油层物理复习重点

第一章第一节油气藏烃类的相态特征油层：能储集油气、并能让油气在其中流动的多孔介质。

油藏：深埋在地下的油气聚集的场所。

油田：一个地区地下所有的油藏构成油田。

油藏流体：油藏中的石油、天然气和地层水。

体系：一定种类和数量的物质组成的整体。

相：体系中具有相同成分、相同物理化学性质的均匀部分。

如地层油和气为不通的两相。

组分：体系中物质的各个成分。

如天然气（C1、C2、C3、C4……）。

组成：体系中物质的各个成分及其相对含量。

露点：温度一定，压力增加，开始从气相中凝结出第一批液滴的压力。

泡点：温度一定，压力降低，开始从液相中分离出第一批气泡的压力。

P-T相图：表示体系压力、温度与相态的关系图。

1单组分烃P-T相图⑴单组分烃P-T相图的特点①单一上升的曲线（饱和蒸气压线）；②曲线上方为液相区，右下方为气相区，曲线上任意点为两相区；③C点为临界点，是两相共的最高压力和最高温度点。

④随分子量的增加，曲线向右下方偏移。

单组分烃特点：泡点压力=露点压力。

⑵单组分烃p-v相图的特点随温度升高，由气→液时，体积变化减小；临界点C处：由气→液，体积没有明显的变化。

临界点处：气、液的一切性质（如密度、粘度等）都相同。

其压力、体积、温度记为：Pc、Vv、tc。

当t＞tc时，气体不再液化。

２两组分烃相图特点：①为一开口的环形曲线；②C点为临界点，是泡点线与露点线的碰头点；③泡点压力≠露点压力⑴任一两组分混合物的相图陡位于两纯组分的饱和蒸汽压曲线之间；⑵两组分的分配比例越接近，两相区面积越大；若两组分中有一个组分占绝对优势，则两相区面积相应变窄；相图向该组分的饱和蒸汽压线迁移；⑶两组分混合物的临界压力一般高于两纯组分的临界压力，临界温度居于两纯组分的临界温度之间；⑷两组分的相对分子质量差别越大，临界点的轨迹线包围的面积越大。

３多组分烃相图特点：①为一开口的环形曲线；②C点为临界点；③PC线—泡点线，其左上方为液相区；④TC线—露点线，其右下方为气相区；环形区内为两相区。

４典型油气藏相态特征特点：从低收缩油→反凝析气→湿气→干气○1临界点左移，油藏条件相对于临界点从左向右偏移；②相图面积由大→小；③等液量线由在露点线附近密集→在泡点线附近密集。

第二节油气系统的溶解与分离天然气在原油中的溶解特点：α开始大，之后逐渐减小，最后为常数。

影响天然气在原油中溶解的因素：③油气组成：油气性质越相近，天然气在原油中的溶解能力越大。

●平衡常数：在一定的温度、压力下，油、气系统的气液两相达到平衡时，i组分在气相、液相中的分配比例（mol浓度比）平衡常数的特点：⑴同一系统中,各组分平衡常数都收敛于Ki=1的点,该点压力称为”收敛压力”P收;⑵同一系统中,各组分的P收相同,不同系统的P收不同;⑶低压下(＜0.7MPa),各组分的平衡常数k几乎与系统的组成无关;高压下,不同系统各组分的ki相差较大.●油气脱离的方式⑴接触分离（一次脱气、闪蒸脱气）指使烃类体系从油藏状态瞬时变到某一特定温度、压力，引起油气分离的过程。

特点：分出气较多，得到的油偏少，系统的组成不变。

⑵多级脱气：指在脱气过程中分几次降低压力，最后达到指定压力的脱气方法。

特点：分出的气量较少，获得的地面油量较多（其中轻质成分含量多）。

⑶微分脱气分离级数无限多的多级脱气。

当压力低于泡点压力时，油藏中的油气分离过程接近于微分脱气第三节天然气的高压物性天然气的组成：天然气=低分子饱和烷烃+少量非烃气体组成天然气视相对分子质量Mg：标准状况下（0℃、760mm 汞柱），22.4升的天然气的质量Kg（g）称为天然气的相对分子质量。

天然气相对密度：标准状态下（20℃、760mm汞柱），天然气的密度与干燥空气密度的比值。

对应的状态定律：在相同的对应温度、对应压力下，所有的纯烃气体具有相同的压缩因子。

天然气的体积系数Bg：一定质量天然气在地下的体积与其在地面标准状态（20℃，0.1MPa）下的体积之比。

●天然气粘度的特点：1低压下：分子作用力小，粘度主要受分子动量交换的影响。

2高压下：具有液体粘度的特点第四节地层原油的高压物性1.地层油的溶解气油比Rs○1定义一：地层油进行一次脱气，分出气体的标准体积与地面脱气原油的体积之比。

定义二：1m3的地面脱气油，在油藏条件下所溶解的气体的标准体积。

Rsi—表示原始状态下的溶解气油比。

○2Rs与P的关系：P≥Pb时，Rs=Rsi=C；P＜Pb时，P↓Rs↓2.地层油密度与相对密度⑴地层油密度：⑵地面油的相对密度：20℃时的地面油的密度与4℃水的密度之比。

ρ水=1g/m33.地层油的体积系数Bo定义1：原油的地下体积Vof与地面脱气后的体积Vos之比。

定义为2：1m3的地面油在地下溶有气后的体积。

一般：Bo＞14.地层油的压缩系数：温度一定，单位体积地层油的体积随压力的变化率。

第五节地层水的高压物性1地层水：油层水与外部水的总称。

包括：油层水：与油同层的水，包括边水、底水、束缚水。

外部水：如上层水、下层水、夹层水。

2地层水的矿化度：表示地层水中含盐量的多少，mg/L3地层水的粘度：①受温度影响；②矿化度↑，粘度略有↑。

一般取地层水的粘度为1（20-30℃）第二章第一节储层岩石的骨架性质1.粒度组成：⑴定义：指构成砂岩的各种大小不同的颗粒的含量.通常用质量百分数表示.⑵粒度分析方法：薄片法：将岩石切成薄片，用显微镜观测和图象分析仪测定颗粒直径及其数量（主要用于粒度较大的砂岩）；筛析法：分析中小粒径的砂粒；沉降法：分析直径＜40μm的砂粒。

①筛析法：将岩石洗油→烘干→称重A→松解成单个颗粒→溢流法去胶结物→烘干称重B→过筛→分筛称重。

筛孔大小：1)目：每英寸长度上的筛孔数；2）用mm表示筛孔直径②沉降法③粒度组成表示方法及评价1）分布曲线：不同粒径范围内的砂粒所占的质量百分数。

2）累计曲线：直径小于某一值的所有颗粒的质量百分数。

3）表格相邻粒径范围内颗粒直径的平均值：●在分布曲线上，某矩形越高，岩石粒径越均匀；在累计曲线上，曲线越陡岩石粒径越均匀。

●不均匀系数：α→1，颗粒越均匀；α＜2的岩石可视为均质岩石。

●分选系数 ： ，S →1，分选好 ●岩石的比面S: cm2/cm3 定义1：单位体积（外表）岩石内所有孔隙的内表面积。

定义2：:单位体积（外表）岩石内所有颗粒的总表面积。

（胶结物少） 影响比面的因素：⑴颗粒的大小；颗粒越小，比面越大⑵粘土的含量；（粘土含量越高，比面↑。

）【粘土直径比较小】⑶颗粒的圆球度。

当颗粒的圆球度不好时，比面↑。

● 据粒度组成确定岩石比面 直径为di 的颗粒的总表面积：单位体积岩石中所有颗粒的总表面积：一般岩石第二节 储层岩石的孔隙性 1.孔隙和孔隙结构1.1 孔隙：指岩石固相骨架间的一切空隙。

孔隙的类型有：粒间孔隙、裂缝、溶洞 （微观上）粒间孔隙由孔隙和喉道组成。

孔隙——控制着岩石的储油能力； 喉道——控制着孔隙的渗流能力。

配位数——与一个孔隙相连的喉道数目。

2.储层岩石的孔隙度1定义：岩石的孔隙体积与岩石外表体积之比。

有效孔隙度：有效孔隙体积与岩石外表体积之比。

绝对孔隙度：岩石总孔隙（有效+无效孔隙）与岩石外表体积之比。

3.影响岩石孔隙度的因素 ⑴颗粒的排列方式：⑵颗粒的分选性和磨圆度：分选性、圆球度越好，φ↑；否则，分选性不好，小颗粒充填于大颗粒之间， φ↓。

⑶胶结物含量：含量少，孔隙度大 ⑷压实程度：埋深↑，孔隙度降低 4.岩石孔隙度的测定方法⑴岩石外表体积的测定：①尺量法:用游标卡尺（要求样品无缺损）。

②排开水银法 ⑵气体膨胀仪测Vs 、Vp 原理：P1V1+P2V2=P(V1+V2)①测Vs ：Pa （V －Vs)+P2△V=P1(△V+V －Vs) ○2测Vp ：PaV2+Pb(V1－（Vf －Vp))=P1(V2+V1－(Vf －Vp)) ⑶饱和称重法干重W1，饱和煤油后在空气中重W2，饱和煤油后在煤油重重W3。

则：Vp ρ液=W2-W1 W2-W3=ρ煤油Vf 5.岩石的压缩系数 5.1 岩石压缩系数Cf ： ，1/MPa单位体积油藏岩石，当压力降低1MPa 时，孔隙体积的缩小值。

5.2 岩石的孔隙压缩系数Cp ：单位孔隙体积的油藏岩石，当压力降低1MPa 时，孔隙体积的缩小值。

5.3 油藏的综合弹性压缩系数C ：指单位体积油藏岩石，当压力降低一个MPa 时，由于岩石孔隙体积的缩小，其中流体的膨胀，总共排出的液量。

第三节 储层岩石的流体饱和度一、流体饱和度定义：岩石孔隙中流体所占的体积1060d d =α2575d d S =VA S =fpV V =Φfee V V =ΦPp f f V V C ∂∂•=1T p p p P V V C ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=1φf p V V =φφfp f pC P V V C =∂∂•=1[]w cw o oi f C S C S C C ++=φ百分数。

Soi——原始含油饱和度； Swc——束缚水饱和度。

油藏形成时留下的不能被油气驱走的水。

二、油水饱和度的测定方法1.蒸馏提取法：用密度小于水、沸点高于水、溶解洗油能力强的溶剂，蒸馏、抽提出岩心中的油和水。

如甲苯：密度0.897。

沸点110℃特点：准确，但时间长Wo+w——抽提前后岩心的质量差；Vw——蒸出的水的体积，cm3；Vf——岩石的外表体积，cm3.2.常压干馏法：在电炉高温（500℃—600℃）蒸烤下，岩心中的油、水被加热，变成油、水蒸汽。

特点：速度快。

缺点：蒸出的油、水需校正。

误差原因：○1干馏过程中由于蒸发、结焦或裂解等原因，导致原油体积减少。

○2高温引起岩石矿物中结晶水的析出，造成水的饱和度升高。

第四节储层岩石的渗透性1.达西定律 :1达西=1μm2; 1达西=1000毫达西;1厘泊=1mPa·s2.达西定律的推广⑴水平地层:⑵水平地层径向流：2.气测岩石的绝对渗透率3.气体滑动效应:对液体：由于固—液分子间力大，孔隙壁面液体分子的流速为零。

对气体：孔隙壁面上气体分子的流速不为零（气—固分子间力小，加上邻层气体的动量交换）。

这种现象称为气体滑动效应影响气体滑动效应的因素：平均压力、气体的相对分子质量。

平均压力、气体的相对分子质量越大，气体滑动效应越小。

4.气测渗透率的特点:⑴在不同的平均压力下，用同一气体测得的Kg 不同；⑵同一平均压力下，不同的气体测得的Kg不同⑶不同气体的Kg∽的直线交纵坐标于一点，该点的Kg与液测的K等价，称为克氏渗透率，记为K ∞。

5.渗透率的影响因素：⑴砂岩的颗粒大小、分选性、胶结物含量；⑵层理的方向性；⑶岩石喉道半径，K∝r2.6.非均质储层渗透率的计算纵向非均质：横向非均质：第五节储层岩石的敏感性一、胶结物：除砂岩碎屑颗粒以外的化学沉淀物质。