油藏流体及岩石物理性质

(2)影响因素 ① 油气性质
油气密度差异越小，地层油的溶解气油比越大。
② 压力
③ 温度 油藏条件下，T升高，Rs降低
第一节 油藏流体物理性质 三、地层原油高压物性
3、压缩系数（Co） (1)定义
在温度一定的条件下，单位体积地层油随压力变化的体积变
化率，1/MPa
1 Co Vf V f P T
•油藏流体
(reservoir fluid)
地层水(stratumtous water)
•油藏流体的特点(the characteristic of reservoir fluid )： 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。 同时会出现原油脱气、析蜡、地层水析盐或气体溶解等相态 转化现象。 烃类流体的密度小，比水轻。
第一节 油藏流体物理性质 四、天然气高压物性
1、压缩因子（Z）
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。 压缩因子Z的物理意义： 理想气体的假设条件： 1.气体分子无体积； 2.气体分子间无作用力； 3.气体分子间是弹性碰撞；
V实际 Z＝ ＝ V理想 nRT P
ln Co 2.4615 1.43 ln p 0.395 ln pb 0.39 ln T 17.78 1 0.455 ln Rsb 0.262 ln 0.929 o
第一节 油藏流体物理性质
(2)影响因素分析：
1 Co Vf V f P T

其中： pb －饱和压力，MPa；
o －地面脱气原油相对密度；
tR －地层温度，℃；
g －天然气相对密度；
Rs －溶解气油比，m3/m3；
第一节 油藏流体物理性质 三、地层原油高压物性
地层油：高温高压，溶解有大量的天然气 2、溶解气油比（Rs） (1)定义:在油藏温度和压力下地层油中溶解的气量，m3/m3。
当P>Pb时， P↗, μo↗ 当P=Pb时，μo＝ μomin
μ
o
～P、T 关系
第一节 油藏流体物理性质 三、地层原油高压物性
6、稠油
指在油层条件下，粘度大于50 mPa.s，相对密度大于
0.90的原油。
稠油分类 普通稠油 Ⅰ Ⅱ 特稠油 超稠油（天然沥青） 粘度(mPa.s) 50～100 100～10000 10000～50000 >50000 相对密度（20℃） >0.900（<25ºAPI） >0.920（<22ºAPI） >0.950（<17ºAPI） >0.980（<13ºAPI）
Rs
Vg Vo
Vg－地层油在地面脱出的气量（标准状态）m3 Vo－地面脱气原油体积，m3。 Rs－在地层条件下的原油溶解气油比，
地层油的溶解气油比是用接触脱气的方法得到的。
第一节 油藏流体物理性质
2、溶解气油比（Rs）
一次脱气示意图
第一节 油藏流体物理性质
三、地层原油高压物性
2、溶解气油比（Rs）
四、天然气高压物性
2、体积系数（Bg）
天然气在油藏条件下的体积V与其在地面标准状态（20℃，
1.013×105Pa）下的体积V0之比，单位，m3/m3。
3、天然气压缩系数（Cg）
V Bg Vo
等温条件下单位体积气体随压力变化率。
1 V C g ( )T V P
第一节 油藏流体物理性质
一般地，Bo>1。
第一节 油藏流体物理性质 三、地层原油高压物性
4、体积系数（Bo） 当p>pb时： Bo Bob 1 Co p pb 当p=pb时： B 当p<pb时： B
o
0.972 1.1213 10 2 F 1.175
0.5
g F 0.1404 Rs o
o
5.625 10 2 T 1
1.076 1 C1 Rs C2 C3 Rs 6.4286 10 2 T 1 1 o


Bob－pb压力下的原油体积系数；
Co－压缩系数；
T－地层温度，℃； γo、γg －原油和天然气相对密度；
①组成 轻烃组分所占比例↗，Co ↗
②溶解气油比 ③温度 ④压力 Rs↗, Co↗
T↗，Co↗ P ↗, Co↘
第一节 油藏流体物理性质 三、地层原油高压物性
4、体积系数（Bo） (1)定义
又称原油地下体积系数，是指原油在地下体积(即地层
油体积Vf)与其在地面脱气后的体积(Vs)之比。
Bo
Vf Vs
汽油蒸气含量
(the content of gasoline stream)
硫含量
(the content of sulfur)
净气<1g/m3
第一节 油藏流体物理性质
3、石油的组成 烷烃(alkane):C5～C16 环烷烃(ring-alkane) 芳香烃(aroma-alkane)
含氧化合物:环烷酸、苯酚、脂肪酸 含硫化合物:硫醇、硫醚、噻吩
其它化合物
含氮化合物:吡咯、吡啶、喹啉、吲哚 高分子杂环化合物:胶质、沥青质
第一节 油藏流体物理性质 三、地层原油高压物性
地层原油的高压物性参数包括原油饱和压力、溶解气油比、 压缩系数、体积系数和粘度。 1、原油饱和压力 原油饱和压力系指在地层条件下，原油中的溶解气开始分离 出来时的压力。又称泡点压力。
石油工程概论
(General Introduction of Petroleum Engineering)
第一章 油藏流体及岩石物理性质
第一节 油藏流体物理性质
油藏
(reservoir）
储集其中的流体(fluid) 储集流体的岩石(rock) 石油(petroleum) 天然气(gas) 储层烃类：C、H
第一节 油藏流体物理性质 三、地层原油高压物性
1、原油饱和压力
Standing于1947年，利用美国加利福尼亚22个油田105个饱和压力数据， 建立经验公式：
R pb 24.46 s g

0.83
10
1.7686 3 1.63810 t R o
第一节 油藏流体物理性质
某些油田原油物性参数
油田名称 大庆油田某层 华北油田某层 胜利油田某层 中原油田某层 罗马什金(俄) 油层温度 (℃) 45 90 65 109 40 油层压力 (MPa) 7～12 16 23 37 17 泡点压力 (MPa) 6.4～11 13 19 24.6 8.5 溶解气油 比(m3/m3) 45 7 27.5 69 58.4 体积系数 1.09～1.15 1.10 1.0955 1.21 1.17 收缩率 (%) 8.3～13 8.5 8.4 17.4 14.5 压缩系数 (MPa-1) 7.7×10-4 10.4×10-4 7.3×10-4 18.3×10-4 11.4×10-4
5、粘度（μ） (1)定义 当速度梯度为1时单位面积上流体的内摩擦力，单位：mPa.s。
u x ＝－ xy / y
第一节 油藏流体物理性质 三、地层原油高压物性
5、粘度（μ） 当p≤pb时： 当p＞pb时：
lg lg od 1 5.02
m
3.5497
o
0.5644 lg T 17.78
p o ob p b m 956.429 p1.187 exp 11.513 0.013024 p
第一节 油藏流体物理性质
(2)影响因素分析： ①组成 轻烃组分所占比例↗, μo ↘ ②溶解气油比 ③温度 Rs ↗, μo ↘ T↗，μo↘
④压力 当P<Pb时， P↗, μo ↘
V实际
实际气体与理想气体的差别。
Z<1实际气体较理想气体易压缩 Z=1实际气体成为理想气体
Z>1实际气体较理想气体难压缩
第一节 油藏流体物理性质
天然气压缩因子，可根据天 然气组成和所处温度、压力条 件查相应图版获得。
拟对比压力PPr： ppr
拟对比温度TPr：
TP r
p ppc
T Tpc
第一节 油藏流体物理性质
Beggs于1980年，利用世界范围内600个实验室6000个以上的数据，建立经 验公式：
1.076 3 R s C1 gs P exp C3 1 / 3.6585 10 T 1 o 1.076 2 1 0 . 2488 1 5 . 625 10 T 1 lg p 0 . 1019 sp sp 其中： gs gp o
第一节 油藏流体物理性质 二、油气化学组成
1、天然气的组成
★
石蜡族低分子饱和烷烃 (alkane)（主要）
CH4 70－98％
C2H6
C3H8
C4H10
>C5
★非烃气体（少量）H NhomakorabeaS CO2 CO N2 H2O
★惰性气体(inert gas
):
He、Ar
第一节 油藏流体物理性质
2、天然气的分类
矿藏
(mine)
气藏气 (gas of gas reservoir):又叫气田气,单独聚集成气藏 油藏气 (gas of oil reservoir):又叫油田气,伴生气,溶解或气顶中的气 凝析气 (condensate gas):具有反凝析作用能形成凝析油的气田气
干气 （CH4>98%） 湿气（富气） （CH4>50%，汽油蒸气） 酸气≥1g/m3