油气藏开发中的物理化学
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由于各种敏感性多来自于砂岩中的粘土矿物，因此， 它们的矿物组成、含量、分布以及在孔隙中的产出状态 等将直接影响储层的各种敏感性，所以先简单讨论岩石 的胶结物和胶结类型，再讨论胶结物中的各种敏感矿物 及研究敏感性的方法。
储层岩石的敏感性
一、胶结物及胶结类型
胶结物的出现总是使储集物性变差，而且，储集物 性随胶结物含量的增加而变差。胶结物的成分可分为泥 质、钙质（灰质）、硫酸盐、硅质和铁质，而常见的是 泥质和灰质。
和行为，发现并建立化学体
学
系的特殊规律的学科。
定
Leabharlann Baidu
—唐有棋
义
物理化学学科研究内容
化学热力学
统计力学
结构化学与 量子化学
化学动力学
物理化学学科的建立及发展史
油气田开发与物理化学的关系
三方面的应用： (1)油气井工程 (2)油气开发工程 (3)油气储运工程 油气田开发工程中的物理化学，油气田开发工程是一门认识油气藏，运用现代综合性科学 技术开发油气藏的学科。它不仅是方法学，而且是指导油田开发决策的学科。其基本内容 是在油藏描述建立地质模型和油藏工程模型的基础上，油藏驱动能量的学说，
油气田开发与物理化学的关系
地质主要研究内容：
• 地层特征及油组划分 • 区域构造特征 • 储层特征（岩石骨架） • 油藏特征（流体）
油气田开发与物理化学的关系
在储层研究中的运用
储油岩石的物理性质 孔隙度、渗透率、饱和度
主要 研究 内容
储层流体的高压物性 油藏岩石的渗流特征
储层条件发生变化时，油气水的物理性质也会发生相应的变化 研究渗流机理才能找到油井不出油的原因（油藏物理的核心内容）
➢原油脱气、体积收缩(shrinkage)、原油析蜡。 ➢气体体积膨胀，凝析出油(反凝析)。 ➢地层水析盐（高含盐度saltiness)。
油气藏烃类的相态特征
原油、天然气都是由多种烃类（ hydrocarbon ）和非烃类（ non-hydrocarbon） 物质组成的混合物，但二者存在的状态不同。
等液量线 三区：液相区、气相区
气液两相区
单、双、多组分体系相态特征
油气体系相图的应用 判断油气藏类型★ 确定油藏饱和压力★
(saturation pressure) 指导油气藏开发 指导地面油气分离
天然气的高压物性研究
研究内容
常温常压下天然气的主要物性参数 天然气的状态方程和对应状态原理 天然气的体积系数 天然气的压缩系数 天然气的粘度
在油气流体相态研究中，p-V-T三维立体相 图用于描述油气藏平面区域上和纵向上流体 相态变化特征的分布规律，很详尽地表示出 各参数间的变化关系。
单、双、多组分体系相态特征
2、双组分体系的相态特征(binary system)
(1)相图特征 三点：临界点C 临界凝析压力点Cp(cricondenbar) 临界凝析温度点CT(cricondentherm) 两线：相包络线(phase envelope)
储层岩石的敏感性
三、储层敏感性的评价方法
储层敏感性评价 是系统评价地层损 害的重要组成部分， 系统评价是一个完 整的体系，它包括 岩石学分析、常规 岩心分析、特殊岩 心分析以及岩心流 动试验等。
增产措施中的运用
结论
1、帮助制定开发方案及建设方案
详细物探成果和必要的生产性开发试验，在综合研究的基础上对具有工业价值的 油气田，从油气田的实际情况和生产规律出发，可制订出合理的开发方案并对油气田 进行建设和投产，使油气田按预定的生产能力和经济效果长期生产，直至开发结束。
胶结物的含量、胶结类型直接影响岩石的储集物性， 但就储层敏感性而言，则是受胶结物中所含敏感矿物的 类型、含量以及在孔隙中的产状影响。
储层岩石的敏感性
二、油气储层损害的潜在因素—粘土矿物 油气层中不同程度地含有粘土矿物，当粘土矿物含量
在1~5%时，则是较好的油气层，粘土矿物含量超过10% 的，一般为较差的油气层。油气层中粘土矿物的类型、 数量、分布，以及在孔隙中所处的位置，不仅对储层岩 石的储渗条件及储层评价有明显的控制作用，而且对控 制伤害油气层也具有十分重要的意义。有关文献报道， 由粘土矿物造成对油气层伤害的，有时可使产量下降70%。 因此，在钻开油层，完井、注水、增产措施之前，必须 对储层所含粘土矿物进行分析研究。
油气藏开发中的物理化学
姓名
目录
一、物理化学学科的定义及发展史 二、油气田开发与物理化学的关系 三、物理化学在油气田开发中的运用
四、结论
物理化学是从物质现象 和化学现象的联系入手 来探求化学变化以及相 关的物理变化基本规律 的一门科学。—付献彩
物
以物理的原理和试验技术为
理
基础，研究化学体系的性质
化
2、提高采收率
提高采收率的主要途径是热力驱油和化学驱油。热力驱油主要包括向油层注入热蒸汽和 火烧油层等；化学驱油主要包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱性驱和三元复合驱。近年 来还采用微生物来提高原油的采收率 结合工程物理化学原理可提高已探明储量的采出程度，是高效开发油气资源的关键 环节。
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、影响因素及确定方法 偏差系数的定义、物理含义和确定方法 天然气粘度的影响因素分析
地层原油的高压物性研究
研究目的 ➢ 了解原油的化学组成和分类； ➢ 掌握地层油的单相体积系数、两相体积系数、压缩
系数、粘度的定义、影响因素及确定方法。
地层水的高压物性研究
提高原油采收率机理
热力采油、化学采油、混相驱采油
三、物理化学在油气田开发中的运用
储层流体研究
储层流体特点 因地下为高温高压，流体地下性质与地面性质差异很大(地层油中溶解了大量天然 气，地层水中溶有大量盐类物质)。 在从地下采至地面的过程中，流体的压力、温度不断降低，各种物理及物理化学 变化会相伴发生，并使油气的性质及存在状态发生变化。
地层水的特点：处于地层的高温、高压下，溶解有大量的无机盐 （ inorganic salt ）及少量烃类。
研究内容 地层水的矿化度(salinity)和硬度(hardness、solidness) 地层水的分类和水型判断 地层水的高压物性
储层岩石的敏感性
随着对储层研究的进一步深入，除了进行常规的孔、 渗、饱、孔隙结构等的研究外，还必须对储层岩心进行 敏感性评价，以确定储层与入井工作液接触时，可能产 生的潜在危险以及对储层可能造成伤害的程度。
储层岩石的敏感性
一、胶结物及胶结类型
胶结物的出现总是使储集物性变差，而且，储集物 性随胶结物含量的增加而变差。胶结物的成分可分为泥 质、钙质（灰质）、硫酸盐、硅质和铁质，而常见的是 泥质和灰质。
和行为，发现并建立化学体
学
系的特殊规律的学科。
定
Leabharlann Baidu
—唐有棋
义
物理化学学科研究内容
化学热力学
统计力学
结构化学与 量子化学
化学动力学
物理化学学科的建立及发展史
油气田开发与物理化学的关系
三方面的应用： (1)油气井工程 (2)油气开发工程 (3)油气储运工程 油气田开发工程中的物理化学，油气田开发工程是一门认识油气藏，运用现代综合性科学 技术开发油气藏的学科。它不仅是方法学，而且是指导油田开发决策的学科。其基本内容 是在油藏描述建立地质模型和油藏工程模型的基础上，油藏驱动能量的学说，
油气田开发与物理化学的关系
地质主要研究内容：
• 地层特征及油组划分 • 区域构造特征 • 储层特征（岩石骨架） • 油藏特征（流体）
油气田开发与物理化学的关系
在储层研究中的运用
储油岩石的物理性质 孔隙度、渗透率、饱和度
主要 研究 内容
储层流体的高压物性 油藏岩石的渗流特征
储层条件发生变化时，油气水的物理性质也会发生相应的变化 研究渗流机理才能找到油井不出油的原因（油藏物理的核心内容）
➢原油脱气、体积收缩(shrinkage)、原油析蜡。 ➢气体体积膨胀，凝析出油(反凝析)。 ➢地层水析盐（高含盐度saltiness)。
油气藏烃类的相态特征
原油、天然气都是由多种烃类（ hydrocarbon ）和非烃类（ non-hydrocarbon） 物质组成的混合物，但二者存在的状态不同。
等液量线 三区：液相区、气相区
气液两相区
单、双、多组分体系相态特征
油气体系相图的应用 判断油气藏类型★ 确定油藏饱和压力★
(saturation pressure) 指导油气藏开发 指导地面油气分离
天然气的高压物性研究
研究内容
常温常压下天然气的主要物性参数 天然气的状态方程和对应状态原理 天然气的体积系数 天然气的压缩系数 天然气的粘度
在油气流体相态研究中，p-V-T三维立体相 图用于描述油气藏平面区域上和纵向上流体 相态变化特征的分布规律，很详尽地表示出 各参数间的变化关系。
单、双、多组分体系相态特征
2、双组分体系的相态特征(binary system)
(1)相图特征 三点：临界点C 临界凝析压力点Cp(cricondenbar) 临界凝析温度点CT(cricondentherm) 两线：相包络线(phase envelope)
储层岩石的敏感性
三、储层敏感性的评价方法
储层敏感性评价 是系统评价地层损 害的重要组成部分， 系统评价是一个完 整的体系，它包括 岩石学分析、常规 岩心分析、特殊岩 心分析以及岩心流 动试验等。
增产措施中的运用
结论
1、帮助制定开发方案及建设方案
详细物探成果和必要的生产性开发试验，在综合研究的基础上对具有工业价值的 油气田，从油气田的实际情况和生产规律出发，可制订出合理的开发方案并对油气田 进行建设和投产，使油气田按预定的生产能力和经济效果长期生产，直至开发结束。
胶结物的含量、胶结类型直接影响岩石的储集物性， 但就储层敏感性而言，则是受胶结物中所含敏感矿物的 类型、含量以及在孔隙中的产状影响。
储层岩石的敏感性
二、油气储层损害的潜在因素—粘土矿物 油气层中不同程度地含有粘土矿物，当粘土矿物含量
在1~5%时，则是较好的油气层，粘土矿物含量超过10% 的，一般为较差的油气层。油气层中粘土矿物的类型、 数量、分布，以及在孔隙中所处的位置，不仅对储层岩 石的储渗条件及储层评价有明显的控制作用，而且对控 制伤害油气层也具有十分重要的意义。有关文献报道， 由粘土矿物造成对油气层伤害的，有时可使产量下降70%。 因此，在钻开油层，完井、注水、增产措施之前，必须 对储层所含粘土矿物进行分析研究。
油气藏开发中的物理化学
姓名
目录
一、物理化学学科的定义及发展史 二、油气田开发与物理化学的关系 三、物理化学在油气田开发中的运用
四、结论
物理化学是从物质现象 和化学现象的联系入手 来探求化学变化以及相 关的物理变化基本规律 的一门科学。—付献彩
物
以物理的原理和试验技术为
理
基础，研究化学体系的性质
化
2、提高采收率
提高采收率的主要途径是热力驱油和化学驱油。热力驱油主要包括向油层注入热蒸汽和 火烧油层等；化学驱油主要包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱性驱和三元复合驱。近年 来还采用微生物来提高原油的采收率 结合工程物理化学原理可提高已探明储量的采出程度，是高效开发油气资源的关键 环节。
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、影响因素及确定方法 偏差系数的定义、物理含义和确定方法 天然气粘度的影响因素分析
地层原油的高压物性研究
研究目的 ➢ 了解原油的化学组成和分类； ➢ 掌握地层油的单相体积系数、两相体积系数、压缩
系数、粘度的定义、影响因素及确定方法。
地层水的高压物性研究
提高原油采收率机理
热力采油、化学采油、混相驱采油
三、物理化学在油气田开发中的运用
储层流体研究
储层流体特点 因地下为高温高压，流体地下性质与地面性质差异很大(地层油中溶解了大量天然 气，地层水中溶有大量盐类物质)。 在从地下采至地面的过程中，流体的压力、温度不断降低，各种物理及物理化学 变化会相伴发生，并使油气的性质及存在状态发生变化。
地层水的特点：处于地层的高温、高压下，溶解有大量的无机盐 （ inorganic salt ）及少量烃类。
研究内容 地层水的矿化度(salinity)和硬度(hardness、solidness) 地层水的分类和水型判断 地层水的高压物性
储层岩石的敏感性
随着对储层研究的进一步深入，除了进行常规的孔、 渗、饱、孔隙结构等的研究外，还必须对储层岩心进行 敏感性评价，以确定储层与入井工作液接触时，可能产 生的潜在危险以及对储层可能造成伤害的程度。