油藏及流体物理性质.ppt

,上节复习,岩石的孔隙度、压缩系数、渗透率、饱和度的概念,孔隙度：岩石的绝对孔隙体积与岩石表观体积的比值,根据达西定律计算渗透率,岩石受压缩使孔隙体积减小的数值，用压缩系数表示,储量计算,1.3油藏流体的物理性质,天然气的组成,烷烃(alkane)（主要）,CH4,7098,非烃气体（少量）,H2S,H2O,N2,CO,CO2,C5,惰性气体(inertgas):,He、Ar,1.3油藏流体的物理性质,油藏流体(reservoirfluid),石油(petroleum),天然气(gas),地层水(stratumtouswater),油藏流体的特点(thecharacteristicofreservoirfluid)：,储层烃类：C、H,高温高压，且石油中溶解有大量的烃类气体；随温度、压力的变化，油藏流体的物理性质也会发生变化。烃类流体的密度小，比水轻。,油藏(reservoir）,储集流体的岩石(rock),储集其中的流体(fluid),石油的组成,烷烃(alkane):C5C16,1.3油藏流体的物理性质,蒸馏,分馏塔,塔顶：炼厂气(C1C4),上部：汽油(C5C9),中部：煤油(C10C15),下部：柴油(C11C20),底部：重油（C16C45）,热裂法,1.3油藏流体的物理性质,一、天然气的高压物性,天然气在高温高压下的物理特性,天然气的摩尔质量,组分i的摩尔质量,组分i的摩尔分数,1.3油藏流体的物理性质,理想气体状态方程,1.天然气的状态方程,P-气体压力，Pa;V-在压力P下的气体体积，m;T-绝对温度，K;n-气体摩尔数;R-通用气体常数，通常为8.314J/（molK）,1.3油藏流体的物理性质,实际气体状态方程,2.天然气的压缩因子,一定温度和压力条件下，一定质量气体实际占有的体积与在相同条件下理想气体占有的体积之比。,Z1实际气体较理想气体难压缩,Z=1实际气体成为理想气体,Z1实际气体较理想气体易压缩,1.3油藏流体的物理性质,3.粘度：表征气体或液体流动时分子之间摩擦力大小的参数,低压下1.气体的粘度随温度的增加而增加；2.气体的粘度随气体分子摩尔质量的增大而减小；3.低压范围内，气体的粘度几乎与压力无关,1.3油藏流体的物理性质,在高压下，气体密度变大，气体分子间的相互作用力起主要作用，气体层间产生单位速度梯度所需的层面剪切应力很大,高压下,气体的粘度随压力的增加而增加；,气体的粘度随温度的增加而减小；,气体的粘度随气体分子量的增加而增加。,高压下，气体的粘度具有类似于液体粘度的特点。,-压力为p时单位体积液体中溶解的气体量,1.3油藏流体的物理性质,单组分气体在液体中的溶解服从亨利定律：即温度一定时，溶解度和压力成正比,4.天然气的溶解,-溶解时的气体压力,-溶解系数，即在一定温度下每增加单位压力时，单位体积液体中溶解的气体量,外界压力、温度、成分、接触方式、时间等对其都有影响,1.3油藏流体的物理性质,当油层压力降至泡点压力下，就会有天然气从原油中分离出来脱气,5.天然气的分离,接触分离,微分分离（多次脱气）,一次或几次将系统的压力降到指定的脱气压力，但油气分离过程中分离出来的气始终与油保持接触，组成不变,多次将压力降到指定压力下，每一次降压后，气体都从容器中排出，气液分开,1.3油藏流体的物理性质,1.溶解气油比：每立方米地面原油在地下所溶解的天然气在标准状况下的立方米数,二、地层油的高压物性,-地层油在地面脱出的气量（标准状态）m,-地面脱气原油体积，m,原始溶解气油比,1.3油藏流体的物理性质,溶解气油比,油藏原始压力下的溶解气油比与泡点压力下溶解气油比相等。当压力降低至泡点压力，随着压力的降低，溶解气油比减小,油藏条件下，温度升高，溶解气油比降低,1.3油藏流体的物理性质,地层油体积系数,原油在地下的体积与在地面脱气后的体积之比,-原油在地下的体积,-原油在标准状况下脱气后的体积,一般大于1,1.3油藏流体的物理性质,两相体积系数：油藏压力低于饱和压力时，在给定压力下地层油和其释放出气体的总体积与原油在地面脱气后的体积之比,1.3油藏流体的物理性质,地层油体积系数,当压力大于泡点压力，体积系数随压力增加而减小,当压力小于泡点压力，体积系数随压力增加而增加,当压力等于泡点压力，体积系数达到最大值,1.3油藏流体的物理性质,地层油压缩系数：压力变化单位值时，单位体积地层油的体积变化量,-原油等温压缩系数，MPa-1,-原油泡点压力，地层压力，MPa,-泡点压力和地层压力下地层油体积，m,1.3油藏流体的物理性质,地层油粘度：当速度梯度为1时单位面积上流体的内摩擦力，单位：mPa.s,oP、T关系,地层油粘度随温度增加而降低,当压力高于泡点压力，随压力增加，粘度增加,当压力低于泡点压力，随压力增加，粘度急剧减小,1.3油藏流体的物理性质,三、地层水高压物性,地层水包括：油藏边部和底部的边水和底水，此外还包括层间水及束缚水,地层水长期与岩石和地层油接触，地层水中含有大量的无机盐，含盐浓度用矿化度表示，mg/L，主要为NaHCO3和CaCl2两种水型。,地层水溶解盐类是影响地层水高压物性的根本原因,分类：石油工业通常采用苏林分类法将水分为CaCl2、MgCl2、NaHCO3和Na2SO4四种类型；地层水主要为NaHCO3和CaCl2两种类型，而我们的地面水主要为Na2SO4型。地层水的高压物性对于压力、温度、溶解气等具有一定的稳定性。,1.3油藏流体的物理性质,1.3油藏流体的物理性质,体积系数（BW）指地层水在地层条件下的体积与其在地面条件下体积之比。地层水的体积系数变化比较小，一般在1.011.02之间。,地层水硬度地层水硬度是指地层水中所含Ca2+、Mg2+的量。通常以1L地层水中含10mg的CaO或7.2mg的MgO为一度。,1.3油藏流体的物理性质,压缩系数（Cw）等温条件下单位体积地层水随压力变化率。,粘度（）地层水粘度：指地层水流动时内摩擦阻力的大小，单位：mPa.s。,小结,二、地层原油高压物性,一、天然气高压物性,1、压缩因子（Z）,2、体积系数（Bg）,3、天然气压缩系数（Cg）,4、粘度（）,1.地层水矿化度,三、地层水高压物性,2、体积系数（Bo）,3、压缩系数（Co）,4、粘度（）,1、溶解气油比（Rs）,2、体积系数（Bw）,3、压缩系数（Cw）,4、粘度（）,