點(壓力和壓力和溫度為溫度為T和和p)油相和氣相實際體積流量。油相和氣相實際體積流量。 多相管流理論與計算多相管流理論與計算 在進行氣液兩相流動的有關(guān)計算中，常需要確定工作條在進行氣液兩相流動的有關(guān)計算中，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、最精確的方法是實驗測定。然而，確定這些物性參數(shù)最根本、最精確的方法是實驗測定。

3、然而，實際生產(chǎn)設(shè)計和計算中所遇到的原油、天然氣及水的組成、實際生產(chǎn)設(shè)計和計算中所遇到的原油、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，完全依賴實驗方工作溫度和工作壓力等的范圍都非常廣泛，完全依賴實驗方法測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)用電子計算機進行工程計算圖版，也都難以適應(yīng)目前廣泛應(yīng)用電子計算機進行工程計算的要求。的要求。 因此，為了便于利用電子計算機進行氣液兩相流動的計因此，為

4、了便于利用電子計算機進行氣液兩相流動的計算，建立原油、天然氣、水及其混合物物性參數(shù)計算的相關(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)計算必要性：高壓物性參數(shù)計算必要性： 多相管流理論與計算多相管流理論與計算油氣在地層狀態(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)稱為油氣的高壓物性。理性質(zhì)稱為油氣的高壓物性。 多相管流理論與計算多相管流理論與計算第一節(jié) 天然氣高壓物性的計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)在已知天然氣相對密度的前提下，可預(yù)測天然氣的在已知天然氣相對密度的前提下，可預(yù)測天然氣的臨界特性：臨界特性：kpa894757. 6psi 1 3259CtFt 多相管流理論與計算多相管流理論與計算(2)在已知天然氣的臨界特性后，可預(yù)測天然氣相對密度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 的摩爾分數(shù)的摩爾分數(shù)2COSH2 多相管流理論與計算多相管流理論與計算nRTPV 2.天然氣的壓縮因子 多相管流理論與計算多相管流理論與計算理想實際VVZPnRTV實際ZnRTPV 多相管流理論與計算多相管流理論與計算 多相管流理論與計算多相管流理論與計算(1) Dranchuk-Purvis-Robinson公式52306423. 06123. 05353. 05783. 00467. 13051. 01rrrrrrrTTTTZ22236845. 0exp6845. 016816. 0rrrrT其中，對比溫

7、度其中，對比溫度crTTT crppP rrrZTP27. 0(2) Cranmer方法32236815. 06123. 05353. 05783. 00467. 13151. 01rrrrrrrTTTTZ對比壓力對比壓力對比密度對比密度 多相管流理論與計算多相管流理論與計算 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他們最初提出的天然資料對他們最初提出的天然氣粘度計

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

9、110615. 510898. 613cagssbRcP泡點壓力泡點壓力 1、泡點壓力 多相管流理論與計算多相管流理論與計算)8 . 1 (5 .1315 .1413sepoTca791. 0lg322738 . 110912. 515sepoggspT幾個相關(guān)幾個相關(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 多相管流理論與計算多相管流理論與計算 2 2 溶解油氣比溶解油氣比 多相管流理論與計算多相管流理論與計算先溶解重烴，曲線較陡；再溶解輕烴，曲線較直，斜率小。先

10、溶解重烴，曲線較陡；再溶解輕烴，曲線較直，斜率小。 多相管流理論與計算多相管流理論與計算 多相管流理論與計算多相管流理論與計算 多相管流理論與計算多相管流理論與計算 多相管流理論與計算多相管流理論與計算(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 多相管流理論與計算多相管流理論與計算sfoVVB3 、原油體積系數(shù) 多相管流理論與計算多相管流理論與計算 多相管流理論與計算多相管流理論與計算(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)無實測資料取零無實測資料取零 多相管流理論與計算多相管流理論與計算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 多相管流理論與計算多相管流理論與計算 4 、原油粘度 多相管流理論與計算多相管流理論與計算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 多相管流理論與計算多相管流理論與計算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 多相管流理論與計算多相管流理論與計算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 多相管流理論與計算多相管流理論與計算 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