地层水的高压物性
油层物理复习题答案
《油层物理》综合复习资料一、名词解释1相对渗透率：同一岩石中，当多相流体共存时，岩石对每一相流体的有效渗透率与岩石绝对渗透率的比值。
2、润湿反转：由于表面活性剂的吸附，而造成的岩石润湿性改变的现象。
3、泡点：指温度（或压力）一定时，开始从液相中分离出第一批气泡时的压力（或温度）。
4、流度比：驱替液流度与被驱替液流度之比。
5、有效孔隙度：岩石在一定的压差作用下，被油、气、水饱和且连通的孔隙体积与岩石外表体积的比值。
6、天然气的压缩因子：在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。
7、气体滑动效应：在岩石孔道中，气体的流动不同于液体。
对液体来讲，在孔道中心的液体分子比靠近孔道壁表面的分子流速要高；而且，越靠近孔道壁表面，分子流速越低；气体则不同，靠近孔壁表面的气体分子与孔道中心的分子流速几乎没有什么差别。
Klin be nberg把气体在岩石中的这种渗流特性称之为滑动效应，亦称Klinkenberg效应。
8、毛管力：毛细管中弯液面两侧两相流体的压力差。
9、润湿：指液体在分子力作用下在固体表面的流散现象。
10、洗油效率：在波及范围内驱替出的原油体积与工作剂的波及体积之比。
11、束缚水饱和度：分布和残存在岩石颗粒接触处角隅和微细孔隙中或吸附在岩石骨架颗粒表面的不可能流动水的体积占岩石孔隙体积的百分数称为束缚水饱和度。
12、地层油的两相体积系数：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它在地面脱气后的体积之比。
13、吸附：溶质在相界面浓度和相内部浓度不同的现象。
二、填空题1、1、润湿的实质是_固体界面能的减小 _______ 。
2、天然气的相对密度定义为：标准状态下，—天然气的密度 _____ 与—干燥空气的密度之比。
3、地层油的溶解气油比随轻组分含量的增加而增加，随温度的增加而减少；当压力小于泡点压力时，随压力的增加而增加；当压力高于泡点压力时，随压力的增加而不变。
《油层物理学》第3节：地层水的高压物性
油藏物理学——地层水的高压物性
一. 地层水的特点characteristic of formation water 地层水是指油气层边部﹑底部﹑层间和层内的 各种边水﹑底水﹑层间水及束缚水的总称。 地层水与地面水的区别在于：地层水在地层中 长期与岩石和石油接触，因而一般总含有相当 多的金属盐类，地层水中含盐是地层水有别于 地面水的最大特点。在这些金属盐类中，尤其 以钾盐﹑钠盐最多，而钙﹑镁等碱土金属盐类 则较少。
油藏物理学——地层水的高压物性
四. 污水回注的优越性： dump flodding/produced-water reinjection
油藏物理学——地层水的高压物性
（二） 主要离子principal ion
1﹑钙离子Ca2+：在适宜条件下（如水温升高， PH值增高，二氧化碳减少），可以和CO32-、 HCO3-、SO42-等阴离子结合生成CaCO3垢及难 溶的CaSO4垢或悬浮物。
2﹑钡离子Ba2+：可与水中的SO42-结合生成难溶的 BaSO4。
Bw溶气>Bw纯水
一般由于Vws≈Vwf
所以Bw ≈1P ,Βιβλιοθήκη Bw T , Bw R , Bw
油藏物理学——地层水的高压物性
4﹑地层水的粘度 viscosity T , w 与压力关系不大。
温度一定时，矿化度越大，μw越大 （图4－11和4－12或何中2－62和2－ 63）。
油藏物理学——地层水的高压物性
第三节 地层水的高压物性 physics property of formation water
油藏物理学——地层水的高压物性
讲课提纲
一. 地层水的特点（矿化度﹑硬度﹑分类） 二. 地层水的高压物性（R ﹑ Cw ﹑ Bw ﹑ μw） 三. 水质分析（物理性质﹑主要离子﹑细菌﹑
石油工程概论智慧树知到答案章节测试2023年中国石油大学(华东)
绪论单元测试1.关于石油工程的理解，说法正确的是（）。
A:开展石油工程研究与工作和油气生成、油气藏类型及其特征等无关B: 石油工程包括油气藏工程、钻井工程、油气开采工程、地面工程等多方面内容C:石油工程是石油天然气工业体系中的重要一环D:石油工程是经济有效地将深埋于地下的油气从油气藏中开采到地面所实施的一系列工程和工艺技术的总称答案:BCD第一章测试1.油藏流体是指存在于地下油藏岩石中的石油、石油伴生气(天然气)和地层水；随温度、压力的变化，油藏流体的物理性质也会发生变化。
（）A:错B:对答案:B2.多组分烃类系统相图中的三线包括（）。
A:露点线B:等压线C:等液量线D:等温线E:泡点线答案:ACE3.地层油的粘度随着温度增加而降低，随着压力增加而增加。
（）A:对B:错答案:B4.表征天然气与理想气体差异的主要参数是（）。
A:天然气的体积系数B:通用气体常数C:天然气的压缩系数D:天然气的压缩因子答案:D5.关于地层水的高压物性说法正确的是（）。
A:同样温度压力条件下，溶有天然气的地层水较不含气的地层水的压缩性大B:地层水的体积系数可近似视为1C:地层水的压缩系数与地层油的压缩系数定义形式相似D:地层水中溶解的天然气量一般比较少答案:ABCD第二章测试1.岩石的孔隙度是指岩石孔隙体积与岩石外表体积之比，可分为绝对孔隙度、有效孔隙度、流动孔隙度等。
（）A:错B:对答案:B2.关于流体饱和度的说法正确的是（）。
A:同一油气藏中，含油、含气、含水饱和度之和小于1B:剩余油饱和度不随时间变化C:残余油饱和度是指被工作剂驱洗过的地层中被滞留或闭锁在岩石孔隙中的油的体积占孔隙体积的比例D:油藏中若已知束缚水饱和度就可以求出原始含油饱和度答案:CD3.岩石的压缩系数是指单位体积岩石中孔隙体积随有效压力的变化值；该值很小，油田开发过程中常被忽略（）。
A:错B:对答案:A4.关于油藏岩石渗透率的说法正确的是（）。
储层流体高压物性参数计算方法
哪些是储层流体高压物性参数？
它们主要是指流体的粘度、相对密度、体积系数、 压缩系数、分子量 、天然气的偏差因子 、原油的溶解 油气比和两相体积系数等等。
储层流体高压物性参数计算方法
为什么要进行储层流体高压物性参数计算？
对储层流体物性的评价是油气藏工程研究中的首要 环节，也是最重要的环节。由于储层流体物性参数是油 气藏的重要参数，因此，在可能的情况下，应当在实验 室中进行测定。
T p cT p c 14 4y 9 4 N
储层流体高压物性参数计算方法
2、拟对比压力PPr和拟对比温度TPr的计算
对比参数就是指某一参数与其应对应的临界参数之比：即
p pr
p p pc
T
T Pr
T pc
3、天然气偏差因子Z的计算
定义：天然气偏差因子Z的计算是指在某一压力和温度 条件下，同一质量气体的真实体积与理想体积之比值。
储层流体高压物性参数计算方法
主要方法: 1.经验关系式法 2 .非线性神经网络法
储层流体高压物性参数计算方法
第一节 地层天然气的物性参数计算
地层天然气主要是指干气气藏气体、凝析气藏气 体和煤层气气体，其高压物性参数包括天然气的偏差 因子、压缩系数、体积系数和粘度。
1、拟临界压力ppc和拟临界温度 Tpc的计算
LC7 M7c
M M 7 /c c7 0.0001
该方法计算结果的平均偏差为7.4%。
储层流体高压物性参数计算方法
第二节 地层原油的物性参数计算
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
饱和压力Pb（泡点压力）是原油中第一个气泡出现时的最
1-6地层水的物理性质
第六节 地层水的高压物性
二、地层水的分类
具体 思路
苏林分类法
根据水中Na 包括K 的当量比， 根据水中 +（包括 +）和Cl-的当量比， 利用水中正负离子的化合顺序， 利用水中正负离子的化合顺序，以水中某 种化合物出现的趋势而命名水型。 种化合物出现的趋势而命名水型。 硫酸钠(Na 硫酸钠(Na2SO4)水型 重碳酸钠(NaHCO 重碳酸钠(NaHCO3)水型 氯化镁(MgCl 氯化镁(MgCl2)水型 氯化钙(CaCl 氯化钙(CaCl2)水型
第六节 地层水的高压物性
地层水： 地层水：
油层水(与油同层)和外部水(与油不同层)的总称。 油层水(与油同层)和外部水(与油不同层)的总称。
底水 边水 层间水 束缚水 上层水 下层水 构造水
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
一、地层水的矿化度
1.地层水中的离子 1.地层水中的离子 阳离子 阴离子 Na+、K+、Ca2 + 、Mg2 + Cl-、CO32 - 、SO42 - 、HCO3-
2.矿化度 水中矿物盐的质量浓度，通常用mg/L表示。 2.矿化度 水中矿物盐的质量浓度，通常用mg/L表示。 mg/L表示 地层水的总矿化度表示水中正负离子的总和。 地层水的总矿化度表示水中正负离子的总和。 总矿化度表示水中正负离子的总和 不同油藏的地层水矿化度差别很大。 不同油藏的地层水矿化度差别很大。
第六节 地层水的高压物性
二、地层水的分类
苏林分类法
苏林成因系数划分水型
当量比
Na + K ≻1 Cl −
Na + K ≺1 Cl −
+ +
+
第五节 地层水的高压物性
第五节地层水的高压物性
¾教学目的：
了解地层水的化学组成和分类，熟练掌握地层水各种高压物性参数的定义、计算方法以及影响因素。
¾教学难点和重点：
教学重点：
1、地层水各种高压物性参数的定义、计算和影响因素
2、含盐量对地层水物性参数的影响
教学难点
教学难点：
1、地层水的分类方法
¾教法说明：
课堂讲授并辅助多媒体课件展示相关的数据和图表课堂讲授并辅助多媒体课件展相关的数据和图表¾教学内容：
教学内容
1、地层水的化学组成
2、地层水的分类
3、地层水的体积系数
4、地层水的压缩系数
5、地层水的粘度
1.天然气在地层水中的溶解度
1. 天然气在地层水中的溶解度
定义：天然气在地层水中的溶解度是指地面体条件下单位体积地层水在地层压力、温度条件下所
溶解的天然气体积。
在高温高压地层条件下，地层水中溶有大量的盐，只溶有少量的天然气，10MPa 压力下溶气量，一般不超过1～2m 3/m3。
压力下溶气量，一般不超过1～2m
天然气在纯水中的溶解度主要取决于压力与温度，地层水含盐量增加，溶解气量减少。
纯水压缩系数
↑=>Rs↓=>Cw iv)矿化度↑ => Rs↓ => Cw↓
复习思考题：
复
91、当地层水中同时含有K+、Na+两种离子时，其百分毫克当量怎样计算？
2影响地层水高压物性参数的主要因素各是92、影响地层水高压物性参数的主要因素各是什么？。
第四章储层流体的高压物性
地面 Vgs s
Voi油藏原始条件下地层油体积 Vof ＝P时，地层油中分离出的
油的体积
Vgf ＝P≤Pb时, 从Voi中分离出的气体体积 Vgs为Vf体积地层油在地面分离出来气体体积 Vos为Vf体积地层油在地面脱气后体积
三、地层原油的体积系数 (2)Bt 的求取
Pi>Pb VPo>i Pb
Cw
1 Vw
Vw p
T
★Cw一般为3.7~5×10-4/MPa
Cw Co Cg
三、地层水的压缩系数
2. 影响Cw因素：
压力 P↑→Cw↓
温度 T<50℃, T Cw T>50℃, T Cw
天然气溶解度 Rw↑→Cw↑
矿化度 矿化度↑→Cw↓
三、地层水的压缩系数
3.Cw求取：图版法 查图版确定无溶解气时Cw； 查图版确定溶解气量Rw； 对Cw校正 根据溶解气量Rw查图版确定Cw的校正系数，对Cw校 正
原始溶解 气油比
三、地层原油的体积系数 1. 定义
原油在地下体积Vof与其在地面脱气后的体积Vos之比
Vof－地层油体积，m3
1 m3
Bo
V of V os
Vos－地面脱气油体积，(标)m3 Bo－地层油体积系数，(标)m3／m3
★Bo反映了地层油→地面后的体积变化幅度 在高压下，原油会受到压缩，但地层原油Bo＞1
本节重点 ➢ 地层油高压物性参数定义、影响因素及确定
方法 本节难点 ➢ 两相体积系数的定义及计算公式推导 ➢ 各高压物性参数的影响因素分析
二、地层油的密度和相对密度
1. 地层油密度
定义
地层油的密度是指单位体积地层油的质量
o
mo Vo
第4章地层流体的高压物性
Rsi Vg / Vos
Rs
Rs (
P,T
)
Vg ( P,T Vo( P,T
) )
sc sd
第一节 地层油的高压物性参数
图4-1 典型地层油接触脱气溶解气油比曲线
第一节 地层油的高压物性参数
地层压力高于饱和压力时的溶解气油比
均为原始溶解气油比Rsi。当地层压力降至低
于饱和压力后，随着压力降低一部分气体已 从地层原油中逸出，溶解于原油中的气量减
Pb
Pi
两相体积系数 单相油体积系数
(2)当地层压力降低到
地面大气压时，油中溶
解气全部脱出，Rs＝0； 此时，Bg＝1，Bo＝1， 故得出Bt＝1+Rsi，此时 Bt为最大值。
第一节 地层油的高压物性参数
Bo Bt
Bt Bo
B ob
0.1
Pb
Pi
两相体积系数 单相油体积系数
(3)由于Bo、Bg、Rs均 为压力P的函数，Bt也是 压力的函数， Bt-P关系
曲线如图所示。
(4)Bt-P曲线只在P＜Pb 时才存在，因为当P＞ Pb时为单相油。
第一节 地层油的高压物性参数
四、 地层原油的压缩系数
所谓地层原油压缩系数是指地层油体积随
压力变化的变化率。在等温条件下原油的压
缩系数定义为：
Co
1 Vf
(V f P
)T
1 Vf
V f P
1 Vf
Vb V f Pb P
1、地层原油体积系数
原油地下体积系数，简称为原油体积系数，
是一定量原油在地下的体积(即地层油体积)与其
在地面脱气后的体积之比，用Bo表示，即：
Bo
VoR P,T Vos P,T
采油技术问答汇编(部分)
-4-
质相近的四级旋回组成的旋回性沉积。 （4）四级沉积旋回 该旋回受水流条件及局部沉积作用的控制， 为包含在三级旋回中的次级旋回， 是由单一 岩石组合类型旋回组成的旋回性沉积。 50.褶皱构造与断裂之间有什么关系？ 两种构造之间有着密切联系，在多数情况下是同时存在、相伴而生。如在形成背斜或向 斜构造的同时，也会出现裂缝或断层。 51.什么是断层？断层的基本要求有哪些？ 断层是断裂的一种， 是指岩层发生破裂后， 并且断块沿断裂面发生明显的相对位移的断 裂构造。 断层的基本要求如图 1-7 所示。 （1）断层面——岩层的破裂面，沿这个面两侧的岩石发生了明显地相对位移。断层面 可以是平面，也可以是曲面。 （2）断层线——继层面与地面的交线。 （3） 断盘——断层面两侧的两个岩块。 断层面倾斜时， 在断层面以上的岩块称为上盘， 在断层面以 下的岩块称为下盘。依据断层两盘相对位移的方面，断盘可分为上升盘和下降盘，相对 上升的一盘称为上升盘，相对下降的一盘称为下降盘。 （3）断距（ab）——断层两盘未错开时的相对应点，在错开后相对滑动的距离。 52.断层和单斜岩层产状三要素是什么？ 断层和单斜岩层产状三要素是： （1）走向。断层面（单斜岩层层面） 与水平面的交线叫走向线，走向线的方向叫走向。 它表示断层的延伸方向。 （2）倾向。断层面（单斜岩层层面）与走向线垂直的线叫倾斜线，倾斜线的水平投影 方向叫断层倾向。 （3）倾角。倾斜线与其水平投影间的夹角（锐角）叫断层（单斜岩层）倾角。 53.断层的基本类型及特征是什么？ 断层按两盘沿断层面相对位移的方向可以分为正断层、 逆断层和平移断层三种类型， 如 图 1-9 所示。
-央发生相对向下滑动，下盘相对上升的断层。 （2）逆断层——上盘沿倾斜的断层面发生相对赂上滑动，下盘相对下降的断层。 （3）平移断层——断层的两盘沿断层面走向的方向发生了相对位移，而无明显的上升 或下降位移的断层。它是由水平挤压作用形成的。 54.判断下下断层存在的基本依据有哪些？ （1）井下地层的重复与缺失。 （2）在短距离内同层厚度突变。 （3）在近距离内标准层海拔高程相差悬殊。 （4）石油性质的变异。 （5）折算压力的油水界面的差异。 （6）在地层倾角测井矢量图上的特征。 55.背斜构造、断层与油气的关系如何？ 背斜构造是油气聚集的主要场所之一。 断层与油气的关系有两重性， 一方面可使已形成 的油气藏受到破坏， 另一方面在适当条件下也可形成断层摭挡类型的油气藏， 而且对于断块 油气藏的形成、分布起着控制作用。 56.地层间的接触关系有几种？ 有两种，即不整合接触和不整合接触。整合接触是上下两套岩层呈连续沉积、无沉积间 断的接触关系。不整合接触又可分为平行不整合（假整合）和角度不整合。 57.什么叫角度不整合？什么叫平行不整合？它们与油气的关系如何？ 当下伏地层形成以后，由于受强烈的地壳运动而产生褶皱、断裂、弯曲作用、岩浆侵入 等造成地壳上升，遭受风化剥蚀。当地壳两次下沉接受沉积后，就形成上覆新时代地层。上 覆新地层和下伏老地层产状完全不同 ，其间有明显地层缺失和风化剥蚀现象。这种接触关 系叫不整合接角或叫角度不整合。在沉积过程中，地壳运动使沉积区上升，受到剥蚀，沉积 作用间断，后来又下沉接受沉积，故其间缺失一部地层。因上、下两套地层相互平行，其间 存在一个假整合面。这种接触关系称为假整合或叫平行不整合。 地层间的不整合构造一方面可以仟为油气运移通道， 另一方面也可以形成不整合覆盖类 型的圈闭，有利于油气聚集和油气藏形成。 58.什么是古潜山？古潜山有几种类型？ 古潜山是埋藏在时代较新的地层中的一定地质历史时期的潜山， 也就是说， 在一定的地
石油工程概论油藏流体和岩石的物理性质
（二） 天然气的高压物性
压缩因子 体积系数 压缩系数 粘度
一、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； 天然气处于高温、高压状态多组分混合物，不 是理想气体
压缩 因子
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理想
＝ V实际 nRT
P
实际气体的状态方程：
PV ZnRT
压缩因子Z的物理意义： 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
压缩因子Z可以由图版查得。
二、天然气的体积系数
地面标准状态下单位体积天然气在地层条件下的体积。
第二章 油藏流体的物理性质
•油藏流体
石油 天然气 地层水
•油藏流体的特点：
储层烃类：C、H
（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。
（一）、 地层油的高压物性
地层油： 高温高压，溶解有大量的天然气
第二节 油藏岩石的孔隙性
一、储层岩石的孔隙和孔隙结构
1、孔隙 岩石中未被碎屑颗粒、胶结物或其它 固体物质充填的空间。
孔隙
空隙
孔隙 空洞 裂隙(缝)
砂岩的孔隙大小和形态取决于砂粒的相互接触关系、 后来的成岩后生作用引起的变化以及胶结状况
2、孔隙结构： 岩石中孔隙和喉道的几何形状、大小、 分布及其相互连通关系
地层流体高压物性的测定
中国石油大学 油层物理 实验报告地层油高压物性测定一．实验目的1．掌握地层油高压物性仪的结构及工作原理； 2．掌握地层油的饱和压力、单次脱气的测定方法；3．掌握地层油溶解气油比、体积系数、密度等参数的确定方法； 4．掌握落球法测量地层油粘度的原理及方法。
二．实验原理(1) 地层油的体积随压力的降低而增加。
在泡点压力前后，体积-压力曲线的斜率不同，拐点处对应的应力即为泡点压力。
(2)使PVT 筒内的压力保持在原始压力，保持压力不变，将PVT 筒内一定量的地层油放入分离瓶中，记录放油的地下体积。
从量气瓶中测量分出气体体积，测量分离瓶中脱气油的体积，便可计算地层油的溶解气油比、体积系数等数据。
(3) 在层流条件下，钢球在光滑盛液标准管中自由下落，液体的粘度计算公式如下：12()k t μρρ=-其中：μ—绝对粘度，mPa.s ； t —钢球下落时间，s ；21ρρ、—钢球和原油的密度，g/cm 3； k —粘度计常数。
三．实验流程高压物性试验装置流程图1.恒温水浴;2.计量泵;3.压力表;4.储液罐;5.保温套;6.阀门；7.分离瓶;8.量气瓶;9.盐水口瓶四．实验步骤1.泡点压力测定(1)粗测泡点压力。
从地层压力起退泵降压（以恒定的速度退泵），并注意观察压力表指针变化，当压力表指针降低速度减慢或不下降甚至回升时，停止退泵。
压力表指针稳定后的压力数值即为粗测饱和压力值。
(2)细测泡点压力A.升压至地层压力，让析出的气体完全溶解到油中。
从地层压力开始降压，每降低一定压力（如1.0MP）记录压力稳定后的体积（注意升压、降压过程中应不断搅拌PVT筒）；B.当压力降至泡点压力以下时，每降低一定体积（如3ml），记录稳定以后的压力(泡点压力前后至少安排四个测点)。
C.最后一点测完后，升压到地层压力，进行搅拌，使分出的气体重新溶解到原油中，为原油脱气做好准备。
2.一次脱气A.将PVT筒中的地层原油加压至地层压力，搅拌原油样品使温度、压力均衡，记录泵的读数。
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：
第四章 储层流体的高压物性
P<Pb
Vgf Vf
地面
Vgs Vos
Rs＝Vgs／Vos Bg=Vgf／Vgs
Vof Vs
Vgf ＝（地层油在原始Pi下溶解的气量 -目前P下溶解的气量)折算到目前地层P
RsiVs
＝（Rsi－Rs）Vs×Bg
RsVs 将Vgf 带入Bt 式中有： 地层油气两相体积系数
Bt Bo
( Rsi Rs )Vs Bg Vs
Bt Bo ( Rsi Rs ) Bg
三、地层原油的体积系数
(3) Bt－P 曲线特点
Bt 在P≤Pb时才存在
P↓→Bt 快速↑ P＝Pb时，Rs= Rsi Bt 最小：Btmin＝Bob
两相体积系数最小值等于单相体积系数最大值
P=1atm，Rs=0，Bg=1，Bo=1 →Bt=Bo+Rsi=1+Rsi（最大）
查图版确定无溶解气时Cw； 查图版确定溶解气量Rw；
对Cw校正
根据溶解气量Rw查图版确定Cw 的校正系数，对Cw校正
' Cw Cw
四、地层水的粘度
μw 反映地层水流动的难易程度
① 主要受温度影响：T↑粘度↓ ② 压力对影响不大 ③ 矿化度↑，粘度略有↑ 一般取地层水的粘度 =1mPa.s(20-30℃)
B t B o ( R si R s ) B g
四、地层原油的压缩系数
1. 定义
Co：温度一定时，当压力改变单位压力时，单位体积地层原油的 体积变化率
1 Vof Co ( )T Vof P
Co－压缩系数，1／MPa Vf－地层原油体积
★Co表示每降低单位压力，单位体积原油膨胀具有的驱 油能力；定量描述了地层油的弹性能大小 ★在地层P＞Pb时，Co才有意义
油层物理何更生版第二章5-6节课件.ppt
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复习思考题：
1. 根据高压物性测定流程示意图说明P--V图是 怎样绘制出来的？ 2. 在高压物性试验流程图中，其传压介质的作 用是什么？ 3.在0计算公式中，其试验系数K是怎么确定的？ 4.在油藏物质平衡方程中，为何要将地面单位 换为地下单位后又换为地面单位？
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2.画出油层烃类相态草图，在图上标出纯油藏、 饱和油藏、凝析气藏，气藏的位置，并注意P、T的 范围。 3.试分析地层压力等温地由F点降至E点，地层 中发生的相变过程。
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4）用来加压和计量高压下烃类体积的高压计量泵。
二、转样（流程）
测定前的准备工作：
1）使取样器保持在地温、地压下； 2）使饱和盐水控制在地温、地压下（ 饱和盐水 及传压介质）； 3）转样过程 转样前，将盐水（或ZNSO4）充满在各容器及管
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中，由退泵，一进一退便转置于PVT筒，PVT筒其内 的体积由泵上标尺获得。
V 0,V g ,W 0, 0 V o 0 B ; 0i w 0 R Si V g 0 w 0
式中
V0 — 放出油体积（地下）； Vg —脱出气体体积； W0 —脱气原油重（g)； 0 —脱气原油密度。
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3. 0的测定
0 =t(b - 1)k 式中 0 _—绝对粘度； t —钢球下落时间； b —钢球密度； 1 —液体密度； k —系数。 讨论：k如何确定？
19ຫໍສະໝຸດ 2.物质平衡方程中参数的分析
第一类是油、气高压物性参数，如
R , R , BB ,g , B , B , B , B s i s g i o i o t i w
等，通常是由实验测定或查图获得。 第二类是生产统计资料，如 Np ,Wp , Rp 。 第三类是地质动态参数，一般是靠地质和测井资料 M ,W 求出，如
第五节 地层水的高压物性
第五节地层水的高压物性（2学时）一、教学目的了解地层水的化学组成和分类，熟练掌握矿化度的定义、地层水水型的判别方法，了解地层水高压物性参数的计算方法和影响因素。
二、教学重点、难点教学重点1、矿化度的定义2、地层水水型的判别方法3、影响地层水高压物性参数的主要因素教学难点1、地层水水型的判断2、原油高压物性参数的计算三、教法说明课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关的数据和图表四、教学内容本节主要介绍五个方面的问题：一、研究地层水的意义二、地层水的存在形式三、地层水的化学组成及分类四、地层水的高压物性（一）、研究地层水的意义1、地层水的定义：地层水实际上是油层水（与油同层）和外来水（与油不同层）的总称。
它总是不同程度地伴随石油储集而同时存在。
2、研究地层水的意义：①、分析油井出水和油层污染的原因②、分析天然水驱的洗油能力③、判别边水的流向④、判断断块油藏的连通性⑤、选择油田注入水的水源⑥、改善水驱油效果中添加剂的选取等（二）、地层水的存在形式①、束缚水：不能流动，没有驱油的作用②、边水：可流动，有驱流作用③、底水：可流动，有驱流作用④、夹层水：可流动，无驱油作用⑤、共存水：可流动，有驱油能力⑥、注入水：可流动，有驱油能力（三）、地层水的化学组成及分类1、地层水的化学组成由于地层水长期与储油岩石、原油和胶结物接触，所以地层水的化学成份与地面水完全不同，一般来说，地层水中含有林当多的金属盐类、少量气体、微量元素及有机酸。
即：金属盐类：K、N a、C a、M g盐类气体：H2S、CO2、O2烷烃等微量元素：碘、溴、锂等有机酸：环烷酸、脂肪酸单位为mg/L或PPM。
尽管不同油层水的矿化度差别很大，但矿化度高是油田水的最大特点。
最高可达30万毫克/升。
2、地层水分类地层水中的阳离子通常是N a+、K+、C a++、M g++，阴离子为Cl-、SO4=、HCO3-、CO3=，根据水中主要离子的当量比，可以将水分为以下四种类型：标志Na2SO4型：大陆冲刷环境条件下形成的水，环境封闭性差，不利于油气聚集和保存MgCl2型：海洋环境下形成的水，多存在于油、气田内部CaCl 2型：代表深层封闭构造环境下形成的水，封闭性好，利用油气的聚集和保存，是含油气良好的标志。
油层物理1-8 第八节 地层流体高压物性参数的计算
பைடு நூலகம்18
二、图版法求地层原油的高压物性参数
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二、图版法求地层原油的高压物性参数
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二、图版法求地层原油的高压物性参数
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三、经验关系式法计算原油高压物性参数
1、计算地下原油粘度
贝格斯 (Beggs) 和诺宾森 (Robinson) 曾提出，由油层温度下脱
气油粘度来确定油层条件下的原始粘度的相关公式为：
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3.测定原油的高压物性参数 1）地层原油饱和压力和压缩系数
分别读出压力值p1、 p2…
从泵的标尺刻度读的相应
逐级降低PVT筒中的压力，
压力下的油样体积V1 、 V2 …
根据对应的p和V值，可
绘出p —V关系图。
脱气试验
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地层原油的压缩系数Co
1 Co Vf Vf p T 1 Vb Vf 1 ΔVf Vf p b p Vf Δp
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油气藏物质平衡方程
油气藏物质平衡方程是建立在物质平衡原理基础之上的。 对于一定容积的油藏，开发一段时间后，采出一部分气量 和油量，我们可以分别建立油相和气相的物质平衡方程。
例如气相的物质平衡为：
油藏中原有的气量＝产出气量+油藏中剩余气量 油、气藏类型各不相同，但均遵循物质平衡原则。
式中， Co——地层油样在某一压力区间Δp内的压缩系数，MPa－1；
Vf——转样到pVT筒时石油的体积，mL；
Δp——所选取压力区间的压差，MPa；
ΔVf——对应于Δp下油样体积变化，mL。
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2）地层溶解气油比和体积系数的测定
PVT筒中的油样在油藏温、压条件下，使原油处于单相
保持PVT筒中的油藏温、压条件，将PVT筒中内的油样放出一定
1-6地层水的物理性质
2.矿化度 水中矿物盐的质量浓度，通常用mg/L表示。
地层水的总矿化度表示水中正负离子的总和。
不同油藏的地层水矿化度差别很大。
第六节 地层水的高压物性
一、地层水的矿化度
我国部分油田地层水资料
离子质量浓度及总矿化度/（mg/L） 水型
油田名称 Na+(K+)
中原W层 临盘S3层 渤海S2层 胜坨S2层 96331 12152 2593 8712
第六节 地层水的高压物性
2.地层水的体积系数
Bw V wf V ws
Bw 1
温度： 随温度的增加而增加；
压力： 随压力的增加而减小； 溶解度：溶解有天然气的水 比纯水的体积系数 大些。 地层水体积系数受温度的影 响较大。
第六节 地层水的高压物性
3.等温压缩系数
Cw
1 V w V w P T
温度： 地层水粘度随温度的上升急剧降低。
压力、溶解气、矿化度： 影响不大
第六节 地层水的高压物性
第六节 地层水的高压物性
一、地层水的矿化度
3.硬度 指地层水中钙、镁等二价溶解盐离子的含量, 用mg/L表示。
暂时硬度 水中钙、镁盐的含量 碳酸盐硬度 永久硬度
其它二价盐如铁、铝、锶、钡等盐的含量
地层水的硬度对入井的化学药剂——阳离子活性 剂溶液影响极大,会使其产生沉淀而失效。
第六节 地层水的高压物性
Mg2+
3048 141 44 65
Ca2+
41372 1874 76 375
Cl228806 22088 3102 13581
SO423825 0 106 8
HCO3244 706 1724 1242
地层水的高压物性
矿化度
除以 离子的化学当量
硬度
离子毫克当量浓度
§5.1 地层水的化学组成及分类
z 地层水的分类－化学组成（离子的毫克当量浓度比）
苏林分类 地层水型分类
硫酸钠（Na2SO4）水型 重碳酸钠（NaHCO3）水型 氯化镁（MgCl2）水型 氯化钙（CaCl2）水型
§5.1 地层水的化学组成及分类
z 地层水型判别
Cl-
1861 35.45
SO42-
72 48.45
HCO3-
519 61.008
CO32-
0 30
2007年9月29日星期六
中国石油大学（北京）石油天然气工程学院
压力
影响因素
温度 溶解气量
地层水的压缩系数
压力
影响因素
温度 矿化度（含盐量）
本章知识要点
一、概念题
1. 地层水的体积系数 2. 地层水的压缩系数 3. 地层水的粘度 4. 多次脱气 5. 气体溶解度
二、简答题
1. 地层水的概念是什么？它与普通水和地层油 比较具有什么特点？
2. 组成地层水的主要化学成分有哪些？水型划 分的原则是什么？
已知：地层水的化学组成； 判断其水型。
组分 含盐量（mg/l）
离子当量
Na++K+ 1200 39 21Ca2+源自Mg2+Cl-
24
70
1855
12
20
35
SO4296 48
HCO3540 60
CO320 30
2007年9月29日星期六
中国石油大学（北京）石油天然气工程学院
§5.2 地层水的高压物性
中国石油大学北京2007第一篇储层流体的物化性质第1章石油的物性第1章石油的物性第2章天然气的物性第2章天然气的物性第3章油气体系相态及相平衡第3章油气体系相态及相平衡第4章油气体系中气体的溶解与分离第4章油气体系中气体的溶解与分离第5章地层水的高压物性第5章地层水的高压物性20072007年年99月月2929日星期六日星期六中国石油大学北京石油天然气工程学院中国石油大学北京石油天然气工程学院第5章地层水的高压物性地层水什么是地层水边底水地层水层间水束缚水什么是束缚水为什么研究地层水51地层水的化学组成及分类51地层水的化学组成及分类52地层水的高压物性52地层水的高压物性20072007年年99月月2929日星期六日星期六中国石油大学北京石油天然气工程学院中国石油大学北京石油天然气工程学院51地层水的化学组成及分类地层水的化学组成含盐阳nakca2mg2地层水阴阴clclhco3so4hcoso2co2co3矿化度离子毫克当量浓度离子的化学当量除以硬度硬度51地层水的化学组成及分类地层水的分类化学组成离子的毫克当量浓度比硫酸钠n硫酸钠na2so4水型so水型苏林分类地层水型分类重碳酸钠nahco3水型氯化镁mgcl2水型氯化钙cacl2水型51地层水的化学组成及分类地层水型判别阳离子判断流程阴离子1????so??????????24naclnakcl1?????????nacl1????so??????????244naclnahco3水型mg2so42??na2so4水型????1??cacl2水型??mg??????????2clnaca2hco31???????nacl1????mg??????????2clna地层水溶液离子化合顺序mgcl2水型51地层水的化学组成及分类example51已知地层水的化学组成判断其水型
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z 地层水的高压物性
含盐
地层水
溶解少量 天然气
高温高压
天然气在地层水中的溶解度
回顾一下天然气的含水量
定义
与Rs是否神似？
§5.2 地层水的高压物性
天然气在地层水中的溶解度
影响因素
压力 温度 矿化度（含盐量）
地层水的压缩系数
如何求取？？？
§5.2 地层水的高压物性
地层水的体积系数
定义
压力
影响因素
温度 溶解气量
地层水的压缩系数
压力
影响因素
温度 矿化度（含盐量）
本章知识要点
一、概念题
1. 地层水的体积系数 2. 地层水的压缩系数 3. 地层水的粘度 4. 多次脱气 5. 气体溶解度
二、简答题
1. 地层水的概念是什么？它与普通水和地层油 比较具有什么特点？
2. 组成地层水的主要化学成分有哪些？水型划 分的原则是什么？
三、计算题
1. 计算油藏压力为14.0MPa，油藏温度为80℃，含盐量为40000mg／L的地层水的 压缩系数。
2. 某油田一口井的地层水的化学组成如下： 试判断该地层水的水型。
组分
含盐量（mg/l） 离子当量
Na++K+
2511 39.10 22.97
Ca2+
27 12.15
Mg2+
70 20.04
阳离子 ①
Na+、K + ＋ ②
Mg2+ ＋ ③
Ca2+ ＋
地层水溶液离子化合顺序
判断流程
阴离子
—
Cl-
— SO42-
— HCO3-
⎡⎣ Na+ ⎤⎦ > 1 ⎡⎣Cl− ⎤⎦
⎡⎣ Na + ⎤⎦ − ⎡⎣Cl− ⎤⎦ > 1
⎡⎣S
O
24
⎤⎦
NaHCO3水型
⎡⎣ Na + ⎤⎦ − ⎡⎣Cl− ⎤⎦ < 1
⎡⎣S
O
24
⎦⎤
Na2SO4水型
⎡⎣ Na+ ⎤⎦ < 1 ⎡⎣Cl− ⎤⎦
⎡⎣Cl− ⎤⎦ − ⎡⎣ Na+ ⎤⎦ > 1 ⎡⎣ Mg2+ ⎤⎦
CaCl2水型
⎡⎣Cl− ⎤⎦ − ⎡⎣ Na+ ⎤⎦ < 1 ⎡⎣ Mg2+ ⎤⎦
MgCl2水型
§5.1 地层水的化学组成及分类
¾ Example 5-1
油层物理
中国石油大学（北京） 2007
第一篇 储层流体的物化性质
第1章 石油的物性 第2章 天然气的物性 第3章 油气体系相态及相平衡 第4章 油气体系中气体的溶解与分离 第5章 地层水的高压物性
2007年9月29日星期六
中国石油大学（北京）石油天然气工程学院
第5章 地层水的高压物性
z 地层水
什么是地层水？
Cl-
1861 35.45
SO42-
72 48.45
HCO3-
519 61.008
CO32-
0 30
2007年9月29日星期六
中国石油大学（北京）石油天然气工程学院
矿化度
除以 离子的化学当量
硬度
离子毫克当量浓度
§5.1 地层水的化学组成及分类
z 地层水的分类－化学组成（离子的毫克当量浓度比）
苏林分类 地层水型分类
硫酸钠（Na2SO4）水型 重碳酸钠（NaHCO3）水型 氯化镁（MgCl2）水型 氯化钙（CaCl2）水型
§5.1 地层水的化学组成及分类
z 地层水型判别
边、底水
地层水
层间水 束缚水
为什么研究地层水？
§5.1 地层水的化学组成及分类
§5.2 地层水的高压物性
什么是束缚水？
2007年9月29日星期六
中国石油大学（北京）石油天然气工程学院
§5.1 地层水的化学组成及分类
z 地层水的化学组成
含盐
地层水
阳
Na＋、K+、Ca2＋、Mg2＋
阴
Cl－、HCO3－、SO42－、 CO32－
已知：地层水的化学组成； 判断其水型。
组分 含盐量（mg/l）
离子当量
Na++K+ 1200 39
Ca2+
Mg2+
Cl-
24
70
1855
12
20
35
SO4296 48
HCO3540 60
CO320 30
2007年9月29日星期六
中国石油大学（北京）石油天然气工程学院
§5.2 地层水的高压物性