01第1讲 油藏流体及岩石物理性质——【油藏工程(薛永超老师)】
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③ 温度 油藏条件下，T升高，Rs降低
第一节 油藏流体物理性质
二、地层原油高压物性
2、体积系数（Bo） (1)定义 又称原油地下体积系数，是指原油在地下体积(即地层
油体积Vf)与其在地面脱气后的体积(Vs)之比。
Bo
=
Vf Vs
一般地，Bo>1。
第一节 油藏流体物理性质
二、地层原油高压物性
(2)影响因素分析 1、 溶解气油比 Rs ↑, Bo ↑
Co
=− 1 Vf
⎜⎜⎝⎛
∂V f ∂P
⎟⎟⎠⎞T
③温度 T↗，Co↗
④压力 P ↗, Co↘
第一节 油藏流体物理性质
二、地层原油高压物性
4、粘度（μ）
(1)定义 当速度梯度为1时单位面积上流体的内摩擦力，单位：mPa.s。
μ＝－τ
xy
/
∂ux ∂y
第一节 油藏流体物理性质
(2)影响因素分析：
①组成 轻烃组分所占比例↗, μo ↘
体积系数
收缩率 (%)
1.09～1.15 8.3～13
1.10
8.5
1.0955
8.4
1.21
17.4
1.17
14.5
压缩系数 (MPa-1) 7.7×10-4 10.4×10-4 7.3×10-4 18.3×10-4 11.4×10-4
第一节 油藏流体物理性质
•油藏流体的特点(the characteristic of reservoir fluid )：
高温高压，且石油中溶解有大量的烃类气体； 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。 烃类流体的密度小，比水轻。
第一节 油藏流体物理性质
⎟⎟⎠⎞T
在温度一定的条件下，单位体积地层油随压力变化的体积变
化率，1/MPa
Vaquez和Beggs给出了一种用于估算泡点压力以上的经验公式：
Co
=
28.075 Rsb
+
30 .96T
− 1180 γ g +
p × 10 5
1784 .315 −
γo
2540 .815
Vilena-Lanzi给出了一种用于估算泡点压力以下的经验公式
ln Co = −2.4615 − 1.43 ln p − 0.395 ln pb + 0.39 ln(T + 17.78)
+
0.455 ln
Rsb
+
0
.262
ln
⎜⎜⎝⎛
1
γo
−
0.929 ⎟⎟⎠⎞
第一节 油藏流体物理性质
(2)影响因素分析： ①组成 轻烃组分所占比例↗，Co ↗ ②溶解气油比 Rs↗, Co↗
Bo
=
Vf Vs
2、油藏温度 T ↑ ，Bo ↑
3、 油藏压力 当P<Pb时， P ↑, Bo↑ 当P>Pb时， P ↑, Bo↓ 当P=Pb时，Bo＝ Bomax
体积系数与压力的关系
第一节 油藏流体物理性质
二、地层原油高压物性
Βιβλιοθήκη Baidu
3、压缩系数（Co） (1)定义
Co
=− 1 Vf
⎜⎜⎝⎛
∂V f ∂P
芳香烃(aroma-alkane)
含氧化合物:环烷酸、苯酚、脂肪酸
其它化合物
含硫化合物:硫醇、硫醚、噻吩 含氮化合物:吡咯、吡啶、喹啉、吲哚
高分子杂环化合物:胶质、沥青质
第一节 油藏流体物理性质
二、地层原油高压物性
地层油：高温高压，溶解有大量的天然气 1、溶解气油比（Rs）
(1)定义:在油藏温度和压力下地层油中溶解的气量，m3/m3。 Rs = V g Vo
大庆油田某层 华北油田某层 胜利油田某层 中原油田某层 罗马什金(俄)
油层温度 (℃) 45 90 65 109 40
某些油田原油物性参数
油层压力 泡点压力 溶解气油
(MPa)
(MPa) 比(m3/m3)
7～12 16 23 37 17
6.4～11 13 19 24.6 8.5
45 7 27.5 69 58.4
汽油蒸气含量
干气 （CH4>98%）
(the content of gasoline stream) 湿气（富气） （CH4>50%，汽油蒸气）
硫含量
(the content of sulfur)
酸气≥1g/m3 净气<1g/m3
第一节 油藏流体物理性质
3、石油的组成 烷烃(alkane):C5～C16 环烷烃(ring-alkane)
②溶解气油比
Rs ↗, μo ↘
③温度
T↗，μo↘
④压力
当P<Pb时， P↗, μo ↘
当P>Pb时， P↗, μo↗
当P=Pb时，μo＝ μomin
μo ～P、T 关系
第一节 油藏流体物理性质
二、地层原油高压物性 5、稠油
指在油层条件下，粘度大于50 mPa.s，相对密度小于 0.90的原油。
稠油分类
一、油气化学组成
1、天然气的组成
★ 石蜡族低分子饱和烷烃 (alkane)（主要）
CH4
70－98％
C2H6
C3H8
C4H10
>C5
★ 非烃气体（少量）
H2S
CO2
CO
N2
H2O
★惰性气体(inert gas ):
He、Ar
第一节 油藏流体物理性质
2、天然气的分类
矿藏
(mine)
气藏气 (gas of gas reservoir):又叫气田气,单独聚集成气藏 油藏气 (gas of oil reservoir):又叫油田气,伴生气,溶解或气顶中的气 凝析气 (condensate gas):具有反凝析作用能形成凝析油的气田气
粘度(mPa.s) 相对密度（20℃）
普通稠油 Ⅰ
50～100
>0.900（<25ºAPI）
Ⅱ
100～10000 >0.920（<22ºAPI）
特稠油
10000～50000 >0.950（<17ºAPI）
超稠油（天然沥青） >50000
>0.980（<13ºAPI）
第一节 油藏流体物理性质
油田名称
Reservoir Engineering 第一讲 油藏流体及岩石物理性质
第一节 油藏流体物理性质
储集其中的流体(fluid) 油藏 (reservoir） 储集流体的岩石(rock)
•油藏流体
(reservoir fluid)
石油(petroleum) 天然气(gas)
储层烃类：C、H
地层水(stratumtous water)
Vg－地层油在地面脱出的气量（标准状态）m3 Vo－地面脱气原油体积，m3。 Rs－在地层条件下的原油溶解气油比，
地层油的溶解气油比是用接触脱气的方法得到的。
第一节 油藏流体物理性质
一次脱气示意图
第一节 油藏流体物理性质
(2)影响因素 ① 油气性质
油气密度差异越小，地层油的溶解气油比越大。
② 压力
第一节 油藏流体物理性质
二、地层原油高压物性
2、体积系数（Bo） (1)定义 又称原油地下体积系数，是指原油在地下体积(即地层
油体积Vf)与其在地面脱气后的体积(Vs)之比。
Bo
=
Vf Vs
一般地，Bo>1。
第一节 油藏流体物理性质
二、地层原油高压物性
(2)影响因素分析 1、 溶解气油比 Rs ↑, Bo ↑
Co
=− 1 Vf
⎜⎜⎝⎛
∂V f ∂P
⎟⎟⎠⎞T
③温度 T↗，Co↗
④压力 P ↗, Co↘
第一节 油藏流体物理性质
二、地层原油高压物性
4、粘度（μ）
(1)定义 当速度梯度为1时单位面积上流体的内摩擦力，单位：mPa.s。
μ＝－τ
xy
/
∂ux ∂y
第一节 油藏流体物理性质
(2)影响因素分析：
①组成 轻烃组分所占比例↗, μo ↘
体积系数
收缩率 (%)
1.09～1.15 8.3～13
1.10
8.5
1.0955
8.4
1.21
17.4
1.17
14.5
压缩系数 (MPa-1) 7.7×10-4 10.4×10-4 7.3×10-4 18.3×10-4 11.4×10-4
第一节 油藏流体物理性质
•油藏流体的特点(the characteristic of reservoir fluid )：
高温高压，且石油中溶解有大量的烃类气体； 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。 烃类流体的密度小，比水轻。
第一节 油藏流体物理性质
⎟⎟⎠⎞T
在温度一定的条件下，单位体积地层油随压力变化的体积变
化率，1/MPa
Vaquez和Beggs给出了一种用于估算泡点压力以上的经验公式：
Co
=
28.075 Rsb
+
30 .96T
− 1180 γ g +
p × 10 5
1784 .315 −
γo
2540 .815
Vilena-Lanzi给出了一种用于估算泡点压力以下的经验公式
ln Co = −2.4615 − 1.43 ln p − 0.395 ln pb + 0.39 ln(T + 17.78)
+
0.455 ln
Rsb
+
0
.262
ln
⎜⎜⎝⎛
1
γo
−
0.929 ⎟⎟⎠⎞
第一节 油藏流体物理性质
(2)影响因素分析： ①组成 轻烃组分所占比例↗，Co ↗ ②溶解气油比 Rs↗, Co↗
Bo
=
Vf Vs
2、油藏温度 T ↑ ，Bo ↑
3、 油藏压力 当P<Pb时， P ↑, Bo↑ 当P>Pb时， P ↑, Bo↓ 当P=Pb时，Bo＝ Bomax
体积系数与压力的关系
第一节 油藏流体物理性质
二、地层原油高压物性
Βιβλιοθήκη Baidu
3、压缩系数（Co） (1)定义
Co
=− 1 Vf
⎜⎜⎝⎛
∂V f ∂P
芳香烃(aroma-alkane)
含氧化合物:环烷酸、苯酚、脂肪酸
其它化合物
含硫化合物:硫醇、硫醚、噻吩 含氮化合物:吡咯、吡啶、喹啉、吲哚
高分子杂环化合物:胶质、沥青质
第一节 油藏流体物理性质
二、地层原油高压物性
地层油：高温高压，溶解有大量的天然气 1、溶解气油比（Rs）
(1)定义:在油藏温度和压力下地层油中溶解的气量，m3/m3。 Rs = V g Vo
大庆油田某层 华北油田某层 胜利油田某层 中原油田某层 罗马什金(俄)
油层温度 (℃) 45 90 65 109 40
某些油田原油物性参数
油层压力 泡点压力 溶解气油
(MPa)
(MPa) 比(m3/m3)
7～12 16 23 37 17
6.4～11 13 19 24.6 8.5
45 7 27.5 69 58.4
汽油蒸气含量
干气 （CH4>98%）
(the content of gasoline stream) 湿气（富气） （CH4>50%，汽油蒸气）
硫含量
(the content of sulfur)
酸气≥1g/m3 净气<1g/m3
第一节 油藏流体物理性质
3、石油的组成 烷烃(alkane):C5～C16 环烷烃(ring-alkane)
②溶解气油比
Rs ↗, μo ↘
③温度
T↗，μo↘
④压力
当P<Pb时， P↗, μo ↘
当P>Pb时， P↗, μo↗
当P=Pb时，μo＝ μomin
μo ～P、T 关系
第一节 油藏流体物理性质
二、地层原油高压物性 5、稠油
指在油层条件下，粘度大于50 mPa.s，相对密度小于 0.90的原油。
稠油分类
一、油气化学组成
1、天然气的组成
★ 石蜡族低分子饱和烷烃 (alkane)（主要）
CH4
70－98％
C2H6
C3H8
C4H10
>C5
★ 非烃气体（少量）
H2S
CO2
CO
N2
H2O
★惰性气体(inert gas ):
He、Ar
第一节 油藏流体物理性质
2、天然气的分类
矿藏
(mine)
气藏气 (gas of gas reservoir):又叫气田气,单独聚集成气藏 油藏气 (gas of oil reservoir):又叫油田气,伴生气,溶解或气顶中的气 凝析气 (condensate gas):具有反凝析作用能形成凝析油的气田气
粘度(mPa.s) 相对密度（20℃）
普通稠油 Ⅰ
50～100
>0.900（<25ºAPI）
Ⅱ
100～10000 >0.920（<22ºAPI）
特稠油
10000～50000 >0.950（<17ºAPI）
超稠油（天然沥青） >50000
>0.980（<13ºAPI）
第一节 油藏流体物理性质
油田名称
Reservoir Engineering 第一讲 油藏流体及岩石物理性质
第一节 油藏流体物理性质
储集其中的流体(fluid) 油藏 (reservoir） 储集流体的岩石(rock)
•油藏流体
(reservoir fluid)
石油(petroleum) 天然气(gas)
储层烃类：C、H
地层水(stratumtous water)
Vg－地层油在地面脱出的气量（标准状态）m3 Vo－地面脱气原油体积，m3。 Rs－在地层条件下的原油溶解气油比，
地层油的溶解气油比是用接触脱气的方法得到的。
第一节 油藏流体物理性质
一次脱气示意图
第一节 油藏流体物理性质
(2)影响因素 ① 油气性质
油气密度差异越小，地层油的溶解气油比越大。
② 压力