儲(chǔ)層流體的物理特性

儲(chǔ)層流體的物理特性1油氣藏?zé)N類(lèi)的相態(tài)特征2天然氣的高壓物性3地層原油的高壓物性4地層水的高壓物性5地層流體高壓物性研究方法儲(chǔ)層流體的物理特性－－１油氣藏?zé)N類(lèi)的相態(tài)特征儲(chǔ)層流體的物理特性儲(chǔ)層流體的物理特性第一節(jié)油氣藏?zé)N類(lèi)的相態(tài)特征第一節(jié)油氣藏?zé)N類(lèi)的相態(tài)特征第一節(jié)油氣藏?zé)N類(lèi)的相態(tài)特征第一節(jié)油氣藏?zé)N類(lèi)的相態(tài)特征1.油氣藏?zé)N類(lèi)的化學(xué)組成和分類(lèi)2.單組分烴類(lèi)體系的相圖3.雙組分烴類(lèi)體系的相圖4.多組分烴類(lèi)系統(tǒng)的相圖5.典型油氣藏相圖油氣藏?zé)N類(lèi)的化學(xué)組成和分類(lèi)

石油和天然氣是多種烴類(lèi)和非烴類(lèi)所組成的混合物。就油氣藏?zé)N類(lèi)而言，一般是烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴。相態(tài)化學(xué)組成主要成分氣態(tài)烷烴C1～C4天然氣液態(tài)烷烴C5～C16石油固態(tài)烷烴C16以上石臘各相態(tài)的化學(xué)組成（常溫、常壓）實(shí)際上，石油、天然氣、石蠟的化學(xué)組成，要找出明確的界線很困難。

1）油氣藏?zé)N類(lèi)體系的相態(tài)及化學(xué)組成2）油氣藏?zé)N類(lèi)體系相態(tài)的控制因素內(nèi)因：烴類(lèi)體系的化學(xué)組成外因：烴類(lèi)體系所處的溫度、壓力環(huán)境3）相圖相（phase）：某一體系中的均質(zhì)部分。一個(gè)相中可以含有多種組分。（如：地層油和氣為不同的兩相）相態(tài)方程：對(duì)于一個(gè)組成固定的體系，壓力、溫度和比容（P.T.V）都是該體系相狀態(tài)的函數(shù)。特定體系的狀態(tài)方程為

F（P.V.T）=0相圖：將狀態(tài)方程以圖示法表示就是相圖。3）相圖立體相圖平面相圖

P-V圖

P-T圖石油工業(yè)中，常將P-T圖簡(jiǎn)稱為相圖。2.單組分烴類(lèi)體系的相圖泡點(diǎn)壓力在溫度一定的情況下，開(kāi)始從液相中分離出第一批氣泡的壓力；或在壓力一定的情況下，開(kāi)始從液相中分離出第一批氣泡的溫度露點(diǎn)壓力溫度一定時(shí)，開(kāi)始從氣相中凝結(jié)出第一批液滴的壓力。單組分：P泡=P露乙烷的飽和蒸汽壓線曲線上的各點(diǎn)即為不同溫度下乙烷的飽和蒸汽壓。它表示氣、液兩相共存的溫度和壓力條件；氣、液兩相能夠共存的區(qū)域只是一條線（飽和蒸汽壓線）；臨界點(diǎn)：飽和蒸汽壓線的終點(diǎn)（C），它所對(duì)應(yīng)的溫度為臨界溫度（Tc），它所對(duì)應(yīng)的壓力為臨界壓力（pc）。臨界點(diǎn)是兩相能夠共存的最高溫度點(diǎn)和最高壓力點(diǎn)。2.單組分烴類(lèi)體系的相圖一點(diǎn)、一線、兩區(qū)（三區(qū)）34/MPa56單組分烴相圖特征：Pa=Pb(某一溫度下)，在P—V圖中，兩相共存區(qū)為一水平線段。

Pa、Pb是任意溫度下的露點(diǎn)、泡點(diǎn)壓力臨界點(diǎn)C為兩相共存的最高溫度壓力點(diǎn)。飽和蒸汽壓曲線為一條單調(diào)的曲線段。相圖應(yīng)用：根據(jù)Ｐ，Ｔ判斷單組分烴所處的相態(tài)2.單組分烴類(lèi)體系的相圖３.雙組分烴類(lèi)體系的相圖P-V相圖:戊烷－正庚烷(占52%)某一溫度下，較緩段為汽相區(qū)，較陡段為液相區(qū)，二者之間為兩相共同區(qū)。在P—V圖中，兩相共存區(qū)為一條斜線。Pa≠Pb某一溫度下的露點(diǎn)壓力不等于泡點(diǎn)壓力。3/MPa21雙（多）組分烴類(lèi)體系P—T相圖及測(cè)定原理相圖應(yīng)用：根據(jù)Ｐ，Ｔ判斷雙組分烴類(lèi)所處的相態(tài)臨界點(diǎn)：混合物的臨界壓力都高于各組分的臨界壓力，混合物的臨界溫度則居于各組分的臨界溫度之間。兩相區(qū)：所有混合物的兩相區(qū)都位于兩純組分的蒸汽壓線之間。P—T相圖:乙烷—正庚烷具不同含量

組分比例包絡(luò)線位置包絡(luò)線形態(tài)大致相同正中間兩相區(qū)最大相差越大與含量高的組分的飽和蒸汽線越靠近形態(tài)越細(xì)長(zhǎng),兩相區(qū)越小組分性質(zhì)相差越大（如分子大?。﹥上鄥^(qū)越大臨界點(diǎn)位置越高３.雙組分烴類(lèi)體系的相圖４.多組分烴類(lèi)系統(tǒng)的相圖實(shí)際地下油氣藏是復(fù)雜的多組分烴類(lèi)體系。擬組分：為了便于研究，常把幾種化學(xué)成分合并為一種擬組分。例如C2-6視為輕烴組分（或中間組分），C7+視為液烴組分。泡點(diǎn)線（飽和壓力線）；aCpC，液相區(qū)和兩相區(qū)的分界線。露點(diǎn)線；CCTb，氣相區(qū)和兩相區(qū)的分界線。臨界點(diǎn)：

C點(diǎn)，泡點(diǎn)線和露點(diǎn)線的匯合點(diǎn)。等溫逆行區(qū)（等溫反凝析區(qū)）逆行就是逆道而行，與正常相反。ABD從B到D，隨壓力降低，體系中液量含量由0%增加到40%。反?，F(xiàn)象（逆行現(xiàn)象）DEF從D到E，隨壓力降低，體系中液量含量由40%降低到0%。正?，F(xiàn)象CDCTBC即為反凝析區(qū)，反凝析現(xiàn)象只發(fā)生在靠近臨界點(diǎn)附近區(qū)域的特定溫度、壓力條件下。兩個(gè)逆行區(qū)：CBCTDC為等溫逆行區(qū)，CGCpHC為等壓逆行區(qū)。？J—純油藏，未飽和油藏I—飽和油藏，可能有氣頂L—含氣油藏/帶氣頂?shù)挠筒?過(guò)飽和油藏A—凝析氣藏，原始地層壓力高于臨界壓力，地層溫度介于臨界溫度與臨界凝析溫度之間。B點(diǎn)稱為上露點(diǎn)，E點(diǎn)稱為下露點(diǎn)。F—?dú)獠?。相圖的應(yīng)用：判斷油氣藏類(lèi)型５.典型油氣藏相圖不同油氣藏，其相圖不同：相圖的寬窄、大小、區(qū)內(nèi)等液量線的分布間隔；包絡(luò)線上臨界點(diǎn)的位置。1）干氣氣藏相圖C點(diǎn)在臨界凝析壓力點(diǎn)最左下側(cè)。兩相區(qū)環(huán)形區(qū)面積最窄；等液量線密集地分布于泡、露點(diǎn)線之間且很密集地靠近泡點(diǎn)線。露點(diǎn)線右側(cè)的氣相區(qū)很大，地層溫度和油氣分離器溫度均在露點(diǎn)線外側(cè)。干氣氣藏：甲烷含量占70%~98%并無(wú)液相烴析出的氣藏，重質(zhì)含量極少。干氣相態(tài)圖干氣：井口流出物中，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下C5以上重?zé)N液體含量低于13.5cm3/m3。

C點(diǎn)在臨界凝析壓力點(diǎn)的左下側(cè)(與干氣氣藏相比，向臨界凝析壓力點(diǎn)靠近)。環(huán)形區(qū)面積較窄，等液量線較密集地靠近泡點(diǎn)線。在分離器條件下，體系處于兩相區(qū)內(nèi)。在分離器內(nèi)，會(huì)有液態(tài)烴析出。2）濕氣氣藏相圖濕氣相態(tài)圖干氣相態(tài)圖濕氣：井口流出物中，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下C5以上重?zé)N液體含量超過(guò)13.5cm3/m3。C點(diǎn)位于臨界凝析壓力點(diǎn)的左下側(cè)，更加靠近臨界凝析壓力點(diǎn)。環(huán)形區(qū)較窄；等液量線較密集。氣藏地層溫度（A點(diǎn)）介于臨界溫度與臨界凝析溫度之間。從B點(diǎn)到D點(diǎn)隨著氣藏壓力降低，液態(tài)烴析出達(dá)到最大（反凝析過(guò)程）。3）凝析氣藏相圖反凝析氣的相態(tài)圖C點(diǎn)位于臨界凝析壓力點(diǎn)的右下側(cè)，且比較接近臨界凝析壓力點(diǎn)。兩相環(huán)形區(qū)更寬；等液量線較稀疏且向著露點(diǎn)線較靠近。油藏條件（A點(diǎn)）常位于泡點(diǎn)線上方，油藏中烴類(lèi)以單相液態(tài)存在。隨著油氣采出，油層壓力逐漸降低至泡點(diǎn)壓力以下時(shí)，分出的氣越來(lái)越多4）輕質(zhì)油藏（高收縮油藏）相圖高收縮原油的相態(tài)圖C點(diǎn)位于臨界凝析壓力點(diǎn)的右下側(cè)且離臨界凝析壓力點(diǎn)較遠(yuǎn)。環(huán)形區(qū)最寬；等液量線較密集，且更加靠近露點(diǎn)線。當(dāng)油藏壓力降低至泡點(diǎn)壓力之后，雖有氣體分離出來(lái)，但氣量不大。這類(lèi)油藏的氣油比為上述幾種油氣藏的最低者。5）重質(zhì)油藏（低收縮油藏）相圖低收縮原油的相態(tài)圖凝析氣田開(kāi)采油氣田開(kāi)采的生產(chǎn)過(guò)程，多為等溫降壓過(guò)程。那么對(duì)于凝析氣田，人們希望液體烴的凝析是在地面，而不是在地下或井中。國(guó)外研究結(jié)果認(rèn)為，由于液態(tài)烴凝析損失的氣達(dá)地下氣原始(潛在)含量的30～60%。故現(xiàn)在油氣藏，特別是凝析氣藏在開(kāi)采中應(yīng)特別注意壓力的控制，使液態(tài)烴在地面發(fā)生凝析，而不是在地下。目前開(kāi)發(fā)凝析氣藏保持地層壓力的方法有以下幾種：(1)回注干氣；(2)注空氣；(3)注水法。

儲(chǔ)層流體的物理特性1油氣藏?zé)N類(lèi)的相態(tài)特征2天然氣的高壓物性3地層水的高壓物性4地層原油的高壓物性5地層流體高壓物性研究方法－－2天然氣的高壓物性儲(chǔ)層流體的物理特性§2天然氣的高壓物性天然氣的組成天然氣的分子量和相對(duì)密度天然氣的狀態(tài)方程和壓縮因子天然氣的體積系數(shù)天然氣的壓縮系數(shù)天然氣的粘度一、天然氣的組成2.化學(xué)組成：甲烷(CH4)占絕大部分(摩爾濃度達(dá)70～98%)

乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)等含量不多。天然氣中還含有少量的非烴類(lèi)氣體，硫化氫、有機(jī)硫、二氧化碳、一氧化碳、氮?dú)饧八魵?，有時(shí)也含有少量的稀有氣體，如氦和氬等。1.天然氣：是指從地下采出的、在常溫常壓下其相態(tài)為氣態(tài)的烴類(lèi)和少量非烴類(lèi)氣體組成的混合物。井號(hào)天然氣

相對(duì)

密度天然氣組分（%）甲烷乙烷丙烷異丁烷正丁烷異戊烷正戊烷氮二氧

化碳榆290.603191.3707.351.030.110.13000.0120.000榆300.595794.2803.090.680.140.16000.0131.619榆430.572197.1201.960.210.020.02000.0720.599榆440.573796.9502.060.290.030.04000.0240.616榆450.583396.7000.560.670.110.08000.1391.742榆480.560298.7901.080.100.010.01000.0110.000榆530.587095.5002.260.410.050.07000.0301.681榆550.570598.0700.340.020.030.02000.1301.393天然氣分析數(shù)據(jù)表按礦藏特點(diǎn)來(lái)分：可分為油藏伴生氣和非伴生氣

油藏伴生氣：是伴隨原油共生，與原油同時(shí)被采出

非伴生氣：包括純氣藏氣和凝析氣藏氣。按組成來(lái)分：天然氣可分為干氣、濕氣、富氣、貧氣

干氣：井口流出物中，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下C5以上重?zé)N液體含量低于13.5cm3/m3。濕氣：井口流出物中，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下C5以上重?zé)N液體含量超過(guò)13.5cm3/m3。據(jù)H2S和CO2含量：酸性天然氣和潔氣（甜氣，sweetgas）3.天然氣的分類(lèi)：全世界已探明的含硫油氣田約400個(gè)。我國(guó)相繼發(fā)現(xiàn)了一些含硫氣田(藏):華北的趙蘭莊氣田，天然氣中的硫化氫含量高達(dá)92％，是世界高含硫氣藏之一。1976年試采時(shí)因嚴(yán)重的元素琉沉積而被迫關(guān)井，至今未能投產(chǎn)。四川盆地中的臥龍河氣田硫化氫含量5.0-7.82％；中壩氣田硫化氫含量6.75-13.3％，這些氣田已經(jīng)得到了成功的開(kāi)采。近年來(lái)在川東北地區(qū)相繼發(fā)現(xiàn)了一系列中-高含硫氣藏，如羅家寨飛仙關(guān)氣藏，其硫化氫含量7.13-10.49％；滾子坪飛仙關(guān)氣藏，其硫化氫含量13.74-14.25％；鐵山坡飛仙關(guān)氣藏，其硫化氫含量14.19-14.51％等，目前正在加速開(kāi)采當(dāng)中。普光氣田硫化氫平均含量為11.95%。新疆、華北和勝利油田也有零星的H2S分布。

我國(guó)探明的含硫天然氣占全國(guó)天然氣探明儲(chǔ)量的l／4，高H2S區(qū)塊主要分布在四川盆地。該盆地2／3的氣田含H2S，“十五”期間探明的天然氣中有990×108m3為高含H2S。一、天然氣的組成4.天然氣組成的表示方法——摩爾組成Ni—?dú)饨M分i的摩爾數(shù)另外還有：體積組成和質(zhì)量組成等二、天然氣的分子量和相對(duì)密度1.天然氣的分子量天然氣是多組分的混合氣體，它本身沒(méi)有分子式，因此不能像純氣體那樣，由分子式計(jì)算出恒定的分子量。天然氣的分子量是人們假想出的分子量，即所謂的視分子量。Density:themassofnaturalgasofaunitvolume:

，（g/cm3，Kg/m3）

Relativedensity:theratioofthedensityofnaturalgastothedensityofdryairatstandardcondition(20℃,1atm

):Standardcondition:Engineering:20℃,1at;Laboratory:0℃,1at在標(biāo)準(zhǔn)溫度（293K）和標(biāo)準(zhǔn)壓力（0.101MPa）條件下，天然氣的密度與干燥空氣密度之比。2.天然氣的相對(duì)密度三、天然氣的狀態(tài)方程和壓縮因子1.理想氣體的狀態(tài)方程據(jù)波義爾—查理定理：理想氣體狀態(tài)方程為：

PV=nR理想氣體有兩個(gè)假設(shè)前提：A氣體分子無(wú)體積B氣體分子間無(wú)作用力2.天然氣的狀態(tài)方程及壓縮因子（壓縮系數(shù)）（1）真實(shí)氣體的狀態(tài)方程真實(shí)氣體狀態(tài)方程對(duì)(1)式進(jìn)行了壓力、體積兩相修正范德華方程：維里方程：

范德華方程中a,b是取決于氣體類(lèi)型的常數(shù)維里方程中的參數(shù)B、C分別為兩、三個(gè)分子間的作用位能（2）天然氣的壓縮狀態(tài)方程

表述真實(shí)氣體的P、V、T之間的關(guān)系很多，油藏工程上常用的是在理想氣體狀態(tài)中，加一個(gè)系數(shù)Z，即為：

PV=ZnRT

其中Z——

壓縮因子（壓縮系數(shù)，偏差系數(shù)，偏差因子）

Z的物理意義為：給定壓力和溫度下，實(shí)際氣體所占的體積與同溫同壓下理想氣體所占有的體積之比

Z=V真實(shí)/V理想

壓縮因子真實(shí)氣體狀態(tài)方程為PV真實(shí)=ZnRT理想氣體狀態(tài)方程為PV理想=nRT

同溫同壓同摩爾Z=V真實(shí)/V理想

所以壓縮因子是真實(shí)氣體與理想氣體的偏差值，為同溫同壓同摩爾真實(shí)氣體與理想氣體體積之比。壓縮因子Z是在相同的溫壓條件下，相同摩爾數(shù)的真實(shí)(實(shí)際)氣體與理想氣體體積之比值。Z＞1表示真實(shí)氣體較理想氣體難于壓縮Z＜1表示真實(shí)氣體較理想氣體易于壓縮Z=1表示真實(shí)氣體與理想氣體性質(zhì)相近上述結(jié)果的原因在于真實(shí)氣體Z由于引力因素（使真實(shí)氣體較理想氣體易于壓縮）和體積因素（使真實(shí)氣體較理想氣體難于壓縮）綜合作用的結(jié)果。壓縮因子的確定Z值的大小與氣體的性質(zhì)有關(guān)、溫度和壓力有關(guān)。直接測(cè)定查圖表：Z值圖版——用實(shí)驗(yàn)測(cè)出的氣體的Z值，再作成Z值與T、p間的關(guān)系圖版。壓縮因子的確定--單組分氣體甲烷的壓縮因子圖版壓縮因子的確定——多組分氣體

利用范德華的對(duì)應(yīng)狀態(tài)理論(1873年):在相同對(duì)應(yīng)狀態(tài)下的氣體，對(duì)理想氣體的偏差相同。即氣體具有相同的對(duì)比壓力和對(duì)比溫度下，都具有相同的壓縮因子。SinglecomponentgasMixedgas

（naturalgas）ReducedTPseudoreducedtemperatureReducedPPseudoreducedpressureReducedVPseudoreduced

volumegasdeviationfactor（Z）pseudocorrespondencetemperaturepseudocorrespondencepressuregaspseudo–criticaltemperaturegaspseudo–criticalpressuregascompressibilitygasviscositybubble-point相關(guān)專業(yè)英語(yǔ)詞匯：天然氣的壓縮因子圖版天然氣相對(duì)密度與視臨界參數(shù)的關(guān)系圖例題：已知天然氣的組成，求它在65℃和12MPa下的Z值。組分摩爾分?jǐn)?shù)臨界溫度（K）臨界壓力（MPa）CH40.85190.54.6408C2H60.09306.04.8835C3H80.04369.64.2568n-C4H100.02425.03.7928解：（1）計(jì)算視臨界參數(shù)：Tpc=212.8，ppc=4.6303

（2）計(jì)算視對(duì)比參數(shù)：Tpr=1.59，ppr=2.59

（3）查圖版得出：Z=0.849四、天然氣的體積系數(shù)（Bg）1.定義

一定量的天然氣在油氣層中的體積V與其地面標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（20℃，壓力為1個(gè)大氣壓）天然氣體積VSC之比。Bg—天然氣體積系數(shù)；Vsc—天然氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積；V—同量的天然氣在油氣層中的體積。地面標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體體積地層（油藏）條件下，氣體體積2.求取Bg—p關(guān)系曲線五、天然氣的壓縮系數(shù)1.定義天然氣等溫壓縮系數(shù)（壓縮系數(shù)、彈性系數(shù)或壓縮率）是指，在等溫條件下，天然氣隨壓力變化的體積變化率。單位：MPa-12.求取等溫壓縮系數(shù)單組分的天然氣多組分的天然氣天然氣視對(duì)比壓縮系數(shù)天然氣的對(duì)比等溫壓縮系數(shù)六、天然氣的粘度1.定義天然氣內(nèi)部某一部分相對(duì)另一部分流動(dòng)時(shí)摩擦阻力的量度。粘度越大，流動(dòng)阻力越大。設(shè)兩層流體，其層面面積為A，層間間距為dz。F為層間內(nèi)摩擦阻力。

流體的粘度（動(dòng)力粘度或絕對(duì)粘度）為流體中任一點(diǎn)上單位面積上的剪應(yīng)力與速度梯度的比值。單位：1mPa·s=1cP2.求取

氣體的粘度取決于氣體的組成、壓力和溫度高壓區(qū)低壓區(qū)分界線對(duì)比壓力對(duì)比溫度低壓下的氣體粘度大氣壓下單組分烴的絕對(duì)粘度大氣壓下天然氣的粘度高壓下的氣體粘度氣體在高壓下的粘度：隨壓力的增加而增加，隨溫度的增加而減少，隨分子量的增加而增加。（類(lèi)似于液態(tài)）儲(chǔ)層流體的物理特性1油氣藏?zé)N類(lèi)的相態(tài)特征2天然氣的高壓物性3地層原油的高壓物性4地層水的高壓物性5地層流體高壓物性研究方法－－3地層原油的高壓物性儲(chǔ)層流體的物理特性第三節(jié)地層原油的高壓物性3.1天然氣在原油中的溶解與分離3.2地層原油的體積系數(shù)3.3地層原油的壓縮系數(shù)3.4地層原油的密度3.5地層原油的粘度3.1天然氣在原油中的溶解與分離1)天然氣在原油中的溶解天然氣在原油中溶解量的度量天然氣在原油中的溶解規(guī)律2)天然氣從原油中的分離天然氣與原油分離的方式影響油氣分離的因素，即油氣分離規(guī)律（1）天然氣在原油中溶解量的度量溶解度：?jiǎn)挝惑w積(V地面=1)地面原油所能溶解天然氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。也就是單位體積的地面油在地下(一定T下)所能溶解天然氣最大量在地面標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積。單位(標(biāo)準(zhǔn))米3/米31)天然氣在原油中的溶解3.1天然氣在原油中的溶解與分離溶解氣油比：一定量的地層原油在地面降壓脫氣，平均單位體積的脫氣原油所分離出來(lái)天然氣的體積。單位：(標(biāo)準(zhǔn))米3/米3。Vg—地層油在地面脫出的氣量，（標(biāo)）m3；Vos—地面脫氣原油，m3。天然氣在石油中的溶解量與壓力的關(guān)系Rs（2）天然氣在石油中的溶解規(guī)律地層原油的飽和壓力（Pb）

地層原油的飽和壓力是指在油層溫度下，使石油中溶解天然氣量達(dá)到最大時(shí)的對(duì)應(yīng)的最小壓力或說(shuō)在地層溫度下從石油中開(kāi)始分離出第一批氣泡的壓力。Rs單組分氣體的溶解曲線溶解量T1＜T2＜T3T2T3溶解量天然氣在石油中的溶解規(guī)律壓力的影響：當(dāng)壓力小于Pb當(dāng)壓力等于飽和壓力當(dāng)壓力大于PbRs天然氣在石油中的溶解規(guī)律溫度的影響：溫度越高，天然氣在油中溶解量下降p天然氣在石油中的溶解規(guī)律天然氣、油的組分的影響：油、氣的組分越接近，氣在石油中溶解量越大pp（1）天然氣與石油分離的方式天然氣與油分離的方式有兩種：一次脫氣：閃蒸分離，接觸分離。多級(jí)脫氣：微分分離，差異分離。一次脫氣：就在原油脫氣過(guò)程中，將壓力一次降到指定壓力。并測(cè)量分離出來(lái)天然氣的量。在這個(gè)過(guò)程中，分離出來(lái)的氣始終與油接觸，系統(tǒng)組成不變。多級(jí)脫氣：在原油脫氣過(guò)程中，多次降壓，多次脫氣，每次降壓脫氣都將脫出的氣排出體系之外。2）天然氣從原油中的分離P0兩種分離方式之差別：氣體成份：一次脫氣的脫氣過(guò)程中天然氣的成份沒(méi)有發(fā)生變化；多次脫氣過(guò)程中天然氣的成份發(fā)生了變化。脫氣量不同：一次脫氣量大于多級(jí)脫氣量。（2）影響油氣分離的因素（油氣分離規(guī)律）溫度：溫度越高越易于油氣分離壓力：壓力越低越易油氣分離(只有P≤Pb才開(kāi)始分離)；組分：與石油組分越接近的那部分天然氣組分越難分離出來(lái)，輕烴的分離比重?zé)N的分離容易。

分離能力：甲烷>乙烷>丙烷>丁烷相同條件下(P、T同，組分相同的原油）：一次脫氣量＞多次脫氣量3.2地層原油的體積系數(shù)1）地層原油體積系數(shù)Bo2）原油體積系數(shù)的影響因素3）地層油氣兩相體積系數(shù)Bt1）地層原油體積系數(shù)Bo（又稱原油地下體積系數(shù)、原油體積系數(shù)）定義原油在地下的體積（即地層油體積）與其在地面脫氣后的體積之比。

Bo>1Bo<1

？Bg>1Bg<1Vf（VoR）—在地層某一壓力、溫度下原油的體積，米3；Vos——地層Vf原油在地面（0.1MPa，20℃）脫氣后的原油體積。2）原油體積系數(shù)的影響因素溫度脫氣方式溶解氣油比壓力當(dāng)P＞Pb時(shí)當(dāng)P=Pb時(shí)當(dāng)P＜Pb時(shí)原油體積系數(shù)和壓力的關(guān)系3）地層油氣兩相體積系數(shù)BtP地>P飽P地=P飽P地<P飽原始目前定義:當(dāng)油層壓力低于飽和壓力時(shí)，地層中原油和析出氣體的總體積與它在地面脫氣后原油體積之比。P地>P飽P地=P飽P地<P飽原始目前Bt>1Bt<1

？Rs＝地面Vg／地面VosBg=地層Vg／地面VgVgf

=（Rsi－Rs）Vos×Bg

地面Vg地下Vg影響因素原油體積系數(shù)和壓力的關(guān)系壓力當(dāng)P＞Pb時(shí)當(dāng)P=Pb時(shí)當(dāng)P＜Pb時(shí)3.3地層原油的壓縮系數(shù)1）定義地層原油的壓縮系數(shù)是指隨壓力的變化地層油體積的變化率。在等溫條件下原油的壓縮率為同除以地面脫氣原油體積Vos：

原油壓縮系數(shù)Co表示每降低單位大氣壓，單位體積原油膨脹具有的驅(qū)油能力；Co定量描述了地層油彈性能的大小。Bydefinitionof

Co

：ByBo－p

curve,

——formulatomeasureCoByBo＝Vf／Vos

:

——formulatocalculateCo

byBocurveVf

ismaxwhenp＝pb:

Vf

max＝Vb

,then:2）地層原油壓縮系數(shù)的影響因素溶解氣油比（Rs）：地層溶解氣油比大，壓縮系數(shù)也大。溫度（P）：溫度越高，石油越輕，密度越小，壓縮系數(shù)也越大。壓力（T）：在不同的壓力區(qū)間，壓縮系數(shù)不同。

壓力區(qū)間，Mpa平均壓縮系數(shù)，×10-4MPa-1pb=1919.0—19.438.919.4—24.236.024.2—29.230.229.2—34.424.7不同壓力區(qū)間的平均壓縮系數(shù)3.4地層原油的密度

1.我國(guó)和前蘇聯(lián)：原油的相對(duì)密度（d20）：20℃時(shí)原油的密度與4℃時(shí)水的密度之比。42.歐美國(guó)家(γo)：1atm、60oF（15.6oC）原油與純水的密度之比。3.API=(141.5/γo)-131.5水的API值是10，隨氣體在原油中溶解度的增加，API3.5地層原油的粘度1）定義

流體的粘度（動(dòng)力粘度或絕對(duì)粘度）為流體中任一點(diǎn)單位面積上的剪應(yīng)力與速度梯度的比值。粘度越大，流動(dòng)阻力越大。單位：1Pa·s=1000mPa·s=1000cp石油工程中：1泊（P）=100厘泊（cp）=106微泊(μP)2）地層原油的粘度影響因素石蠟族烴類(lèi)粘度與分子量的關(guān)系分子量粘度/厘泊原油的化學(xué)組成

Composition：heavycomponent↑→mo↑Dissolvedgas：Rs↑→mo↓ReservoirT：T↑→mo↓↓溶解氣油比油層原始溶解油氣比m3/m3地層原油粘度mpa.s孤島G層渤26-18井27.514.20大崗M層西區(qū)44井37.313.30大慶油田P層48.29.30玉門(mén)油田L(fēng)層68.53.20勝利油田營(yíng)4井70.11.88溶解氣油比與地層油粘度關(guān)系溫度壓力Reservoirp：p＜pb：p↑→mo↓p＝pb：moismin.p＞pb：p↑→mo↑儲(chǔ)層流體的物理特性1油氣藏?zé)N類(lèi)的相態(tài)特征2天然氣的高壓物性3地層原油的高壓物性4地層水的高壓物性5地層流體高壓物性研究方法儲(chǔ)層流體的物理特性－－4.地層水的高壓物性第四節(jié)地層水的高壓物性4.1什么是地層水4.2地層水的礦化度4.3地層水的分類(lèi)4.4地層水的高壓物性4.1什么是地層水？

是指油氣層邊部、底部、層間和層內(nèi)的各種邊水、底水、層間水及層內(nèi)水（束縛水+自由水）的總稱。油層中含油部分還可能有含水的小夾層，即所謂的“層間水”。4.2地層水的礦化度礦化度

礦化度代表水中礦物鹽的濃度，表示水中含鹽的多少，常用g/L或ppm來(lái)表示。

離子毫克當(dāng)量濃度

某離子的濃度除以該離子的當(dāng)量。

例如，氯離子的濃度為7896mg/L,而氯離子的當(dāng)量＝35，則氯離子的毫克當(dāng)量濃度＝7896/35＝225.6毫克當(dāng)量/升。井號(hào)總礦化度（g/l）鈉離子+鉀離子（mg/l）鈣離子（mg/l）鎂離子（mg/l）氯根（mg/l）硫酸根（mg/l）碳酸氫根（mg/l）靖580.82109371883217950363236269塞15797.54263749452953584942161101塞17557.1315731590719435207092塞41372.3578781830334544750961113塞45090.711514618330199546591961418沿1782.94128361718469552184043沿2561.76105361211129837850784177沿3468.61867616464238431340994.2地層水的礦化度4.3地層水的分類(lèi)

蘇林1946年在對(duì)比和分析現(xiàn)代大陸水和海水化學(xué)成分特性的基礎(chǔ)上，提出了在油田上廣泛應(yīng)用的蘇林分類(lèi)。

1.蘇林分類(lèi)

蘇林分類(lèi)不僅結(jié)合了水的化學(xué)成分（即水中幾種主要離子的當(dāng)量比例），還結(jié)合了水形成的環(huán)境。根據(jù)水中Na+、Cl-、Mg2+、SO42-四種離子之間的當(dāng)量比例，蘇林將水劃分為Na2SO4型、NaHCO3型、MgCl2型及CaCl2型。Na2SO4水型：代表大陸沖刷環(huán)境條件下形成的水，環(huán)境封閉性差的反映。NaHCO3水型：代表大陸環(huán)境條件下形成的水型。MgCl2水型：代表海洋環(huán)境下形成的水。一般多存在于油、氣田的內(nèi)部。CaCl2水型：代表深層封閉構(gòu)造環(huán)境下形成的水。它所代表的環(huán)境封閉性好。很有利于油、氣聚集和保存。

離子化合物順序簡(jiǎn)圖

Na2SO4水型NaHCO3水型MgCl2水型CaCl2水型2.水型劃分

所謂某種水型，即以水中某種化合物出現(xiàn)的趨勢(shì)而定名，不在于出現(xiàn)的數(shù)量多少而在于出現(xiàn)的趨勢(shì)。井號(hào)總礦化度（g/l）鈉離子+鉀離子（mg/l）鈣離子（mg/l）鎂離子（mg/l）氯根（mg/l）硫酸根（mg/l）碳酸氫根（mg/l）靖580.82109371883217950363236269塞15797.54263749452953584942161101塞41372.3578781830334544750961113塞45090.711514618330199546591961418沿2561.76105361211129837850784177判斷水型4.4地層水的高壓物性（87-90頁(yè)）天然氣在地層水中的溶解度：概念；影響因素地層水的體積系數(shù)：概念；影響因素地層水的壓縮系數(shù)：概念；影響因素綜合彈性壓縮系數(shù)：概念；研究意義地層水的粘度：概念；研究意義儲(chǔ)層流體的物理特性1油氣藏?zé)N類(lèi)的相態(tài)特征2天然氣的高壓物性3地層原油的高壓物性4地層水的高壓物性5地層流體高壓物性研究方法儲(chǔ)層流體的物理特性－－5.地層流體高壓物性研究方法§5地層流體高壓物性研究方法儲(chǔ)層中油、氣、水的高壓物性參數(shù)如飽和壓力、溶解油氣比、體積系數(shù)、壓縮系數(shù)和粘度等對(duì)于一系列有關(guān)油氣的計(jì)算（如儲(chǔ)量、產(chǎn)量等）都是必不可少的。為了確定上述參數(shù)，目前采用的方法主要有：（1）直接用高壓物性儀測(cè)定；（2）應(yīng)用已有的參數(shù)相關(guān)圖版計(jì)算；（3）應(yīng)用統(tǒng)計(jì)和經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。方法（2）在前面各節(jié)已有介紹，本節(jié)主要介紹實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法，有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)公式?！?地