油藏及流体物理性质教学课件PPT

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9.6 11.8 9.5 89
5
21.8
0.15 0.26 6.4 —


——— —


— 2.35 — 148


第二节 油气的相态
相: 某一体系或系统中具有相同成分,相同物理、 化学性质的均匀物质部分。
相态:物质在一定条件(温度和压力)下所处的状态。 油藏烃类一般有气、液、固三种相态
相图
油藏烃类的相态通常用P-T图研究。
亨利定律的物理意义 温度一定,气体在单位体积液体中的溶解量与压力成正比。
适用条件 ①分子结构差异较大的气液体系。 ②单组分气体在液体中的溶解。
40℃时不同气体在相对密度为0.873的石油中的 溶解度(卡佳霍夫,1956)
1—氮气 2—甲烷 3—天然气
2. 影响天然气在原油中溶解的因素
天然气的溶解曲线不是线性的
沥青 含硫 残碳
馏分组成(质量百分数)
%
%
% 初馏点 <200℃ <300℃
— 0.15 2.5 88
14
28
3.1 0.47 5.5 79.5
9
20
6.6 2.25 8.95 15.8 1.9
11.2
6.27 0.13 4.81 97
4.0
20.5
0.01 0.13 3.7 58
18
35
——— —
液相区 AC线以上 气相区 BC线右下方 气液两相区 ACB线包围的区域 反常凝析区 PCT线包围的阴影部分
油藏 气藏 油气藏 凝析气藏
泡点 AC线上的点,也称饱和压力点 露点 BC线上的点 临界点 C点,泡点线与露点线的交点 临界凝析压力点 P点,两相共存的最高压力点 临界凝析温度点 T点,两相共存的最高温度点

油藏及流体物理性质ppt课件

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通过曲线可以确定注水油层最终采收率
A
B
ER
Soi Sor Soi
100 %
0.8 0.15 0.8
100 %
81.3%
11
1.4 流体在地层中的渗流规律
根据下图相对渗透率曲线求注水油层最终采收率
0.25
0.9
ER
Soi Sor Soi
100 %
0.75 0.1100% 0.75
86.7%
12
3、溶解
Rs p
亨利定律
4、分离 接触分离
微分分离
3
上节内容回顾
二、地层原油高压物性
1、溶解气油比(Rs)
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
2、体积系数(Bo)
原油在地下的体积与在地面脱气后的体积之比 3、粘度(μ) 当速度梯度为1时单位面积上流体的内摩擦力
三、地层水高压物性
二、多相流体的渗流规律
绝对渗透率:指单相流体在多孔介质中流动,不与之发生物理化学 作用的渗透率。大小只取决于岩石本身,而与实验流体无关。
有效渗透率:当岩石中有两种以上流体共存时,岩石对某一相流体的 通过能力,又称相渗透率。
Ko Kw Kg K
相对渗透率:当岩石中有多种流体共存时,每一种流体的有效渗透
上部:汽油(C5~C9)
中部:煤油(C10~C15)


下部:柴油(C11~C20)

底部:重油(C16、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。
2、粘度(μ)
表征气体或液体流动时分子之间摩擦力大小的参数

中国石油大学(北京)油矿地质学第六章油气藏流体PPT课件

中国石油大学(北京)油矿地质学第六章油气藏流体PPT课件

2.边水层状油(气)藏
•单油层厚度小, 由多层油层组合而成, 油层之间有连续性隔层 •水体位于油层的边部 •含油气高度大于油气层厚度
多油层统一油(气)水系统
各油层独立油(气)水系统
两种类型的边水油(气)藏
3.透镜状油(气)藏
•多以岩性圈闭为主; 储层分布不连续,呈透镜状或条带状; •单个储集体分布面积较小; •各透镜体形成各自的油气系统。
MG1
GS14-15
3 45 0
GS16-14 GS16G-S1964
GSG1S41-41-71GGM8SSG11146-G--1S211084-2G2S135450-24 GS11
3 50 0
GS18-16 3 55G0 S20-18
GS18-18
GS18-20
3 60 0
3 65 0
GS39K
GS23
井名
2500
等深线
含油区
推测含油区
油水同层区
水层
干层
552000
未知区
282000
284000
286000
3. 断层边界
二、含油饱和度
含油饱和度高
油底
含油饱和度 向上快速增大
水顶
含油饱和度低
影响原始含油饱和度的因素
水湿
浮力克服毛管阻力进入油藏
pb0.0(1 wo)H
pc
2103cos
r
影响因素
陈堡油田陈3断块K2t1-K2c油藏剖面图
第一节 油气藏流体系统
一、含油边界
----理论分析
----限定工业性油流分布的界线。
构造油藏 地层-岩性油藏 复合油藏
油水边界 岩性边界 断层边界

2-1油藏流体的物理性质

2-1油藏流体的物理性质
(2)温度的影响:温度↗粘度↘ (3)溶解气的影响: Rs↗粘度↘ (4)压力的影响:P<Pb,P ↗粘度↘ P>Pb,P ↗粘度↗
P=Pb,粘度最小
§2-4 天然气的高压物性
一、天然气的压缩因子 二、天然气的体积系数 三、天然气的压缩系数 四、天然气的粘度
一、天然气的压缩因子
不计分子的体积
(1) 理想气体状态方程:
CnH2n+2 环烷烃:碳链:单键、环状链;分子式:CnH2n 芳香烃:分子中具有苯环结构。 少量其它化合物,如氧、硫、氮等的化合物:沥青、 脂肪酸、环烷酸等。
2. 石油馏分:
汽油(C4~C10); 煤油(C ~C12); 柴油(C13~C20);
11
润滑油(C21~C40);残渣(C41以上);
3. 石油的分类
不计分子间作用力 分子间为弹性碰撞
PV理想 nRT
(2) 实际气体状态方程
PV实际=ZnRT
Z= V实际 V理想
Z-压缩因子
压缩因子的物理意义?
二、天然气的体积系数Bg
(Formation volume factor of natural gas)
定义:一定质量天然气在地下的体积与其 在地面标准状况(20℃,0.1MPa)下的体积 之比。 V
u Boi Bo
Pb
P
地面
Vs =1m3
Vs Rs
Vs Rsi
三、地层油等温压缩系数Co: (Isothermal Compressibility of oil)
定义:温度一定,单位体积地层油的体积随 压力的变化率。 1 Vof Co 1 MP a V P
of
一般用某一压力区间的平均压缩系数表示, 如Pi与Pb之间: 1 Vob Vof 1 Bob Boi Co Vof Pb Pi Boi Pi Pb Vof—高压下体积

石油大学 油层物理课件 -第一章(1) 相态

石油大学 油层物理课件 -第一章(1) 相态

等压液化 等压汽化
2、油藏烃类的相态特性
(phase behavior of hydrocarbon)
2.1 单组分体系的相态特征
泡点线 液相区 临界点 泡点 饱和蒸汽压线 气液两相区 露点线 露点 气相区
★单调曲线
体系中两相共存 ★极值点 的压力和温度点。 的压力和温度点。 体系中两相共 ★存的最高压力 三个区 和最高温度点。 和最高温度点。 开始从液相中分离 开始从气相中凝结 出第一批气泡时的 出第一批液滴时的 压力、温度。 压力、温度。
单组分烃特点:泡点压力=露点压力。 单组分烃特点:泡点压力=露点压力。
一线
饱和蒸汽压线 气液两相共存的压力、温度点组成的线 气液两相共存的压力、 泡点线 液相中分离出气泡时压力、 液相中分离出气泡时压力、温度点组成的线 露点线 泡点 露点 临界点
气相中凝结出液珠时压力、 气相中凝结出液珠时压力、温度点组成的线 AC线上的点,也称饱和压力点 线上的点,也称饱和压力点 线上的点 饱和压力 AC线上的点 线上的点 C点,气液两相共存的最高压力、最高温度点 点 气液两相共存的最高压力、 油藏 气藏 油气藏
第一节 储层烃类系统的相态
2、油藏烃类的相态特性
(phase behavior of hydrocarbon)
相图
2、油藏烃类的相态特性
2.1 单组分体系的相态特征
(phase behavior of hydrocarbon)
P 1( 气 )
P2 = P 露
P2
P2
P2 = P 泡
P3( 液 )
储层烃类一般有气 三种相态; 通常: 储层烃类一般有气、液、固三种相态;
第一节 储层烃类系统的相态
2、油藏烃类的相态特性

油藏工程基础ppt课件

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油藏工程基础ppt课件contents •油藏工程概述•油藏地质基础•油藏流体性质与渗流规律•油藏开发方式与开采特征•油藏动态监测与资料分析•油藏评价与开发方案设计目录01油藏工程概述油藏工程定义与任务定义油藏工程是研究油藏(包括气藏)开发过程中油、气、水的运动规律和驱替机理,以及相应的工程调整措施,以求合理地提高开采速度和采收率的一门综合性技术科学。

任务油藏工程的主要任务是研究油藏(包括气藏和水驱油藏)的地质特征和开发过程中的动态特征,确定油田开发方案,编制油田开发计划,进行油田动态监测,提出改善油田开发效果的措施,预测油田开发趋势等。

油藏工程发展历程初始阶段20世纪初至40年代,以试井和油田动态分析为主要内容。

发展阶段20世纪50年代至70年代,以渗流力学和油层物理为基础,形成了系统的油藏工程理论和方法。

成熟阶段20世纪80年代至今,随着计算机技术的发展和应用,油藏工程实现了由定性到定量、由静态到动态、由单一到综合的转变。

油藏工程研究内容与方法研究内容主要包括油藏描述、渗流力学、试井分析、油田动态监测、油田开发方案设计与优化、提高采收率技术等。

研究方法综合运用地质、地球物理、钻井、测井、试油试采等多方面的资料和信息,采用数值模拟、物理模拟和现场试验等手段进行研究。

同时,注重与其他相关学科的交叉融合,如地球科学、石油工程、化学工程等。

02油藏地质基础沉积环境与沉积相沉积环境包括海洋、湖泊、河流、风成等不同类型的沉积环境,每种环境都有其特定的沉积物来源、搬运方式、沉积作用和保存条件。

沉积相指在一定沉积环境中形成的沉积物或岩石特征的综合,包括岩性、结构、构造、古生物等。

常见的沉积相有河流相、湖泊相、三角洲相、海滩相等。

沉积相与油气藏的关系不同沉积相带发育不同类型的储集层,控制着油气藏的分布和类型。

例如,河流相砂体常发育在古河床和河漫滩,是油气聚集的有利场所。

储层特征与类型储层特征01包括物性特征(如孔隙度、渗透率)、岩石学特征(如岩石类型、矿物组成)、储集空间类型(如孔隙、裂缝)等。

油藏描述油藏流体描述PPT课件


└──┴──┴────┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴────┘
第20页/共93页
2.按层位编制油、气、水性 质平面等值线图,描述油、 气、水性质在平面上的变 化。
3.根据剖面上原油性质的分 布状况,描述原油性质在 垂向上的变化,尤其要注 意油水接触面附近的变化。
某油田孔二段II油组原油密度等值图
│C1 │C2 │C3 │C4 │C5 │C6+ │
├────┼────┼────┼────┼────┼─┼──┼──┼──┼──┼──┤
│挥发油或│桔黄- │630~350│0.65~ │0.825~│64│7.5│4.7 │4.1│3.0│16.7│
│高收缩油│浅绿色液│
│ 0.85 │ 0.780│ │ │ │ │ │ │
第24页/共93页
1. 直接法(接触角法) 直接测定油水对固体表面的润湿角度,再根据润湿性判断标准确定岩石润湿性。


理论标准 θ=0° θ< 90° θ= 90° θ> 90° θ= 180°
润湿性判断标准
岩石润湿性 岩石表面完全水湿
岩石表面亲水 岩石表面中间润湿
岩石表面亲油 岩石表面完全油湿
第25页/共93页
总矿化度 <1 g/l 为淡水 1~50 g/l 为矿化水 >50 g/l 为卤水
第14页/共93页
4.油田水分类 油田水分类方法很多,目前各油田主要采用苏林分类方法。该方法主要根据水
中Na+ 或Cl-最后和其它离子化合生成的盐类来定名。具体标准为:
当量比
分类标准
水型
形成环境
(Na+-Cl-)/SO42+<1 Na+/Cl->1

油藏工程第二章油气藏流体NPPT课件

第二章 油气藏流体
油气藏中存在油、气、水三种流体,油和 气的性质比较接近,在一定条件下,油气之间 可以互相溶解,相态之间也可以互相转换。但 地层水与油气为非互溶流体。
油气藏流体的性质随环境条件的变化而变 化。
14.08.2020
《油藏工程原理》讲义 1
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14.08.2020
《油藏工程原理》讲义 7
思考题
Z 值等于1,大于1,小于1的物理含义?
i) 气体分子有体积,真实气体较理想气体难压缩; ii) 气体分子间引力,真实气体较理想气体易压缩;
Z 的大小反应 i) ii)综合作用效果。
Z >1 真实气体比理想气体难压缩,i)起主要作用; Z <1 真实气体比理想气体易压缩,ii)起主要作用; Z =1 真实气体与理想气体接近,i)与ii)平衡;
一般在20~200oC之间,因此热膨胀系数在 50~500104 oC-1
之间变化。
14.08.2020
《油藏工程原理》讲义 17
六、热膨胀系数(续)
真实气体状态方程 由上式得:
P V nRZT (1 )
VnRT Z
(2)
p
微分得:
T vPnPR(ZT T Z) (3)
将上面(2)、(3)代入气体热膨胀系数定义式,即得:
14.08.2020
《油藏工程原理》讲义 8
三、相对密度
在地面标准条件下,天然气密度与空气密度的比 值,定义为天然气的相对密度,并用符号 g 表示。
g
gs air
天然气的相对密度可以实验仪器测量,但更常用 的方法是计算得到。
14.08.2020

《油藏物理》PPT课件


2、原油的密度与相对密度
原油的密度是指单位体积原油的质量
o
=
mo Vo
地面原油的相对密度定义为原油的密度与某一温度和压力
下的水的密度之比。我国习惯上是指1atm、20ºC时的原油与 1atm、4ºC纯水的密度之比,用 d420 表示。
14.51
AP=I o _13.51
10
3、凝固点 原油的凝固点是指原油冷却时由流动态到失去流动性的临界温度点。 原油凝固点一般在-56~50 °C之间,凝固点高于40 ºC的原油称为高凝油。 4、原油的粘度 原油流动时内部摩擦而引起的阻力大小的度量。 5、闪点 闪点或闪火点是只指可燃液体的蒸汽同空气的混合物在接近火焰时能短 暂闪火时的温度。 原油的闪点一般在30~180 º之间 6、荧光性
的氧、硫、氮化合物,对石油的性质影响较大 四、原油的分子量、含蜡量及胶质、沥青质含量 原油的分子量 含蜡量(包括石蜡和地蜡) 胶质含量:分子量约300~1000 沥青质含量:分子量大于1000, 含硫量
9
第二节 原油的物性与分类
一、原油的物理性质
1、颜色
原油颜色主要与原油中轻重组分及胶质、沥青质含量有关, 胶质沥青质含量越高原油颜色越深。
22
2.天然气组成的表示方法
天然气是组成有三种表示方法:
(1)摩尔组成 (2)体积组成
yi =
ni
N
∑ni
i=1
i =
Vi
N
∑V i
i=1
(3)质量组成
Gi =
wi
N
∑wi
i=1
事实上,原油的组成也同样可以用上述三种方法表示。
23
例1-1 天然气重量组成换算成摩尔组成
组分
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天然气的摩尔质量
n
M yiM i i 1
组分i的摩尔分数 组分i的摩尔质量
1.3 油藏流体的物理性质
1.天然气的状态方程
理想气体状态方程
pV nRT
pV ZnRT
P-气体压力,Pa; V-在压力P下的气体体积,m³; T-绝对温度,K; n-气体摩尔数; R-通用气体常数,通常为8.314J/(mol·K)
Bo

Vo Vs
一般大于1
Vo -原油在地下的体积
Vs -原油在标准状况下脱气后的体积
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
Bt
Vo (Rsi Rs )Vs Bg Vs
Bo (Rsi
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
岩石受压缩使孔隙体积减小的数值,用压缩系数 C f 表示
q K Ap
L
So
Vo VP
100 % Vo
V f
100 %
根据达西定律计算渗透率 K qL
Ap
储量计算 N Ah 1 Swc o / Bo
Байду номын сангаас.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
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
μ o ~P、T 关系
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
Rs )Bg
1.3 油藏流体的物理性质
地层油体积系数
1.4
地 层
1.3

体 积
1.2

数 1.1
Bo
1.0 0
5 10 15 Pb 20 25 压力P,MPa
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
Vo -地面脱气原油体积,m³
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
1.3 油藏流体的物理性质
天然气的组成
★烷烃 (alkane)(主要)
CH4
70-98%
C2H6
C3H8
C4H10
>C5
★ 非烃气体(少量)
H2S
CO2
CO
N2
H2O
★惰性气体(inert gas ):
He、Ar
1.3 油藏流体的物理性质
油藏 储集其中的流体(fluid)
(reservoir) 储集流体的岩石(rock)
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
Co
1 Vo
(
Vo p
)T
1 Vo
Vo p
1 Vo
Vob Vo pb p
Co -原油等温压缩系数,MPa-1 pb , p-原油泡点压力,地层压力,MPa
Vob ,V-o 泡点压力和地层压力下地层油体积,m³
p -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
1.3 油藏流体的物理性质
5.天然气的分离
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
接触分离
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
1.3 油藏流体的物理性质
2.天然气的压缩因子
实际气体状态方程
pV ZnRT
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。
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
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
高压下
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
①气体的粘度随压力的增加而增加;
②气体的粘度随温度的增加而减小;
③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。
1.3 油藏流体的物理性质
4.天然气的溶解
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
Rs p
外界压力、温度、成分、接触方式、 时间等对其都有影响
Rs -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
石油的组成
烷烃(alkane):C5~C16 塔顶:炼厂气(C1~C4)
蒸馏 分馏塔
上部:汽油(C5~C9)
中部:煤油(C10~C15)
热 裂
下部:柴油(C11~C20)

底部:重油(C16~C45)
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
微分分离(多次脱气)
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
二、地层油的高压物性
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
Rs

Vg Vo
Rsi

Vgi Voi
原始溶解气油比
Vg -地层油在地面脱出的气量(标准状态)m³
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。
•油藏流体
石油(petroleum) 天然气(gas)
储层烃类:C、H
(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。 烃类流体的密度小,比水轻。
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