油藏及流體物理性質(zhì)

關(guān)于油藏及流體物理性質(zhì)1.3油藏流體的物理性質(zhì)天然氣的組成烷烴(alkane)（主要）CH470－98％C2H6C3H8C4H10非烴氣體（少量）H2SH2ON2COCO2>C5惰性氣體(inertgas):He、Ar第2頁,共23頁，2024年2月25日，星期天1.3油藏流體的物理性質(zhì)油藏流體(reservoirfluid)石油(petroleum)天然氣(gas)地層水(stratumtouswater)油藏流體的特點(diǎn)(thecharacteristicofreservoirfluid)：儲層烴類：C、H高溫高壓，且石油中溶解有大量的烴類氣體；隨溫度、壓力的變化，油藏流體的物理性質(zhì)也會發(fā)生變化。烴類流體的密度小，比水輕。油藏(reservoir）儲集流體的巖石(rock)儲集其中的流體(fluid)第3頁,共23頁，2024年2月25日，星期天石油的組成烷烴(alkane):C5～C161.3油藏流體的物理性質(zhì)蒸餾分餾塔塔頂：煉廠氣(C1~C4)上部：汽油(C5~C9)中部：煤油(C10~C15)下部：柴油(C11~C20)底部：重油（C16~C45）熱裂法第4頁,共23頁，2024年2月25日，星期天1.3油藏流體的物理性質(zhì)一、天然氣的高壓物性

天然氣在高溫高壓下的物理特性

天然氣的摩爾質(zhì)量

組分i的摩爾質(zhì)量組分i的摩爾分?jǐn)?shù)第5頁,共23頁，2024年2月25日，星期天1.3油藏流體的物理性質(zhì)理想氣體狀態(tài)方程

1.天然氣的狀態(tài)方程

P-氣體壓力，Pa;V-在壓力P下的氣體體積，m3;T-絕對溫度，K;n-氣體摩爾數(shù);R-通用氣體常數(shù)，通常為8.314J/（mol·K）

第6頁,共23頁，2024年2月25日，星期天1.3油藏流體的物理性質(zhì)實(shí)際氣體狀態(tài)方程

2.天然氣的壓縮因子

一定溫度和壓力條件下，一定質(zhì)量氣體實(shí)際占有的體積與在相同條件下理想氣體占有的體積之比。Z>1實(shí)際氣體較理想氣體難壓縮Z=1實(shí)際氣體成為理想氣體Z<1實(shí)際氣體較理想氣體易壓縮第7頁,共23頁，2024年2月25日，星期天1.3油藏流體的物理性質(zhì)3.粘度：表征氣體或液體流動時(shí)分子之間摩擦力大小的參數(shù)低壓下1.氣體的粘度隨溫度的增加而增加；2.氣體的粘度隨氣體分子摩爾質(zhì)量的增大而減小；3.低壓范圍內(nèi)，氣體的粘度幾乎與壓力無關(guān)第8頁,共23頁，2024年2月25日，星期天1.3油藏流體的物理性質(zhì)在高壓下，氣體密度變大，氣體分子間的相互作用力起主要作用，氣體層間產(chǎn)生單位速度梯度所需的層面剪切應(yīng)力很大

高壓下

①氣體的粘度隨壓力的增加而增加；②氣體的粘度隨溫度的增加而減??；③氣體的粘度隨氣體分子量的增加而增加。高壓下，氣體的粘度具有類似于液體粘度的特點(diǎn)。第9頁,共23頁，2024年2月25日，星期天-壓力為p時(shí)單位體積液體中溶解的氣體量1.3油藏流體的物理性質(zhì)單組分氣體在液體中的溶解服從亨利定律：即溫度一定時(shí)，溶解度和壓力成正比

4.天然氣的溶解-溶解時(shí)的氣體壓力-溶解系數(shù)，即在一定溫度下每增加單位壓力時(shí)，單位體積液體中溶解的氣體量外界壓力、溫度、成分、接觸方式、時(shí)間等對其都有影響第10頁,共23頁，2024年2月25日，星期天1.3油藏流體的物理性質(zhì)當(dāng)油層壓力降至泡點(diǎn)壓力下，就會有天然氣從原油中分離出來——脫氣

5.天然氣的分離接觸分離

微分分離（多次脫氣）

一次或幾次將系統(tǒng)的壓力降到指定的脫氣壓力，但油氣分離過程中分離出來的氣始終與油保持接觸，組成不變

多次將壓力降到指定壓力下，每一次降壓后，氣體都從容器中排出，氣液分開

第11頁,共23頁，2024年2月25日，星期天1.3油藏流體的物理性質(zhì)1.溶解氣油比：每立方米地面原油在地下所溶解的天然氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的立方米數(shù)

二、地層油的高壓物性

-地層油在地面脫出的氣量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）m3-地面脫氣原油體積，m3原始溶解氣油比第12頁,共23頁，2024年2月25日，星期天1.3油藏流體的物理性質(zhì)溶解氣油比油藏原始壓力下的溶解氣油比與泡點(diǎn)壓力下溶解氣油比相等。當(dāng)壓力降低至泡點(diǎn)壓力，隨著壓力的降低，溶解氣油比減小油藏條件下，溫度升高，溶解氣油比降低第13頁,共23頁，2024年2月25日，星期天1.3油藏流體的物理性質(zhì)地層油體積系數(shù)原油在地下的體積與在地面脫氣后的體積之比-原油在地下的體積-原油在標(biāo)準(zhǔn)狀況下脫氣后的體積一般大于1第14頁,共23頁，2024年2月25日，星期天1.3油藏流體的物理性質(zhì)兩相體積系數(shù)：油藏壓力低于飽和壓力時(shí)，在給定壓力下地層油和其釋放出氣體的總體積與原油在地面脫氣后的體積之比第15頁,共23頁，2024年2月25日，星期天1.3油藏流體的物理性質(zhì)地層油體積系數(shù)051015Pb2025

1.41.31.21.11.0壓力P,MPa地層油體積系數(shù)Bo當(dāng)壓力大于泡點(diǎn)壓力，體積系數(shù)隨壓力增加而減小當(dāng)壓力小于泡點(diǎn)壓力，體積系數(shù)隨壓力增加而增加當(dāng)壓力等于泡點(diǎn)壓力，體積系數(shù)達(dá)到最大值第16頁,共23頁，2024年2月25日，星期天1.3油藏流體的物理性質(zhì)地層油壓縮系數(shù)：壓力變化單位值時(shí)，單位體積地層油的體積變化量-原油等溫壓縮系數(shù)，MPa-1-原油泡點(diǎn)壓力，地層壓力，MPa-泡點(diǎn)壓力和地層壓力下地層油體積，m3第17頁,共23頁，2024年2月25日，星期天1.3油藏流體的物理性質(zhì)地層油粘度：當(dāng)速度梯度為1時(shí)單位面積上流體的內(nèi)摩擦力，單位：mPa.sμo～P、T關(guān)系地層油粘度隨溫度增加而降低當(dāng)壓力高于泡點(diǎn)壓力，隨壓力增加，粘度增加當(dāng)壓力低于泡點(diǎn)壓力，隨壓力增加，粘度急劇減小第18頁,共23頁，2024年2月25日，星期天1.3油藏流體的物理性質(zhì)三、地層水高壓物性地層水包括：油藏邊部和底部的邊水和底水，此外還包括層間水及束縛水地層水長期與巖石和地層油接觸，地層水中含有大量的無機(jī)鹽，含鹽濃度用礦化度表示，mg/L，主要為NaHCO3和CaCl2兩種水型。地層水溶解鹽類是影響地層水高壓物性的根本原因第19頁,共23頁，2024年2月25日，星期天分類：石油工業(yè)通常采用蘇林分類法將水分為CaCl2、MgCl2、NaHCO3和Na2SO4四種類型；地層水主要為NaHCO3和CaCl2兩種類型，而我們的地面水主要為Na2SO4型。地層水的高壓物性對于壓力、溫度、溶解氣等具有一定的穩(wěn)定性。

1.3油藏流體的物理性質(zhì)第20頁,共23頁，2024年2月25日，星期天1.3油藏流體的物理性質(zhì)體積系數(shù)（BW）

指地層水在地層條件下的體積與其在地面條件下體積之比。地層水的體積系數(shù)變化比較小，一般在1.01～1.02之間。地層水硬度

地層水硬度是指地層水中所含Ca2+、Mg2+的量。通常以1L地層水中含10mg的CaO或7.2mg的MgO為一度。

第21頁,共23頁，2024年2月