储层流体的物理性质
储层流体的物理特性
第一节 油气藏烃类的相态特征
本节目的：
u了解储层流体的化学组成和油气藏类型；
u明确烃类体系的相态表示方法；
u掌握单、双、多组分烃类体系的相图特征；
u明确典型油气藏的相图变化趋势。
6
一、油气藏烃类化学组成及分类
1、油气烃类体系的化学组成
u油气的主要成分：烃类化合物(hydrocarbon) u油气的化学组成： l元素：主要元素：C 、H、O、N、 S 微量元素（金属、其它非金属）
1.8
1.48 2.62 5.59 6.12 4.73 64.97 100 8
1、油气烃类体系的化学组成
u油气烃类体系的化学组成及其在常温、常压下 的相态特征
C1,…C4,C5…C16,C17…CnH2n+2,N2,CO2, H2S及N、S、O化合物
气态
液态
固态、半固态 气态
胶质、沥青质
n
C1为主, 少量C5+，地下原始条件为气态，随压力 下降或到地面后凝析油析出，γo=0.6~0.7
10
2、油气藏类型
u临界油气藏(critical oil-gas reservoir)：
挥发性油藏(volatile-oil reservoir)，T地=TC，油气间 无明显界限，γo =0.7~0.8
油
C3、C7、C20
拟组分(pseudo-component)：
用于工程计算的一种假想组分，由 物系中几种组分合并成。
水
H2 O
例如，油气相态研究中常用组分：
l纯组分：C1、C2、C3…； l拟组分：轻烃组分C2-6、重烃组分C7+
14
1、基本概念
u组成(composition)
中国石油a11专业术语
中国石油A11专业术语涉及石油勘探、开采、处理和存储等多个领域，以下是对此专业术语的介绍：
A11专业术语主要涉及石油储层的描述，包括厚度、物性、含油气性、压力、温度等。
1. 储层厚度：指的是在特定区域内，储存在该层位的石油和天然气层的总厚度。
2. 物性：描述储层中流体流动特性的性质，包括储层的孔隙度、渗透率等参数。
3. 含油气性：通常用储层的产油气能力来评价，包括产能、产水性、油质等。
4. 压力和温度：储层中的压力和温度可以反映地下的能量状况，对判断储层潜力有重要参考价值。
5. 沉积相：指的是沉积岩沉积时的物理环境，对石油勘探和开采有重要影响。
6. 构造背景：指的是地质构造对地下油气储层的影响，如断层、背斜等构造对油气运移和聚集的影响。
7. 井身结构：指的是井的深度、角度、孔径等参数，影响开采效率和成本。
8. 地震勘探：通过地震波在地下的传播特性来探测地下地质构造和石油储层的方法。
9. 精细勘探：是一种更高级的勘探方法，通过对数据的精细分析，可以发现低阻油藏等不易发现的储层。
10. 开发方案：根据储层的特点和开采条件，制定相应的开采方案，包括开采方式、注水方式等。
在A11专业领域，中国石油还广泛应用了各种新技术和新方法，如水平钻井、多级压裂等，以提高开采效率和降低成本。
同时，中国石油还注重对储层特征的定量分析和预测，以更好地把握地下资源的潜力。
总的来说，中国石油A11专业术语涵盖了从石油勘探到开采处理和存储等多个环节的专业知识，需要综合考虑地质、地球物理、工程、经济等多个方面的因素，以制定合理的开采方案，实现资源的有效利用和可持续发展。
储层地质学(中国石油大学)-3储层的主要物理性质
在注水开发油田，含水百分数不断上升，其变化的含水饱
和度称之为自由水饱和度。 3 、含水饱和度与孔隙度、渗透率等参数间的关系 关系较为密切。
四、岩石的比表面
1、概念 单位体积岩石中所有颗粒的总表面积。是度量岩石颗粒 分散程度的物理参数。颗粒越细，比表面越大。 2、岩石比表面的计算
沙姆韦和伊格曼提出的沉积物的颗粒比表面积估算图
晶粒之间形成片状喉道。
（四）碳酸盐岩储集岩中的孔隙结构
捷奥多罗维奇根据孔隙的大小、形状和相互连通关系的分类： 1、孔隙空间由孔隙及相当于孤立的近乎狭窄的连通喉道组 成。
（2）孔隙空间的缩小部分为连通喉道，喉道变宽即成孔隙。
（3）孔隙由 细粒孔隙性 连通带所连
通
（4）孔隙系 统在白云岩
的主体或胶
（3）相对渗透率 饱和多相流体的岩石中，每一种或某一种流体的有效渗透 率与该岩石的绝对渗透率的比值。
（二）碳酸盐岩的渗透率
1、碳酸盐岩总渗透率和渗透率贡献值
2、利用岩心资料计算裂隙渗透率
3、帕森斯的碳酸盐岩储集岩裂隙渗透率公式
（三）渗透率的影响因素 主要影响因素：粒度和分选，有正相关性。 研究资料：结晶石灰岩和白云岩的粒径大于0.5mm时，
二、砂岩储集岩的孔隙与喉道类型以及孔隙结构特征 （一）砂岩储集岩的孔隙类型 1、原生孔隙
是岩石沉积过程中形成的孔隙。形成后没有遭受过溶蚀
或胶结等重大成岩作用的改造。 （1）粒间孔隙 发育于颗粒支撑碎屑岩的碎屑颗粒之间的孔隙。具有孔 隙大、喉道较粗、连通性好以及储渗条件好的特征，是最重
要的有效储集孔隙类型。
分为3大类15种基本类型。
2、根据碳酸盐岩储渗条件的孔隙分类 主要考虑储层孔隙对流体的储集与渗滤影响，采用根据
油层物理2-3
•
Z 是用气体状态方程计算实际气体PVT行为的关键。 是用气体状态方程计算实际气体PVT行为的关键。 类似于相态方程中的平衡常数K （类似于相态方程中的平衡常数K）
天然气的高压物性
（3）压缩因子Z 的求取 压缩因子Z
实验测定 图版法
第2章3节
① 实验测定
在温度T 在温度T下，依据状态方程有： 依据状态方程有： 在低压P 在低压P0下：P0V0 = nRT 在压力P 在压力P下：PV = ZnRT
油层物理
储层流体的物理特性
第二章
储层流体的物理性质 本章内容
§1 §2 §3 §4 §5 §6 油气藏烃类的相态特征 油气的分离与溶解 天然气的高压物性 地层原油的高压物性 地层水的高压物性 地层流体高压物性参数应用
第2章
储层流体的物理性质
§3 天然气的高压物性
天然气的最大特点是具有极大的压缩性。 天然气的最大特点是具有极大的压缩性。
→
Z = PV PV0 0
式中： 1at， 下的体积。 式中：P0＝1at，V0为T、P0下的体积。 → 据此式可测得各种气体不同T、P下的Z。 据此式可测得各种气体不同T 下的Z
天然气的高压物性
② 图版法
单组分气体： 单组分气体：Z－P图版 ——用实验测定的不同 ——用实验测定的不同T、P下的Z绘制 用实验测定的不同T 下的Z 混合气体： Z－Pr通用图版 混合气体： ——据对应状态原理用气体实测数据绘制 ——据对应状态原理用气体实测数据绘制
结论： 结论： PV Z = Zc ⋅ r r • 对比状态下，任何气体Z 相同： 对比状态下，任何气体Z 相同：
•
可用任意一种气体绘制Z 可用任意一种气体绘制Z－pr通用图版
第一篇 第三章 储层流体的物理特性
第三章储层流体的物理特性所谓储层流体，这里指的是储存于地下的石油、天然气和地层水。
其特点是处于地下的高压、高温下，特别是其中的石油溶解有大量的气体，从而使处于地下的油气藏流体的物理性质与其在地面的性质有着很大的差别。
例如，当储层流体从储层流至井底，再从井底流至地面的过程中，流体压力、温度都会不断降低，此时会引起一系列的变化—原油脱气、体积收缩、原油析蜡；气体体积膨胀、气体凝析出油；油田水析盐—即离析和相态转化过程，而这一系列变化过程对于油藏动态分析、油井管理、提高采收率等都有重要的影响。
又如，进行油田开发设计和数值模拟时，必须掌握有关地下流体的动、静态物理参数，如石油和天然气的体积系数、溶解系数、压缩系数、粘度等；在进行油气田科学预测方面，如在开采初期及开采过程中，油田有无气顶、气体是否会在地层中凝析等，都需要对油气的物理化学特性及相态变化有深刻的认识，才能作出判断。
因此可以毫不夸张地说，不了解石油、天然气和水的性质及其问的相互关系，不掌握它们的高压物性参数，那么，科学地进行油田开发、采油及油气藏数值模拟等便无从讲起。
第一节油气藏烃类的相态特征石油和天然气是多种烃类和非烃类所组成的混合物。
在实际油田开发过程中，常常可以发现：在同一油气藏构造的不同部位或不同油气藏构造上同一高度打井时，其产出物各不相同，有的只产纯气，有的则油气同产。
在油气藏条件下，有的烃是气相，而成为纯气藏；有的是单一液相的纯油藏；也有的油气两相共存，以带气顶的油藏形式出现。
在原油从地下到地面的采出过程中，还伴随有气体从原油中分离和溶解的相态转化等现象。
那么，油藏开采前烃类究竟处于什么相态，为什么会发生一系列相态的变化，其主要原因是什么？用什么方式来描述烃类的相态变化？按照内因是事物变化的根据，外因则是事物变化的条件，可以发现油藏烃类的化学组成是构成相态转化的内因，压力和温度的变化是产生相态转化的外部条件。
因此，我们从研究油藏烃类的化学组成人手，然后再进一步研究压力温度变化时对相态变化的影响。
油层物理知识点总结
油层物理知识点总结一、油气储层的物理性质1. 储层岩石的物理性质储层岩石的物理性质是指岩石在外部作用下表现出来的物理特征，主要包括孔隙度、渗透率、孔隙结构、孔隙连通性等。
储层岩石的物理性质直接影响着岩石的储集能力和渗流性能。
孔隙度是指储层岩石中孔隙空间所占的比例，其大小直接影响着岩石的储集能力。
渗透率是指流体在岩石中运移的能力，它受孔隙度、孔隙连通性和岩石孔隙结构的影响。
孔隙结构是指储层岩石中孔隙的形态和大小分布特征，它直接影响着岩石对流体的储集和运移能力。
孔隙连通性是指储层岩石孔隙之间的互相连接程度，对于流体的渗流性能具有重要影响。
2. 储层流体的物理性质储层流体的物理性质包括油气的密度、粘度、饱和度、渗透率等。
油气的密度是指油气的质量与体积的比值，它直接影响着油气在地下的运移和驱替过程。
粘度是指液体的内摩擦力，它直接影响着油气在储层中的流动能力。
饱和度是指储层岩石中的孔隙空间中含有流体的比例，它直接影响着储层中的流体储集能力。
渗透率是指储层流体在岩石孔隙中渗流的能力，它受孔隙度、孔隙连通性和流体的物理性质的影响。
3. 储层的物理模型储层的物理模型是指将储层岩石和流体的物理性质用数学模型来描述，以便进行评价和预测储层的性质和行为。
常见的储层物理模型包括孔隙模型、细观模型、孔隙介质模型等。
这些模型可以帮助地质学家和工程师更好地理解和分析储层的物理性质，为油气田的勘探和开发提供科学依据。
二、油层物理测井技术1. 测井装备和工具油层物理测井是研究储层的物理性质和流体性质的一种技术，主要通过在井孔中使用测井装备和工具来获取储层的物理数据。
常见的测井装备和工具包括γ射线测井仪、自感应测井仪、声波测井仪、电阻率测井仪等。
这些测井装备和工具可以在井孔中获取储层的物理数据，并通过数据处理和解释来分析和评价储层的性质。
2. 测井曲线及解释测井曲线是指通过测井仪器在井孔中获取的物理数据所绘制出来的曲线，主要包括γ射线曲线、自感应曲线、声波曲线、电阻率曲线等。
储层流体物性参数的确定及应用
Stock tank gravity ˚ API
40.5 40.7 40.4 40.1
Bob bbl/STB
1.481 1.474 1.485 1.495
(1) Initial gas oil ratio Rsi:
(2) Formation volume factor at bubble point Bob:
3. Gas-oil Separation
At each step below the bubble point， the liberated gas is removed from the cell stepwise(逐步地). At each step below
the bubble point the quantity of gas, oil volume are determined.
1 Vob Vof 1 Bob Boi Co Vof Pb Pi Boi Pi Pb
Co=10-140 MPa-1 for reservoir oil
Vof—volume of oil at prevailing pressure p, m3;
（4）The thermal expansion factor
The manner of separation（油气分离方式）：
(i) the flash vaporisation or relative volume tests—闪蒸脱 气、接触分离 (ii) the differential test--微分分离. (iii) the separator tests--多级分离.
• 2 components - solution gas and stock tank oil • Bo, Rs, etc. • Empirical correlations(经验公式)
油藏物理 第二章
i 1
Mi为组分i的摩尔质量
第一节 天然气的视分子量和密度
例：已知质量组成求摩尔组成：
组分 C1 C2 C3 C4 ∑
质量分数wi 0.85 0.1 0.04 0.01 1
ni=wi/Mi 0.85/14 0.1/30 0.04/44 0.01/58 0.065
yi=ni/∑ni 0.932 0.051 0.014 0.003 1.000
素及确定方法 本章难点： 压缩因子的定义、物理意义和确定方法 天然气粘度的影响因素分析
第二章 天然气的高压物理性质
天然气的最大特点是具有极大的压缩性
1、天然气是以溶解状态存在于石油中或以游离状态存在于油 藏的顶部(气顶气)或存在于全部气藏中(气田气)
2、天然气是一种混合气体，其组分复杂且经常改变 3、天然气和原油之间处于同一相态平衡体系中，油气相态随
第二章 天然气的高压物理性质
本章目的： 了解天然气的化学组成描述方法 了解天然气分子量、密度和相对密度的定义 了解天然气的状态方程和对应状态原理 了解天然气的压缩因子、体积系数、压缩系
数、粘度的定义、影响因素及确定方法
第二章 天然气的高压物理性质
本章重点： 天然气的状态方程和对应状态原理； 天然气各高压物性参数的定义、影响因
第二节 天然气的状态方程★和对比状态原理
(2)压缩因子
定义：给定T、P下，实际气体所占体积与同温同压下相同数
量的理想气体所占体积之比
物理意义: 反映了实际气体与理想气体压缩性的差异 ➢ 实际气体分子有体积→实际气体比理想气体难压缩 ➢ 分子间有引力→实际气体比理想气体易压缩；
大小反映了两方面影响的综合效果 ➢ Z＝1，V实＝V理→实气接近理气 ➢ Z＜1，V实＜V理→实气比理气易压缩←引力 ➢ Z＞1，V 实＞V 理→实气比理气难压缩←斥力
中国地质大学北京硕士研究生《石油与天然气地质学》考试大纲
中国地质大学（北京）硕士研究生《石油与天然气地质学》考试大纲科目名称：石油与天然气地质学一、考试性质本门课程考试的主要内容是石油与天然气地质学的基本理论、基本概念和基本方法，以及基础理论的应用。
以“成炫理论”和“成藏理论”为核心内容，涵盖油气藏的基本要素、油气藏形成理论、油气分布控制因素及其油气资源评价。
注重考查考生对基础知识的掌握和理解，以及各部分内容的融会贯通。
它的评价标准是使高校优秀本科毕业生能达到及格以上水平，选拔优秀人才。
二、考试形式与试卷结构1.答卷方式：闭卷、笔试2.答卷时间：180分钟3.题型比例：满分150分，分值比例为：名词解释（20-30%）,选择题（或填空题）（20~30%）,简述和题论述（60~70%）,图件分析题（10~20%）,三、考查要点1.油气藏中流体成分和性质石油、天然气和油田水的相关概念；石油化合物组成，石油的分类，海相和陆相石油的基本区别及石油物理性质；天然气的产状类型及物理性质；天然气与石油成分和性质的差别；油田水的产状和类型；油气同位素组成及特点。
2.储集层和盖层储集层物理性质；影响储集层储集性的主要因素；盖层封闭机理及其评价。
3.圈闭和油气藏圈闭和油气藏相关的基本概念及识别：圈闭和油气藏分类；油气藏成因类型各级次油气藏形成机理、特点及主要类型。
4.油气成因理论与燃源岩油气成因学说；沉积有机质的基本特征；干酪根的概念；沉积有机质的成燃演化阶段与油气生成；天然气成因类型；油气成因理论进展；烧源岩评价。
5.石油与天然气运移油气运移、初次运移、二次运移、排燃效率概念；油气初次运移机制与模式相关知识；油气二次运移的动力和条件；油气二次运移的机制与模式相关知识。
6.油气藏形成与破坏油气聚集方式与聚集过程；油气聚集机理；油气藏形成条件；油气藏形成时间与期次；各类非常规油气藏成藏机理、条件及模式；油气藏破坏作用。
7.油气聚集单元与油气分布油气聚集单元类型及概念；油气资源和油气储量相关概念；控制油气分布的主要因素；复式油气聚集特点；不同聚集单元的石油地质特点。
工程流体力学课程教学自学基本要求
4.油气分离方式；
5.天然气物性参数定义（相对密度、等温压缩系数、体积系数）及计算；
6.理想气体状态方程及压缩因子状态方程；
7.原油物性参数定义（溶解气油比、体积系数、等温压缩系数、粘度）的概念以及这些参数随压力的变化规律；
8.地层水水型的划分；
【选学内容（不要求掌握）】
2.单、双组分相图形式及其特点；
3.相态方程的应用；
4.天然气组成的表示方法；
5.天然气物性参数随压力温度的变化规律；
6.地层原油粘度影响因素；
7.地层水矿化度、硬度、体积系数、等温压缩系数等的定义；
【重点掌握】
1.单、双、多组分相图的特点，图中重要的点、线、区；
2.多组分烃体系相图的应用（油藏分类、油藏开发过程中的相态变化）；
2.岩石比面的定义；等径球体正排列模型比面的推导；
3.储层岩石孔隙度的概念及等径球体正排列模型孔隙度的推导；
4.综合压缩系数以及弹性储量的概念及计算；
5.达西公式（包括其微分形式、平面线性流公式及平面径向流公式）及应用；
6.气体滑动效应的概念及其对气测渗透率的影响；
7.储层流体饱和度的概念；
8.储层岩石中主要的胶结物及胶结类型的划分；
9.毛细管模型中孔隙度、渗透率及比面的推导；
【选学内容（不要求掌握）】
1.等径球体菱形排列岩石的孔隙度；
2.双重介质孔隙度；
3.间接法确定储层岩石孔隙度；
4.储层岩石渗透率的求取及裂缝性岩石的渗透率
5.储层流体饱和度确定的特殊岩石分析法及矿场方法；
6.粘土矿物产状；粘土矿物性质；粘土矿物的不稳定性的机制；
学习建议
学习本门课程应注意理论学习与实验相结合。通过实验环节强化对油层物理理论的理解。学生在学习时不仅要掌握基本概念和基本理论，而且要培养实验和计算的技能，从而实现本课程的学习目标。
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
第2-4章储层流体的物理特性(地层水的高压物性)
离子化合物顺序简图
2.水型划分 2.水型划分
rNa >1 rCl
rNa − rCl <1 rSO4 rNa − rCl >1 rSO 4
Na2SO4水型
NaHCO3水型
rNa <1 rCl
rCl − rNa <1 rMg rCl − rNa >1 rMg
MgCl2水型
CaCl2水型
所谓某种水型， 所谓某种水型，即以水中某种化合物 出现的趋势而定名， 出现的趋势而定名，不在于出现的数量多
少而在于出现的趋势。
判断水型
井号 靖5 塞157 塞413 塞450 沿25 总矿化度 g/l） （g/l） 80.82 97.54 72.35 90.71 61.76 钠离子+ 钠离子+钾 离子 （mg/l） ） 10937 26374 7878 15146 10536 钙离子 （mg/l） ） 18832 9452 18303 18330 12111 镁离子 （mg/l） ） 179 953 345 199 298 氯根 （mg/l） ） 50363 58494 44750 54659 37850 硫酸根 （mg/l） ） 236 2161 961 1961 784 碳酸轻根 （mg/l） ） 269 101 113 418 177
87-90页 四、地层水的高压物性（87-90页） 天然气在地层水中的溶解度：概念； 天然气在地层水中的溶解度：概念； 影响因素 地层水的体积系数： 概念 ；影响因素 地层水的体积系数： 地层水的压缩系数：概念 ；影响因素 地层水的压缩系数：
综合弹性压缩系数：概念；研究意义 综合弹性压缩系数：概念； 地层水的粘度：概念 ；研究意义 地层水的粘度：
长江大学油层物理习题解答
1第一篇 储层流体的高压物性第一章 天然气的高压物理性质一、名词解释。
1.天然气视分子量（gas apparent molecular weight ）：2.天然气的相对密度g(gas relative density ) :3.天然气的压缩因子Z(gas compressibility factor) ：4.对应状态原理(correlation state principle) ：5.天然气压缩系数Cg （gas compressive coefficient ）：6.天然气体积系数Bg (gas formation volume factor)： 二．判断题。
√×× ×√√××1．体系压力愈高，则天然气体积系数愈小。
（√ ） 2．烃类体系温度愈高，则天然气压缩因子愈小。
（× ） 3．体系压力越大，天然气等温压缩率越大。
（× ） 4．当二者组分相似，分子量相近时，天然气的粘度增加。
（ ） 5．压力不变时，随着温度的增加，天然气的粘度增加。
（× ） 6．天然气水合物形成的有利条件是低温低压。
（√ ） 7．温度不变时，压力增加，天然气体积系数减小。
（√ ） 8．温度不变时，压力增加，天然气分子量变大。
（× ） 9. 当压缩因子为1时，实际气体则成为理想气体。
（× ）三．选择题。
ACACBDB1.理想气体的压缩系数与下列因素有关1.理想气体的压缩系数与下列因素有关A.压力B.温度C.体积D.组成 ( A )2.在相同温度下，随着压力的增加，天然气压缩因子在低压区间将在高压区间将A.上升，上升B.上升，下降C.下降，上升D.下降，下降 ( C )3.对于单组分烃，在相同温度下，若C原子数愈少，则其饱和蒸气压愈其挥发性愈A.大，强B.小，弱C.小，强D.大，弱( A )4.地层中天然气的密度地面天然气的密度。
油层物理-储层流体的物理性质
一、油藏烃类的化学组成和分类 1、油藏流体的化学组成及分类
石油和天然气的化学组成主要是复杂的碳氢化合物的混合 物，主要是烷烃、环烷烃、芳香烃及烃类与氧、硫、氮的 化合物。
油气藏流体组成及常P、T相态 C1,…C4,C5…C16,C17…CnH2n+2,N2,CO2及N、S、O化合物
气态
液态
固态
n
2、典型油气藏变化规律
a.两相区面积大小不同，区
内等液量线分布不同； b.包络线上临界点的位置不 同，随重组分含量增加，临 界点由左向右偏移。 c.重烃组分增加、密度、粘 度增加，颜色加深。
思考：油气藏开采过程穿过两相区时，地层中流体的相态变化
五、试说明油气藏相图的应用
1.判断油藏的类型； 2.选择合理的开发条件； 3.预测地层油的饱和压力； 4.提出提高原油采收率的方法。
三、油藏烃类的相态特征
d.饱和蒸汽压反应了液体挥发的难易程度， 蒸汽压越高，说明越容易挥发。
三、油藏烃类的相态特征
e. 几种纯物质的饱和蒸汽压曲线和常见的压力、温度范围。
三、油藏烃类的相态特征
4.双组分相图
CP
C
CT
C2 F C7
E
高等油藏工程
储
获得更多的实际测定数值，尤其是新近开发的
层
流 体
油气藏，因此采用以“最少的、最容易收集的
高 压
资料来较为准确地估算储层流体物性参数”就
物
性 参
显得十分必要了。
数
计
算
高
等 油
为什么要进行储层流体高压物性参数计算？
藏
工
程
：
实
用 油
依据储层流体物性的参数是压力、温度、
藏 工
油气相对密度以及其组成组分的函数，在对比
方
的模式去评价。所以，只有 “具体问题具体解决”。
法
储 层 流 体 高 压 物 性 参 数 计 算
高
等
油 藏
哪些是储层流体高压物性参数？
工
程
：
实
用
油
藏
工 程
它们主要是指流体的粘度、相对密度、
与 动 态
体积系数、压缩系数、分子量 、天然气的
分 析
偏差因子 、原油的溶解油气比和两相体积
方 法
系数等等。
藏
工
程
与 动
一、原油饱和压力
态 分 析
方
法
原油饱和压力系指在地层条件下，原油中的溶
储 层
解气开始分离出来时的压力。
流
体
高
压
物
性
参
数
计
算
高
等
油 藏
第二节 地层原油的物性参数计算
工
程
： 实
Glaso于1980年根据北海6个油藏的26个和其他
用 油
的19个流体的pVT分析样品，按照Standing的研究
第一章 储层流体高压物性参数计算
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地层水的总矿化度表示水中正负离子的总和。
第六节 地层水的高压物性
我国部分油田地层水资料
油田名称
Na+(K+)
离子质量浓度及总矿化度/（mg/L）
Ⅰ
Ⅰ-2
主要指标 粘度(mPa.s)
辅助指标 相对密度
50①～150① >0.9200 150①～10000 >0.9200
开采方式
常规或注蒸汽 注蒸汽
特稠油
Ⅱ
10000～50000 >0.9500
注蒸汽
超稠油（天然沥青）
Ⅲ
>50000
>0.9800
注蒸汽
注：①指油层条件下粘度，其它指油层温度下脱气油粘度。
第二节 油气的相态
相态： 物质在一定条件（一定温度、压力和比容
条件）下所处的状态。
F( p,T, v) 0
相态方程 油藏烃类一般有气、液、固三种相态。
油藏烃类的相态通常用相图研究，最常用的是 P-T 相图。
第二节 油气的相态
泡点线
多 组 分
等液量线
◆ 三线 ◆ 四区 ◆ 五点
P-T
相
露点线
图
第二节 油气的相态
②气体的粘 度随气体分 子量的增大 而减小；
③低压范围 内，气体的 粘度几乎与 压力无关。
第四节 天然气的高压物性
(2) 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。
Co
1 Vof
Vof P
T
Co
1 Bo
Bob Bo P Pb
五、地层油的粘度
第五节 地层油的高压物性
参数
组成(轻组分↗) 溶解气油比↗
温度↗ 压 P<Pb 力 P=Pb ↗
P>Pb
密度
溶解 气油 比
体积 系数
↘↗↗
↘
∕
↗
↘↘↗
↘↗↗
最小 R=Rs 最大
↗
i
↘
等温 压缩 系数 ↗
↗
↗
↗
最大
↘
大港M层 0.9174 51.97 25.55 -12 6.17 13.98 6.27 0.13 4.81 97 4.0 20.5
克拉玛依 0.8699 19.23 - -50 2.04 12.6 0.01 0.13 3.7 58 18 35
玉门L层 0.8530 12.9 - -15.5 8.3 22.6 -
粘度
↘ ↘ ↘ ↘ 最小 ↗
第六节 地层水的高压物性
地层水：
油层水(与油同层)和外部水(与油不同层)的总称。
底水
上层
边水
水
层间
下层
水
水
束缚
构造
地层水水长期与岩石和地层油水接触
地层水中含有大量的无机盐
第六节 地层水的高压物性
一、地层水的矿化度
1.地层水中的离子
阳离子 Na+、K+、Ca2 + 、Mg2 + 阴离子 Cl-、CO32 - 、SO42 - 、HCO3-
Mg 29
第四节 天然气的高压物性
表 1.3.1 典型天然气组成(体积%)数据
组分
干气
凝析气
油田伴生气
c1
96.00
c2
2.00
c3
0.60
c4
0.30
c5
0.20
c6
0.10
c7+
0.80
100.00
75.00 7.00 4.50 3.00 2.00 2.50 6.00 100.00
27.52 16.34 29.18 22.55 3.90 0.47 0.04 100.00
-
-
-
-
-
江汉W区 0.9744 - 62.2* 21 3.8 51 9.6 11.8 9.5 89 5 21.8
辽河C区 0.9037 37.4 -
-7 4.73 17.4 0.15 0.26 6.4 -
-
-
川中油田 0.8394 12.3 - 30 18.1 3.4 -
-
-
-
-
-
任丘P层 0.8893 63.5 -
一、天然气的视相对分子量和相对密度
1.天然气的视相对分子量(平均相对分子量)
定义：标准状况下1摩尔天然气的质量。
k
根据Kay混合法则 M g yi M i
i 1
第四节 天然气的高压物性
2.天然气的相对密度
定义： 在标准状态下,天然气密度与干燥空气
密度的比值。
g
g a
Mg Ma
Mg 28.97
27.52 16.34 29.18 22.55 3.90 0.47 0.04 100.00 Mg =38.568 γg=1.331
注：Mg 表示天然气的视分子量,γg 为天然气的相对密度。
第一节 储层烃类的化学组成
3.天然气的分类
气藏气 矿藏 油藏气 （> C5H12）
凝析气
富气 ≥100g/m3
重质油 >0.93 4
第一节 储层烃类的化学组成
3.石油的分类
地
粘 度
低粘油 μo油层 < 5mPa∙s 中粘油 5<μo油层 <20mPa∙s 高粘油 20<μo油层 < 50mPa∙s
层
稠油 μo油层 > 50mPa∙s，γo > 0.92
原
中国稠油分类
油
分
稠油分类
类 名称
级别 Ⅰ-1
普通稠油
合计
Mg=17.584
Mg =27.472
Mg =38.568
γg=0.607
γg=0.948
γg=1.331
注：Mg 表示天然气的视分子量,γg 为天然气的相对密度。
第四节 天然气的高压物性
三、天然气的压缩因子方程
理想气体状态方程： pV＝nRT
理想气体的假设条件： 1.气体分子无体积，是个质点； 2.气体分子间无作用力； 3.气体分子间是弹性碰撞；
高分子杂环化合物： 胶质、沥青质
第一节 储层烃类的化学组成
2.石油的商品性质
指标： 相对密度
粘度
凝固点 含蜡量
胶质 沥青质 含硫量 馏分组成
我国部分油田地面原油性质
性质
运动粘度
相对密 /(cm2/s) 凝固点 含蜡量 胶质 沥青质 含硫量 残碳
馏分组成
原油 度D420 50 ℃ 70℃ / ℃ /%
第一章 储地层水
烷烃、环烷 烃和芳香烃
一些分子结构相似的 碳氢化合物和少量非 碳氢化合物的混合物
第一章 储层流体的物理性质
第一章 储层流体的物理性质
储层流体的特点：
（1）高温高压，且石油中溶解有大量的烃类气体；
（2）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。
压缩因子
天然气处于高温、高压状态多组分 混合物，不是理想气体
第四节 天然气的高压物性
压缩因子： 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＝V实际 ＝ V实 际 V理想 nRT p
实际气体的压缩因子状态方程：
pV ZnRT
第四节 天然气的高压物性
分离方式 接触分离(闪蒸脱气，一次脱气) 微分分离
矿场常用 一次脱气 多级脱气
多
级
脱
气
示
意
图
一次脱气示意图
特程与体油点中系特统条始：,组点组件分终油成成 下：离气不保脱 不 进出分持变气断 行的离接。变 的是气过触化 。在体,的系
第三节 油气的分离
现 场 多 级 分 离 流 程
第四节 天然气的高压物性
凝析气
汽油蒸汽含量
硫含量
第一节 储层烃类的化学组成
典型天然气组成(体积%)数据
组分
干气
凝析气
油田伴生气
c1 c2 c3 c4 c5 c6 c+
7
合计
96.00 2.00 0.60 0.30 0.20 0.10 0.80 100.00 Mg=17.584 γg=0.607
75.00 7.00 4.50 3.00 2.00 2.50 6.00 100.00 Mg =27.472 γg=0.948
Rs Vgs Vos
地层油的溶解气油比是用接触脱气的方法得到的。
第五节 地层油的高压物性
溶解气油比与压力的关系
第五节 地层油的高压物性
二、地层油的密度和相对密度
1.地层油的密度
定义：单位体积地层油的质量，kg/m3。
o
mo Vo
一般，地层油的密度 小于地面油的密度。
2.地面油的相对密度
定义：在1标准大气压下，20℃时的地面油密度与
液相区 多 组 分 双 参 气液两相区 数 相 图
反常凝析区
◆ 三线 ◆ 四区 ◆ 五点
气相区
第二节 油气的相态
临界凝析压力 点
临界点
多
组
泡点
分
◆ 三线 ◆ 四区
双 参
临界凝析温度点
◆ 五点
数
露点
相
图
第二节 油气的相态
未饱和油藏
多
组
分 饱和油藏
双
参
数 相