第2章：1 储层流体的物理特性(油气藏烃类的相态特征)共32页

第一节 油气藏烃类的相态特征
第一节 油气藏烃类的相态特征
1.油气藏烃类的化学组成和分类 2.单组分烃类体系的相图 3.双组分烃类体系的相图 4.多组分烃类系统的相图 5.典型油气藏相图
1. 油气藏烃类的化学组成和分类
1）油气藏烃类体系的相态及化学组成
石油和天然气 是多种烃类和 非烃类所组成 的混合物。
P-V图 P-T图 石油工业中，常 将P-T图简称为 相图。
2. 单组分烃类体系的相图
泡点压力 在温度一定的情况下，开始从液相中分离出第一批气泡的压力；或 在压力一定的情况下，开始从液相中分离出第一批气泡的温度
露点压力 温度一定时，开始从气相中凝结出第一批液滴的压力。
单组分：P泡=P露
2. 单组分烃类体系的相图
湿气相态图
干气相态图
湿气：井口流出物中，在标准状态下C5以上重烃液体含量超过 13.5cm3/m3。
3）凝析气藏相图
反凝析气的相态图
C点位于临界凝析压 力点的左下侧，更加靠 近临界凝析压力点。
环形区较窄；等液量 线较密集。
气藏地层温度（A点） 介于临界温度与临界凝 析温度之间。从B点到 D点随着气藏压力降低， 液态烃析出达到最大 （反凝析过程）。
P—T相图:乙烷—正
庚烷具不同含量
临界点：混合物的临界压力都高于各组 分的临界压力，混合物的临界温度则居于 各组分的临界温度之间。 两相区：所有混合物的两相区都位于两 纯组分的蒸汽压线之间。
３. 双组分烃类体系的相图
组分 比例
包络线 位置
包络线形态
大致 相同
正中间 两相区最大
相差 越大
与含量高的组 分的饱和蒸汽
aCpC，液相区和两相区的 分界线。
露点线；CCTb，气相区和
两相区的分界线。
临界点： C点，泡点线和
露点线的汇合点。
等温逆行区（等温反凝析区）
逆行就是逆道而行，与正常相反。
两个逆行区： CBCTDC为 等温逆行区， CGCpHC为 等压逆行区。
？
A B D 从B到D，随压力降低，体 系中液量含量由0%增加 到40%。反常现象（逆行 现象）
D E F
从D到E，随压力降低，体 系中液量含量由40% 降低 到0% 。正常现象
CDCTBC即为反凝析区，反凝析现象只发生在靠近临界 点附近区域的特定温度、压力条件下。
相图的应用：判断油气藏类型
J—纯油藏，未饱和油藏
I—饱和油藏，可能有气顶
L—含气油藏/带气顶的油
藏/过饱和油藏
A—凝析气藏，原始地层
压力高于临界压力，地层 温度介于临界温度与临界 凝析温度之间。B点称为 上露点，E点称为下露点。
F—气藏。
５. 典型油气藏相图
不同油气藏，其相图不同： 相图的宽窄、大小、区内 等液量线的分布间隔； 包络线上临界点的位置。
1）干气气藏相图
干气气藏：甲烷含量占70%~98%并无液相烃析出的气
藏，重质含量极少。
第二章 储层流体的物理特性
第二章 储层流体的物理特性
第二章 储层流体的物理特性
第二章 储层流体的物理特性
第一节 油气藏烃类的相态特征 第二节 天然气的高压物性 第三节 地层水的高压物性 第四节 地层原油的高压物性 第五节 地层流体高压物性研究方法
第一节 油气藏烃类的相态特征
第一节 油气藏烃类的相态特征
3）相图
相（phase）：某一体系中的均质部分。一个相中可以 含有多种组分。（如：地层油和气为不同的两相）
相态方程：对于一个组成固定的体系，压力、温度和 比容（P.T.V）都是该体系相状态的函数。特定体系的 状态方程为 F（P.V.T）=0
相图：将状态方程以图示法表示就是相图。
3）相图
立体相图 平面相图
线越靠近
形态越细长, 两相区越小
组分性质相差越大 （如分子大小）
两相区越大
临界点位置越 高
４.多组分烃类系统的相图
实际地下油气藏是复杂的多组分烃类体系。
拟组分：为了便于研究，
常把几种化学成分合并为 一种拟组分。例如C2-6视为 轻烃组分（或中间组分） ， C7+视为液烃组分。
泡点线（饱和压力线）；
/MPa
P-V相图:戊烷－正庚烷(占52%)
3 2 1
某一温度下，较缓段 为汽相区，较陡段为液 相区，二者之间为两相 共同区。 在P—V图中，两相共 存区为 一条斜线。 Pa ≠ Pb某一温度下的露 点压力不等于泡点压力 。
双（多）组分烃类体系 P—T相图及测定原理
相图应用：根据Ｐ，Ｔ判 断双组分烃类所处的相态
就油气藏烃类 而言，一般是 烷烃、环烷烃 和芳香烃。
各相态的化学组成（常温、常压）
相态
化学组成 主要成分
气态 液态 固态
烷烃C1～C4 烷烃C5～C16 烷烃C16以上
天然气 石油 石腊
实际上，石油、天然气、石蜡的化学组成，要找出明确 的界线很困难。
2）油气藏烃类体系相态的控制因素
内因：烃类体系的化学组成 外因：烃类体系所处的温度、压力环境
4）轻质油藏（高收缩油藏）相图
干气相态图
C点在临界凝析压力点最 左下侧。
两相区环形区面积最窄； 等液量线密集地分布于泡、 露点线之间且很密集地靠 近泡点线。
露点线右侧的气相区很 大，地层温度和油气分离 器温度均在露点线外侧。
干气：井口流出物中，在标准状态下C5以上重烃液体 含量低于13.5cm3/m3。
2）湿气气藏相图
C点在临界凝析压力点的左下侧(与干气气藏相比，向临界凝析压力点靠近)。 环形区面积较窄， 等液量线较密集地靠近泡点线。 在分离器条件下，体系处于两相区内。在分离器内，会有液态烃析出。
2.单组分烃类体系的相图
单组分烃相图特征：
6
Pa=Pb(某一温度下)，在ห้องสมุดไป่ตู้—V
图中，两相共存区为一水平线
段。
5
/MPa
Pa、Pb是任意温度下的露点、 泡点压力
临界点C为两相共存的最高温
4
度压力点。
饱和蒸汽压曲线为一条单调 的曲线 段。
3
相图应用：根据Ｐ，Ｔ
判断单组分烃所处的相态
３. 双组分烃类体系的相图
一点、一线、两区（三区）
❖乙烷的饱和蒸汽压线 曲线上的各点即为不同温度下乙 烷的饱和蒸汽压。它表示气、液 两相共存的温度和压力条件；
气、液两相能够共存的区域只 是一条线（饱和蒸汽压线）；
临界点：饱和蒸汽压线的终点 （C），它所对应的温度为临界 温度（Tc），它所对应的压力为 临界压力（pc）。
临界点是两相能够共存的最高 温度点和最高压力点。