第03章-油气烃类的相态和气液平衡

油层物理学

Petrophysics

第三章油气藏烃类的相态和气液平衡第三章油气藏烃类的相态和气液平衡

优点：详细直观

缺点：绘制和应用不方便

p-V 相图

单组分体系的等温相变发生在恒定压力状态；

油气烃类多组分体系的等温相变则伴随着压力的改变。凝析过程（D—>B ）压力增加，而蒸发过程（减小。

气一、相态及其表示法

p-T 相图

✓p—T 压曲线构成

✓体系的泡点线和露点线相重合

✓在一定温度条件下

（T ≤Tc 转变是在等压下完成的。

-100

-50

050

100

150

温度，C

液相区

蒸汽区

。

A

超临界区（气相区）

C Tc

Pc 。。

B E

D 。

F 。

乙烷的p -T 相图

一、相态及其表示法

位置 组分1 % 组分2 % 组分3 % M 点 M 点 M 点

0 70 20

100 0 50

0 30 30

露点线

临界点

露点

1、单组分体系

开始从液相中分离出第一批气泡时的压力、温度开始从气相中凝结出第一批液滴时的压力、温度泡点露点临界点

气液两相共存的最高压力、最高温度点

三点液相中分离出气泡时压力、温度点组成的线气相中凝结出液珠时压力、温度点组成的线

泡点线露点线饱和蒸汽压线气液两相共存的压力、温度点组成的线一线液相区气液两相区

气相区AC 线以上AC 线右下方AC 线上的点

三区

一、相态及其表示法

一、相态及其表示法2、双组分体系的相态特征

临界凝析压力点泡点线

地下油气藏是复杂的多组分烃类体系，在压力、温度一定时，它的相态特征取决于系统的组成和每一组分的性质。因此，对不同油气藏不同烃类体系，其相图也各不相同。

已知油气藏温度及压力时，就可用相图临界点与油气藏原始条件点的相对位置关系来判断油气藏类型。

三、油气藏(多组分体系)的相态特征

未饱和油藏饱和油藏凝析气藏

过饱和油藏

反常凝析区

等液量

aC线，液相区与两相区的分界线bC线，气相区与两相区的分界线虚线，线上的液相含量相等

泡点线

露点线等液量线

CDTBC线包围的阴影部分

aC线以上bC线右下方aCb线包围的区域液相区反常凝析区

气液两相区气相区

bC线上的点

C点，泡点线与露点线的交点P点，两相共存的最高压力点T点，两相共存的最高温度点泡点露点

临界点

临界凝析压力点临界凝析温度点第二露点

气体在等温降压过程中出现的露点

当油藏压力降低至泡点压力之后，有大量气体从油中分离出来；

分离器条件，气油比小于1800m 3/m 3，原油相对密度小于0.78，产出的油呈深色； 等液量线较稀疏。

高收缩油藏)

四、典型油气藏相态特征

临界温度。当油藏压力从点降至点

于两相区内，因此在分离器内会有一些液烃析出，它是透明色浅的轻质油，相对密度小于

比小于

均

（点

的连线不穿过两相区，故干气不产液烃，理论上讲，气油比为无穷大。

第二节气-液相平衡计算第二节气-液相平衡计算

第二节气-液相平衡计算

2. 平衡常数K的求取—计算法

平衡常数的确定方法有很多。目前最常用的方法

是利用状态方程根据热力学相平衡理论确定出组分气、

进而确定平衡常数。

第二节气-液相平衡计算

状态瞬时变到某一特定压力、

一次脱气示意图

特点：油气分离过程中,分离出

的气体与油始终保持接触,体系组成

不变。

压力随着压力的升高，天然气的溶解度增大。

油气分离与溶解曲线的差异

已知地层温度为103℃，油井产出物组成（）已分析求得，

用相态方程进行油气分离问题的实例

根据内插法求得泡点压力为23.06MPa。

；多级分离

经过3次N值试算，得到如下结果，每摩尔油井产物中可分离出

0.39725摩尔的地面原油。

(1)一次脱气计算

方法同（1），计算结果如下：方法同（1），计算结果如下：

方法同（1），计算结果如下：

第三级分离后剩余的液体的物质的量为0.4911×0.9483=0.4658mol。

多级分离比接触分离多收获约0.0686 mol的液体(油)。

第三章结束

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