油藏及流體物理性質(zhì)3.ppt

上節(jié)復(fù)習(xí) 巖石的孔隙度 壓縮系數(shù) 滲透率 飽和度的概念 孔隙度 巖石的絕對孔隙體積與巖石表觀體積的比值 根據(jù)達西定律計算滲透率 巖石受壓縮使孔隙體積減小的數(shù)值 用壓縮系數(shù)表示 儲量計算 1 3油藏流體的物理性質(zhì) 天然氣的組成 烷烴 alkane 主要 CH4 70 98 非烴氣體 少量 H2S H2O N2 CO CO2 C5 惰性氣體 inertgas He Ar 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 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 石油的組成 烷烴 alkane C5 C16 1 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 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的摩爾分數(shù) 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 m 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 1 3油藏流體的物理性質(zhì) 實際氣體狀態(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實際氣體較理想氣體難壓縮 Z 1實際氣體成為理想氣體 Z 1實際氣體較理想氣體易壓縮 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) 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 氣體的粘度隨壓力的增加而增加 氣體的粘度隨溫度的增加而減小 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 壓力為p時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 溶解度和壓力成正比 4 天然氣的溶解 溶解時的氣體壓力 溶解系數(shù) 即在一定溫度下每增加單位壓力時 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 時間等對其都有影響 1 3油藏流體的物理性質(zhì) 當油層壓力降至泡點壓力下 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 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準狀況下的立方米數(shù) 二 地層油的高壓物性 地層油在地面脫出的氣量 標準狀態(tài) m 地面脫氣原油體積 m 原始溶解氣油比 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壓力下溶解氣油比相等 當壓力降低至泡點壓力 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 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 原油在標準狀況下脫氣后的體積 一般大于1 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 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 1 3油藏流體的物理性質(zhì) 地層油體積系數(shù) 當壓力大于泡點壓力 體積系數(shù)隨壓力增加而減小 當壓力小于泡點壓力 體積系數(shù)隨壓力增加而增加 當壓力等于泡點壓力 體積系數(shù)達到最大值 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 單位體積地層油的體積變化量 原油等溫壓縮系數(shù) MPa 1 原油泡點壓力 地層壓力 MPa 泡點壓力和地層壓力下地層油體積 m 1 3油藏流體的物理性質(zhì) 地層油粘度 當速度梯度為1時單位面積上流體的內(nèi)摩擦力 單位 mPa s o P T關(guān)系 地層油粘度隨溫度增加而降低 當壓力高于泡點壓力 隨壓力增加 粘度增加 當壓力低于泡點壓力 隨壓力增加 粘度急劇減小 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 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) 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 1 3油藏流體的物理性質(zhì) 壓縮系數(shù) Cw 等溫條件下單位體積地層水隨壓力變化率 粘度 地層水粘度 指地層水流動時內(nèi)摩擦阻力的大小 單位 mPa s 小結(jié) 二 地層原油高