第四章-油层物理学4(H)
油层物理学
第一章油气藏流体的化学组成与性质储层流体：储存于油（气）藏中的石油、天然气和地层水。
石油中的烃类及相态石油主要由烷烃、环烷烃和芳香烃三种饱和烃类构成，原油中一般未发现非饱和烃类。
烷烃又称石蜡族烃，化学通式C n H2n+2，在常温常压（20℃，0.1MPa）下，C1~C4为气态，它们是天然气的主要成分；C5~C16是液态，它们是石油的主要成分；C17以上的烷烃为固态，即所谓石蜡。
烷烃：带有直链或支链，但没有任何环结构的饱和烃。
石油的化学组成石油中主要含碳、氢元素，也含有硫、氮、氧元素以及一些微量元素，一般碳、氢元素含量为95%~99%，硫、氮、氧总含量不超过1%~5%。
石油中的化合物可分为烃类化合物和非烃类化合物；烃类化合物主要为烷烃、环烷烃、芳香烃；非烃类化合物主要为各种含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物以及兼含有硫、氮、氧的胶质和沥青质。
含蜡量：指在常温常压条件下原油中所含石蜡和地蜡的百分比。
胶质：指原油中分子量较大（约300~1000），含有氧、氮、硫等元素的多环芳香烃化合物，通常呈半固态分散状溶解于原油中。
胶质含量：原油中所含胶质的质量分数。
沥青质含量：原油中所含沥青质的质量分数。
含硫量：原油中所含硫（硫化物或硫单质）的百分数。
原油的物理性质及影响因素包括颜色、密度与相对密度、凝固点、粘度、闪点、荧光性、旋光性、导电率等。
原油颜色的不同，主要与原油中轻、重组分及胶质和沥青质含量有关，胶质、沥青质含量高则原油密度颜色变深。
凝固点与原油中的含蜡量、沥青胶质含量及轻质油含量等有关，轻质组分含量高，则凝固点低；重质组分含量高，尤其是石蜡含量高，则凝固点高。
原油的密度：单位体积原油的质量。
原油的相对密度：原油的密度（ρo）与某一温度和压力下的水的密度（ρw）之比。
我国和前苏联国家指1atm、20℃时原油密度与1atm、4℃纯水的密度之比，欧美国家则以1atm、60℉（15.6℃）时的原油与纯水的密度之比，γo欧美国家还使用API度凝固点：原油冷却过程中由流动态到失去流动性的临界温度点。
油层物理学
油层物理学1、泡点是指温度（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）。
2、油气分离：当油气压力降低到油藏饱和压力时，油气体系就出现气液两相。
天然气从石油中分离的方式通常有接触分离、多级分力、微分分离。
接触分离（又称闪蒸分离、一次脱气）是指使油藏烃类体系从油藏状态瞬时变到某一特定温度、压力，引起油气分离并迅速达到相平衡的过程。
多级分力（又称多级脱气）是指在脱气过程中分几次降低压力，最后达到指定的压力的脱气方法。
5微分分离（又称微分脱气）在微分分离过程中随着气体的分离，不断地将气体放掉，即脱气是在系统组成不断变化的条件下进行的。
微分分离的级数远大于多级分离的级数。
3、压缩因子：物理意义为在给定温度和压力条件下，实际气体所占有的体积与理想气体所占有的体积之比，反映了相对理想气体，实际气体压缩的难易程度。
4、底层油体积系数：（又称原油地下体积系数）是指原有在地下的体积与其在地面脱气后的体积之比。
5、等温压缩系数：是指在等温条件下单位体积地层油体积随压力的变化率，表示地层油的弹性大小。
6、相对渗透率：是指岩石空隙中饱和多相流体时，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。
7、平衡常数：是指在一定压力和温度条件下，气液两相处于平衡时，体系中某组分的气相和液相中的分配比例，也称平衡比。
8、两相体积系数：是指油藏压力低于泡点压力时，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。
9、残余油饱和度：残余油是指被工作剂趋洗过的地层中被滞留或闭锁在岩石空隙中的油。
储层岩石孔隙中残余油的体积与孔隙体积的比值称为残余油饱和度。
10、一次采油，是指依靠天然能量开采原油的方法。
天然能量驱有：弹性驱（主要驱油能量为含油区岩石及液体的弹性能）、天然水驱（主要驱油能量为露头水柱压力）、气驱（主要驱油能量为气顶的膨胀能）、溶解气驱（主要驱油能量为溶解气的膨胀能）和重力驱（原油自身重力）11、二次采油，是指用注水的方法弥补采油的亏空体积，补充地层能量进行采油的方法。
油层物理学pdf
油层物理学pdf
油层物理学是地质测井和勘探石油学中重要的应用科学领域，旨在研究地面地层中油气和非油气类型的物质的性质、结构和空间分布特征。
油层物理学主要研究油层的形成、属性、结构、与勘探生产活动的相互作用，由此影响油气运行的机理，对其提供了一定的指导作用，从而可以进行较为精确的石油勘探以及工程开发。
油层物理学既包括构造油层物理学，也包括非构造油层物理学，主要涉及各类测井测量(如压力、温度、渗透率、电阻率等)、地震勘探(如岩性、含油层厚度等)以及其他技术和方法(如水力抽油、注气等)。
高等油藏物理 第4章-油层物理
B o i C e ( Pi Pb ) B o b (1 S w i )
2.1.2 天然水驱采收率
N N or N 1 S or B oi
1 S wi B o
2.1.3 气驱和溶解气驱采收率
N N or N 1 S or B oi
1 S wi B o
2.2 波及系数和洗油效率
1
or
S oi
S oi
2.2.3 原油采收率和波及系数、洗油效率的关系 ER=V采出/V原始 =[ V原始－(V未波及+V波及区剩余)]/ V原始 =( V波及－V波及区残余)/ V原始 =( AShSφSoi－AShSφSor)/( AhφSoi) =( AShS/Ah)×(1－Sor/Soi) =EV ED 显然，原油采收率是体积波及系数和洗油效率的
3.1 二氧化碳(Carbon dioxide flooding)驱
二氧化碳驱通常 分为两种：水驱二氧 化碳段塞和二氧化碳 水驱。
3.2 烃类气体混相驱
(1).干气混相过程 干气实现混相的条件 是油中必须含有足够的轻 烃组分和足够高的注入压 力。 (2).富气混相过程
(3).液化石油气混相过程
4 微生物采油
微生物采油：通过有选择地向油层注入微生物基 液和营养液，使得微生物就地繁殖生长，其代谢 产物与原油产生物化作用。
驱油机理：
⑴降低原油粘度，代谢产物中的CH4、H2、CO2、H2S 等气体使原油体积膨胀，代谢产物与原油互溶（乳 化），降低原油粘度。
⑵产生有机酸（表面活性剂），降低界面张力。
2.2.1 波及系数
被工作剂驱扫过的油藏体积百分数，称为波及系数， 或体积波及系数。
Ev As hs A h
油层物理学
油层物理学：是研究油气层物理和物理化学现象的学科，主要内容包括：（1）油气藏中流体的物理性质（包括油气水的高压物理性质及油气相态变化规律）；（2）储油（气）岩石的物理性质（包括孔隙度、渗透性、饱和度、储层敏感性等）；（3）饱和多相流体的油气层物理性质及多相渗流机理
石油中的烃类主要是由烷烃、环烷烃和芳香烃这三种饱和烃构成。
C1~C4为气态，他们是构成天然气的主要成分。
石油中主要含有碳、氢元素，也含有硫、氮、氧以及一些微量元素。
石油可以分为两大类，即烃类和非烃类。
在石油中带有直链或支链，但没有任何环状结构的饱和烃称之为烷烃。
烷烃包括正构烷烃和异构烷烃。
环烷烃是环状的饱和烃，其性质也比较稳定，是石油主要的组成之一。
胶质是指原油中分子量较大，含有氧、氮、硫等元素的多环芳香烃化合物，通常呈半固态分散状溶于原油中。
原油的物理性质：
颜色：一般呈棕褐色、黑褐色、黑绿色，也有黄色、棕黄色和浅红色石油，胶质、沥青质含量高则原油颜色变深
相对密度：1amt、20℃时原油与1amt、4℃纯水的密度之比。
用d420表示
凝固点：原油冷却过程中由流动态到失去流动性的临界温度点
粘度：是粘性流体流动时内部摩擦而引起的阻力大小的量度
闪点。
荧光性。
旋光性。
导电率
天然气是以甲烷为主的烷烃，含有非烃气体：二氧化碳、氮气、硫化氢、水汽，偶尔含有稀有气体。
油层物理杨胜来油层物理学4H
《油层物理学》
第四章
第四章储层流体的高压物理性质
高压物性
第一节、地层油的高压物性
第二节、地层水的高压物性
第三节、地层油、气高压物性参数的测定与计算第四节、流体高压物性参数应用示例－－油气藏物质平衡方程
第一节地层油的高压物性参数
一、地层油的密度和相对密度
二、地层原油的溶解气油比
三、地层原油的体积系数
四、地层原油的压缩系数
五、地层原油的粘度
六、原油凝固点
地层油＝地层原油＝活油＝含气油
——处于原始油藏温度和压力时。
——处于高温高压（某一温度和压力)时。
地下原油
一. 地层油的密度和相对密度
oi
o oi V m =ρ)T ,P (V m )T ,P (o o o =ρ)
T ,P (i i oi ορρ=)atm 1,C 15()
T ,P (w o o ρργ=)atm 1,C 15()atm 1,C 15()
T ,P (w i
o w i i o i o ρρρργ=
=
51015202530350.650.700.751270o C 84o C
地层油密度（g /c m ）
3地下原油由于溶解有大量的天然气，因而其密度与地面脱气原油密度相比通常要低。
地下原油密度随温度的增加而下降。
随压力的变化关系比较复杂，以饱和压力为界，当压力小于饱和压力时，由于随压力增加，溶解的天然气量增加，因而原油密度减小；当压力高于饱和压力时，天然气已全部溶解，随压力增加原油受压缩，因而原油密度增大。
油层物理 第四章(饱和度等)
计量干馏出的水和油的体积。
一般根据岩心测定的含油饱和度均较地下的低，只在一下 情况下较为接近：
1、已经水淹的地区残余油中不含或很少含溶解气；
2）在压力衰竭带钻取岩心，由于压力降低可导致流体收缩、 溢流和被逐出，因而测出的饱和度普遍偏小，实际应用中
可根据实验室测得的数据乘以原油的地层体积系数，再乘
以一个校正系数（1.15）大致可以获得校正。
2、干馏法
测定原理：通过仪器对岩心进行 高温烘烤，冷凝收集以及相关校 正后得到油水体积。 一般加温过程分二个阶段 第一个阶段是先均匀加温至350－ 360度（20－30分钟），主要目的 是将岩样中的束缚水解吸 第二个阶段为进一步加温至500左 右（20－30分钟），主要目的是 将岩样中的石油干馏出来。
So (100 So Sw )
饱和度的不同名称
在勘探阶段（油藏还没有投入开发以前）所测的流 体饱和度
原始含油饱和度 原始含气饱和度 原始含水饱和度
束缚水饱和度
在开发阶段测定的流体饱和度
含油饱和度 含气饱和度 目前含气饱和度 含水饱和度
目前含油饱和度
目前含水饱和度
到开发后期，剩留油在油层内不可流动时。
（1）高、中孔隙度（≧20％）砂岩储层通式
log S wi A0 ( A1 log MD A2 ) log
A3
A1，A2为近似常数；A1＝1.5，A2 3.6 A0，A3与砂岩的孔隙度、胶结 程度、润湿性以及油藏 类型有关。 A0随胶结程度变弱，随孔 隙度增大和亲水性变强 而减小，A3 变化 正好相反
（2）储油（气）岩石的表面性质：储油（气）岩石颗粒较粗、比 面小，那么颗粒表面吸附水就少，残余水饱和度低，这样油气饱和度 就高；相反油气饱和度就低。除此，岩石润湿性也影响着油气饱和度， 譬如亲水的岩石，油气就难将水排出，因而油气饱和度就低；相反， 亲油的岩石，油气就易将水排出，使得油气饱和度增高。
油层物理学
15
岩 gd v ( 1) 18 液
2
？问题：不均匀系数如何描述颗粒的均匀性？
=1~20; 1，颗粒组成越均匀，<2的土壤视为均质土; 颗粒的均匀程度 。 6、分选系数（df）:
df
d ( 25)
d ( 75)
df 颗粒的分选性变差颗粒不均匀程度。 df =1~2.5 分选好；df =2.5~4.5 分选中等； df >4.5 分选差；
油层物理学
Petro-physics
学习内容 油层物理是石油工程专业的一门主 干课程，同时也是石油地质、油田化 学等相关专业的一门实验性极强的重 要专业基础课，它的主要任务是为准 确地认识油气藏，能动地改造油气藏， 高效地开发油气藏提供可靠的储层物 性参数和揭示其微观渗流机理。它对 油气地质勘探、油气藏开发和提高油 气采收率起着十分重要的作用。
8
第一章 储层岩石的物理特性
碎屑岩(砂岩):石英、长石 Clastic rock ——储集和流动空间——孔隙
岩石
碳酸岩(灰岩):方解石、白云石 Carbonate rock ——储集空间——孔隙； 流动空间——裂缝 岩石物性有： ①骨架性质（分散性、粒度组成、 比面）； ②储集性质（）； ③让流体通过的能 力（K）以及④岩石的热性、 ⑤导电性、 ⑥ 放 射性、⑦敏感性。 9
裂缝--孔隙 裂缝--溶洞
粒间孔隙介质 (单重介质)
抽象出 来研究
油层物理 研究内容 渗流力学研究内容
双重或多重介质
抽象出 来研究
5
理想的地质或岩石模型
等径毛细管(半径r相等)
油层物理研究的主要内容：研 究岩石、流体的物理性质以及 流体在岩石中的渗流机理的一 门学科。
油层物理第三四章
研 究
第一节 油藏岩石的润湿性 和油水分布
1 润湿的概念 2 润湿滞后
3 油水在岩石孔道中的分布
1 润湿的概念
润湿是指液体在分子力作用下在固体表面的流 散现象；或指：当存在两种非混相流体时，其中某 一相流体沿固体表面延展或附着的倾向性。
液体对固体的润湿程度通常用润湿角(也称接触角)
表示。润湿角是指过三相周界点，对液滴界面所作切线与 液固界面所夹的角。
2 不同驱动方式和采收率
式中 EV——体积波及系数或简称波及系数；
第一节 油藏岩石的润湿性和油水分布
驱动方式不同，采收率也不同。
第二，开采技术研究
岩石亲油，毛管力是水驱油的阻力。
第二章 储层岩石的物理性质
目前，世界上广泛采用“EOR”这个术语来概括除天然能量采油和注水、注气采油以外的任何方法，而不管它使用在哪一个采油期，
1 润湿的概念
图3.2.1 油水对岩石表面的接触角
a一水湿，θ<90°；b一中间润湿性，θ=90°；c一油湿，θ>90°
按接触角(也称润湿角)定义，可得：
θ＝0°完全润湿； 也可称为：亲水性极强或强水湿；
θ<90° 润湿好；
亲水性好或水湿；
θ>90° 润湿不好
亲油性好或油湿；
θ=180°完全不润湿； 亲油性极强或强油湿；
也不管它使用何种方式(如驱替方法、单井吞吐等)。
可将其分为三段—初始段、中间平缓段和末端上翘段。
它是在注入水中添加各种化学剂，以改善水的驱油及波及性能，从而提高原油的采收率。
同时考虑波及程度及洗油效率两个因素时，原油采收率ER可为 ：
目前，世界上广泛采用“EOR”这个术语来概括除天然能量采油和注水、注气采油以外的任何方法，而不管它使用在哪一个采油期，
第四章-油层物理学4(H)
第一节
地层油的高压物性参数
4、地层油气两相体积系数
地层油气两相体积系数是指:当油层压力低于饱和压力时，地层中 原油和析出气体的总体积与它在地面脱气后原油体积之比，用符号Bt表 示。
Bt =
Vf + (Rsi − Rs )Vos ⋅ Bg Vos
=
Vf Vos
+ ( Rsi − Rs ) Bg = B o + ( R si − R s ) B g
Petro-Physics 油层物理学 中国石油大学（北京）
13
第四章
储层流体的高压物性
第一节
Bo Bt
地层油的高压物性参数
Bt
B ob
Bo
0.1
Pb
两相体积系数 单相油体积系数
Pi
图4—3
Petro-Physics
地层油Bo、Bt与P的关系
油层物理学 中国石油大学（北京）
14
第四章
储层流体的高压物性
12
第四章
储层流体的高压物性
第一节
地层油的高压物性参数
3、体积系数与压力的关系
地层原油体积系数随油层压力的改变而变化，图4—3中实线给出了原 油体积系数随压力的变化关系，从中可以看出： (1)当 P＜Pb 时，随地层压力的降低，溶解气量减小，地层油体积Vf收 缩，故Bo随压力降低而减小。 (2)当P＞Pb时，体积系数随压力的增加而降低。这是由于地层油受压 缩，地层油体积Vf缩小，故Bo也减小。 (3)当P＝Pb时，溶解气油比Rs最大，体积系数Bo也最大。
1
油层物理学
第四章 储层流体的高压物理性质
2
油层物理学
第四章 储层流体的高压物理性质
第一节、地层油的高压物性 第一节、地层油的高压物性 第二节、地层水的高压物性 第二节、地层水的高压物性 第三节、地层油、气高压物性参数的测定与计算 第三节、地层油、气高压物性参数的测定与计算 第四节、流体高压物性参数应用示例 第四节、流体高压物性参数应用示例 －－油气藏物质平衡方程 －－油气藏物质平衡方程
油层物理学：Section 4 Properties of Crude Oils
1. Solution gas-oil ratio Rs(溶解气油比)
Definition1:
Rs
Vg Vs
Rs= solution gas oil ratio, (standard)m3/m3;
Vg= the volume of gas separated from oil by flash
18.3×10-4
/
Rsi- initial gas-oil ratio.
Rp--producing gas-oil ratio, the ratio of accumulative gas production (at standard condition) to the accumulative oil production.
(m3) (Sm3)
2.3 Two phase formation volume factor(两相体积系数)Bt：
Bt is defined as the total volume
of the hydrocarbon system at the
prevailing pressure and
地面
temperature per unit volume of
the stock-tank oil.
Bt Boi
Bo
Pb
P
Vfg
Bt
Vfg Vf Vs
Rsi Rs
Bg BoVs =1m3
Vf
P≥Pb, Rsb-Rs=0, Bt=Bo.
If P=0.1MPa, Rs=0, Bg=1, Bo=1
Bt=1+Rsi
3. The density and Specific Gravity of crude oil
【油层物理课件】chap4.1
3 Recovery factor
N p
AShSSoi AShSSor
N
AhSoi
AShS Ah
Soi Sor Soi
EA Eh ED
EV ED
Sweep efficiency(波及系数): the sweeping extent of injected fluids in the reservoir
(a) the energy of compressed rocks and fluids natural depletion (自然衰竭)
(b) the heads of edge and bottom waters rigid water drive (刚性水驱) or elastic water drive (弹性水驱). (c) the energy of solution-gas expansion
• Enhanced oil recovery (EOR) (三次采油)
Using other energies to achieve higher recovery.
采用向地层注入其他工作剂或引入其 他能量的采油方法，称为三次采油。
Shandong Provincial Excellent Course, 2008
3 Recovery factor
3.1 Areal Sweep Efficiency EA:
EA area swept by the displacing fluid total area
Shandong Provincial Excellent Course, 2008
3 Recovery factor
3 Recovery factor
•The recovery factor by elastic energy of an oil reservoir :
油层物理电子版
绪论1 提高石油产量，满足国民经济可持续发展需求的主要途径有哪些？（1）寻找新的油气田，扩大油气后备储量；（2）采用先进技术，最大限度地合理开发油气藏；（3）提高现有油气田的油气采收率，增加油气产量；（4）采取各种节能措施及可替代能源或新能源，减缓对石油需求的压力；（5）开展国际合作，参与开发国际油气资源。
2 油层物理学的主要研究内容有哪些？（1）油气藏中流体的物理性质；（2）储油（气）岩石的物理性质；（3）饱和多相流体的油气层的物理性质及多相渗流机理。
3 油层物理这门学科于哪一年正式成立？1956年原苏联的卡佳霍夫出版《油层物理基础》，从而建立一个新的科学分支。
第一章4 石油中的主要元素，次要元素和微量元素有哪些？碳氢，硫氮氧，氮气二氧化碳硫化氢。
5 石油中烃类主要由烷烃，环烷烃和芳香烃三类饱和烃构成。
6 含蜡量：指在常温常压下原油中所含石蜡和地蜡的百分比。
胶质含量：指原油中所含胶质的质量分数。
d420:指1atm，20摄氏度时原油与1atm,4摄氏度纯水的密度之比。
r0:指1atm，600F(15.6摄氏度)时原油与纯水的密度之比。
凝固点：指原油冷却过程中由流动态到失去流动性的临界温度点。
高凝油：指凝固点高于40摄氏度的高含蜡原油。
凝析油：地层条件下为气相烃类，开采时当气藏压力低于露点压力后凝析出的液态烃——轻质油，一般相对密度小于0.82。
7 某原油中硫含量为5.6%，其属于高硫原油。
8 某原油中胶质-沥青质含量16%，其属于胶质原油。
9 某原油API度为50，其属于轻质油。
10 某原油在油层条件下的粘度为30mPa.s，其属于高粘油。
11 稠油是指油层条件下原油粘度高于50mPa.s的原油。
1 天然气中的非烃气体主要有二氧化碳，氮气，硫化氢，和水汽。
2 天然气中的硫化氢含量一般不超过5%—6%。
3 简述油气藏的基本分类方法？(1)按油气藏的地质特征；（2）按油气藏的流体特性及分布；（3）按油气藏的天然驱动能量和驱动类型。
油层物理学：Section4 Properties of Natural Gas
three form: Mole fraction, yi :
yi
ni ni
At standard condition, the volume fraction is
Volume fraction,vi
:
vi
Vi Vi
equivalent to mole fraction.
Weight fraction, wi
2.1 The Ideal Gas Behavior(理想气体状态方程):
PV nRT ideal
The volume of molecules and the force between it can be neglected(忽略)
V = the volume of n moles of gas at temperature T and pressure p. R = a constant and is called the universal gas constant. It is the same for all gas.
(2) z-factor of Natural gas：
The Law of Corresponding States ：
All pure gases have the same z-factor at the same values of reduced pressure and reduced temperature.
ppc yiPci
Kay’s mixing rule
pseudoreduced temperature and pressure is(拟对比温度、压力)：
Tpr T Tpc
p
pr
p
p pc
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
油层物理学
第四章 储层流体的高压物理性质
2
油层物理学
第四章 储层流体的高压物理性质
第一节、地层油的高压物性 第一节、地层油的高压物性 第二节、地层水的高压物性 第二节、地层水的高压物性 第三节、地层油、气高压物性参数的测定与计算 第三节、地层油、气高压物性参数的测定与计算 第四节、流体高压物性参数应用示例 第四节、流体高压物性参数应用示例 －－油气藏物质平衡方程 －－油气藏物质平衡方程
第一节
地层油的高压物性参数
4、地层油气两相体积系数
地层油气两相体积系数是指:当油层压力低于饱和压力时，地层中 原油和析出气体的总体积与它在地面脱气后原油体积之比，用符号Bt表 示。
Bt =
Vf + (Rsi − Rs )Vos ⋅ Bg Vos
=
Vf Vos
+ ( Rsi − Rs ) Bg = B o + ( R si − R s ) B g
C 1 B ob − B = − Bo Pb − P
油层物理学
o
o
Petro-Physics
中国石油大学（北京）
17
第四章
储层流体的高压物性
第一节
我国油田名称
地层油的高压物性参数
Bo 1.13 1.09 1.22 1.10 1.10 1.16 Co ×10—4MPa—1 7.7 7.3 — 国外油田名称 格比尔—玛利 (罗马尼亚) 米德兰· 范姆斯 诺斯(美国) 玻璃瓦油田 (委内瑞拉) 帕宾拉油田狄 姆砂层(加拿大) 阿加贾里 (伊朗) 北海油田埃克 菲斯克(挪威) Rsi (标)m3／m3 1.1 11.0 85.1 89.0 190.0 580.0 Bo 1.05 1.07 1.26 1.25 1.42 1.78
R si = V g / V os
Rs = Rs ( P ,T ) =
标m3/m3
V g ( P ,T ) sc Vo ( P ,T ) sd
Petro-Physics
油层物理学
中国石油大学（北京）
8
第四章
储层流体的高压物性
第一节
地层油的高压物性参数
典型的未饱和油 藏的溶解曲线.
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少，故溶解气油比Rs减少。 如果将油、气加压溶解，则随着压力的增加，溶解气油比越来越大，当
= Bo
= Bo ( P , T )
B
oi
(
P
i
, T
i
)
Petro-Physics
油层物理学
中国石油大学（北京）
11
第四章
储层流体的高压物性
第一节
地层油的高压物性参数
2、原油收缩系数与收缩率 地层油由地下至地面脱气后，其体积必然变小，这种现 象称为地层原油的收缩，收缩的程度用原油收缩系数或原油 收缩率表示： （1）定义收缩系数为原油体积系数的倒数，即 δo=1／B
(1)当地层压力大于或等于饱和压力(即 P≥Pb)时， Rs＝Rsi，使 Rsi—Rs＝0，则 Bt＝Bob， 即两相体积系数等于单相油体积系数。 (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。 (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4—3中 虚线所示。 （4）Bt-P曲线只在P＜Pb时才存在，因为当P＞Pb时为单相油。 Petro-Physics 油层物理学 中国石油大学（北京）
地层油的高压物性参数
典型未饱和油藏地层油高压物性参数随压力的变化规律
Petro-Physics
油层物理学
中国石油大学（北京）
26
第四章
储层流体的高压物性
第四章 储层流体的高压物理性质
第一节、地层油的高压物性 第一节、地层油的高压物性 第二节、地层水的高压物性 第二节、地层水的高压物性 第三节、地层油、气高压物性参数的测定与计算 第三节、地层油、气高压物性参数的测定与计算 第四节、流体高压物性参数应用示例 第四节、流体高压物性参数应用示例 －－油气藏物质平衡方程 －－油气藏物质平衡方程
Petro-Physics
油层物理学
中国石油大学（北京）
24
第四章
储层流体的高压物性
第一节
地层油的高压物性参数
屈服塑性
假塑性
牛顿流体
三个温度点：凝固点、反常点、析蜡点 三个区域：固体区、牛顿流体、非牛顿流体
Petro-Physics 油层物理学 中国石油大学（北京）
25
第四章
储层流体的高压物性
第一节
Pi
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。
(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。
Petro-Physics 油层物理学 中国石油大学（北京）
P＝Pb(饱和压力)时，溶解气油比为Rsi，气体全部溶解完毕，压力继续增大
直到原始地层压力，溶解气油比不再变化。
Petro-Physics 油层物理学 中国石油大学（北京）
9
第四章
储层流体的高压物性
第一节
地层油的高压物性参数
应用： 原始溶解气油比高： 油藏弹性能量高。 油井中，举升能量充足。 自喷期长。
ρ oi = ρο( Pi ,Ti )
ρ o ( Pi , Ti ) ρoi
γo =
ρ w ( 15C ,1atm )
油层物理学
ρo ( P ,T )
γ oi =
ρ w ( 15C ,1atm )
=
ρ w ( 15C ,1atm )
6
Petro-Physics
中国石油大学（北京）
第四章
储层流体的高压物性
地层油＝地层原油＝活油＝含气油 ——处于原始油藏温度和压力时。 ——处于高温高压（某一温度和压力)时。 地下原油
Petro-Physics
油层物理学
中国石油大学（北京）
5
第四章
储层流体的高压物性
第一节
地层油的高压物性参数
一. 地层油的密度和相对密度
mo ρ oi = Voi mo ρ o ( P ,T ) = Vo ( P ,T )
地层油的高压物性参数
相对密度0.9861原油
粘度，mPa.s
100 10 1
相对密度 0.8762原油
水 0.1 0 50 100 150 温度，℃ 200 250 300
图4-5 原油粘度与温度关系
原油粘度对于温度的变化是很敏感的。温度提高，原 油粘度降低。各种原油对温度的敏感性不同，对有些原油 温度升高l0℃，原油粘度降低约一半（见图4—5）。
3
第四章
Байду номын сангаас
储层流体的高压物性
第一节
地层油的高压物性参数
一、 地层油的密度和相对密度 二、 地层原油的溶解气油比 三、 地层原油的体积系数 四、 地层原油的压缩系数 五、 地层原油的粘度 六、 原油凝固点
Petro-Physics
油层物理学
中国石油大学（北京）
4
第四章
储层流体的高压物性
第一节
地层油的高压物性参数
15
第四章
储层流体的高压物性
第一节
Bo Bt Bt
地层油的高压物性参数
(1)当地层压力大于或等于饱和 压力(即 P≥Pb)时， Rs＝Rsi，使 Rsi—
B ob
Bo
Rs＝0，则 Bt＝Bob，即两相体积系数
等于单相油体积系数。 (2)当地层压力降低到地面大气
0.1
Pb
两相体积系数 单相油体积系数
Petro-Physics 油层物理学 中国石油大学（北京）
13
第四章
储层流体的高压物性
第一节
Bo Bt
地层油的高压物性参数
Bt
B ob
Bo
0.1
Pb
两相体积系数 单相油体积系数
Pi
图4—3
Petro-Physics
地层油Bo、Bt与P的关系
油层物理学 中国石油大学（北京）
14
第四章
储层流体的高压物性
16
第四章
储层流体的高压物性
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的变化的变化 率。在等温条件下原油的压缩系数定义为：
1 ∂V f 1 ΔV f 1 Vb − V f ( )T ≈ − ⋅ =− Co = − V f ∂P V f ΔP V f Pb − P
Petro-Physics
油层物理学
中国石油大学（北京）
10
第四章
储层流体的高压物性
第一节
地层油的高压物性参数
三、 地层原油的体积系数
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 =
V oR P , T V os P , T
Rsi (标) M3／m3 48.2 37.3 70.1 27.5 7.0 65.8
大庆油田 P 层 大港西区 44 井 M 层 胜利油田营 一4井 孤 岛 渤 26—18 井G层 任丘油田 Ps 层 玉门油田 L 层
7.3 10.35 9.6