第三章 油气烃类相态.
第三章原油和天然气的分离地层中的石油到达井口并继而沿出油管
第三章 原油和天然气的分离地层中的石油到达井口并继而沿出油管、集油管流动时；根据其组成、压力和温度条件，形成了油气共存混合物。
为了满足油井产品计量、矿场加工、储存和长距离输送的需要，必须将它们按液体和气体分开，成为通常所说的原油和天然气，这就是油气分离。
组成一定的油气混合物在某一压力和温度下，只要油气充分接触，接触时间很长，就会形成一定比例和组成的液相和汽相，这种现象称为平衡分离。
平衡分离是一个自发过程。
把平衡分离所得的原油和天然气分开并用不同的管线分别输送，称为机械分离。
原油和天然气的分离作业就包括上述两方面的内容。
第一节 原油和天然气的相平衡石油是一种极其复杂的烃类和非烃类的混合物。
人们已从石油中提炼出200多种纯化合物。
限于技术上的困难，石油中到底有多少种化合物目前还说不清楚。
石油中所含的烃类主要有：(1)正构烷烃(22n n C H +)；(2)异构烷烃(22n n i C H +-)；(3)环烷烃(2n n C H )；(4)芳香烃(26n n C H -)。
石油中的非烃类主要有氧、氮、硫的化合物以及胶质沥青质。
石油分离所得的天然气中常含有二氧化碳、硫化氢、氮、氦、水蒸气等杂质，原油中常含有水、砂和各种盐类。
不同油田的石油在组成上有很大差异，同一油田、不同油层和油藏所产石油的组成亦有差别，即使同一口油井，在不同的开采阶段，石油组成亦有变化。
但在一段不太长的时期内，同一口油井产物的组成可看作是不变的，因而从油井井口不断流出的石油可作为有固定组成的多元体系加以研究。
一元或任何固定组成的多元体系，在一定温度和压力的条件下，将以一定状态存在。
体系或为液相，或为气相，或为汽液两相处于平衡状态而存在。
要了解油气混合物体系在不同条件下处于什么状态，性质如何，应从相特性着手进行研究。
一、烃系的相特性(一)一元(纯化合物)体系的相特性纯化合物的蒸气压力曲线可以相当充分地说明一元体系的相特性。
图3-1为纯烃的蒸气压力曲线，在曲线左上方的条件下体系内为单一液相，右下方为单一的气相，只有压力和温度条件处于曲线上任一点时，体系内才存在汽液两相。
第二讲 烃类流体相态(相态特征和数学模型)
yiV xi L zi
yi yiV (1 V ) zi Ki
对此方程进行整理
气相组成方程：
zi ki yi 1 k i 1 V
气相物料方程：
（3-11）
y
i 1
n
i
i 1
n
zi ki 1 1 ki 1 V
（3-12）
2、液相物料方程
液相组成方程： x
温度T
多组分体系P-T相图 特点：蒸汽压 曲线分别为两 条曲线，泡点 线 AC 和 露 点 线 BC ， 在 泡 点 线 和露点线之间 的区域形成气、 液两相共存状 态。
Pm
C
液
气
气液两相区
Tm
A
B
温度T
Ⅰ. 单组分体系的临界点表示体系气液两相共存的最高点 ；而对于烃类多组分体系，临界点在相图形态上则表现为 泡点线和露点线的交点。 临界凝析温度（Tm）代替了单组分体系的临界温度而 成了两相共存的最高温度 临界凝析压力（Pm）代替了单组分体系的临界压力而
yi Ki xi
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
f il il p f il 1 xi xi Ki Ki f ig 1 yi yi
Ki
ig p
f ig
（3-18）
逸度、逸度系数的确定 气相逸度：
p RT RT ln( ) dVg RT ln Z g Vg Z yi P ig Vg ,T , Zig Vg fig
两相区 D
F
Pc: 临界温度下气体 液化 所需的最小压 力。 特点：等温相变发生 在恒定压力状态
T<Tc
体积V
多组分体系P-V关系
油层物理1-3第三节油气藏烃类的相态课件
v 露点压力(dew point pressure) . 在温度一定的情况下，开始从气相中凝结出第一滴液滴的压力。
v 临界点(critical point) . 在临界状态下，共存的气、液相所有内涵性质相等。
v 内涵性质(intensive property) . 与物质的数量无关的性质，如粘度、密度、压缩性等等。
8
8
一、油藏烃类的相态表示方法
(2)相态的表示方法 v相态——相平衡态(phase equilibrium state)； v相态研究——指体系相平衡状态随组成、温度、压力
等状态变量的改变而发生变化的有关研究。
→直观的相态研究和表示方法：相图。 v相图(phase diagram)：表示相平衡态与 Nhomakorabea系组成、温
12
12
一、油藏烃类的相态表示方法
(3)三角相图 (三元或拟三元相图) (triangular/ternary/ pseudo-ternary)
主要用于研究地层条件下注气混相 驱和非混相驱提高原油采收率。
(gas injection注气)
(miscible flooding混相驱) (immiscible flooding非混相驱)
(正常相变) ； 液相：40→30→20→10→0％。 ➢ E→F降压：单一气相
27
27
三、单、双、多组分体系相态特征
结果：气相体系等温降压穿过反凝析区时，体系中液相含量 ↑
u 等温反凝析(isothermal retrograde condensation) 等温反凝析：在温度不变的条件下，随压力降低而从气相中凝析出液体 的现象。
油气的相态
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，线上的液量的含量相等
AC线以上 BC线右下方 油藏 气藏
四区
气液两相区 ACB线包围的区域 反常凝析区 PCT线包围的阴影部分
泡点
油气藏 凝析气藏
AC线上的点，也称饱和压力点
五点
露点 BC线上的点 临界点 C点，泡点线与露点线的交点 临界凝析压力点 P点，两相共存的最高压力点 临界凝析温度点 T点，两相共存的最高温度点
油气的相态
相： 某一体系或系统中具有相同成分，相同物理、
化学性质的均匀物质部分。
油藏烃类一般有气、液、固三种相态
相态：物质在一定条件（温度和压力）下所处的
状态。
相图
油藏烃类的相态通常用P－T图研究。
◆ ◆ ◆ ◆
三线 四区 五点
各类 油气藏 的开发 特点多组分烃类系统相图线泡点线 露点线 等液相线
各类油气藏的开发特点
1点－油藏 压力下降 液态 2点－饱和油藏 3点－气藏 4点－凝析气藏 气态 压力下降 气液两相 压力下降 气态
压力下降 泡点线(饱和压力) 液态 气态 压力下降 压力稍微下降 气液两相 气态 气液两相
油藏烃类一般有气液固三种相态相图多组分烃类系统相图四区五点各类油气藏的开发特点三线四区液相区气相区反常凝析区泡点露点临界点临界凝析压力点临界凝析温度点气液两相区pct线包围的阴影部分ac线上的点也称饱和压力点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三线泡点线露点线等液相线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量的含量相等ac线以上bc线右下方acb线包围的区域五点油藏气藏油气藏凝析气藏各类油气藏的开发特点1点油藏液态压力下降泡点线饱和压力压力稍微下降压力下降气液两相4点凝析气藏压力下降气态气液两相压力下降气态2点饱和油藏液态气液两相气态3点气藏气态压力下降
油层物理第3章油气藏烃类的相态和汽液平衡
（3）两组分中只要有一个组分 占绝对优势，相图的两相区域就 变得越窄。
双组分体系的P-V相图
1.3 多组分系统的相态特征
1、多组分烃类相图
相包络线aCpCCTb把两
相区和单相区分开， 气相区
包络线内是两相区，
包络线外所有流体都
（2）可以划分为C1，C2~6，C7+三个组分，其中将C2H6至C6H14之间所 有分子视为一个中间组分C2~6，而将C7Hl6以上的所有成分视为液烃组分 C7+——混相驱
拟组分划分的原则：
（1）是根据成分的含量，含量高的成分可单独列为一个组分，而若干 个微量成分合并为一个组分。
（2）是根据研究的目的和需要划分。
变化过程： 从地下到地面的采出过程中，状态变化也很复杂，例如
原油中溶解的天然气会从原油中分离，而凝析气则会发生由气 态转变为液态的反凝析现象。
油藏开发前烃类混合物究竟处于什么相态？为什么开采 过程中会发生一系列相态的变化呢？烃类的相态变化的规律是 什么?
内因是事物变化的根据：油藏烃类的化学组成的复杂 性是相态转化的内因。
由D至E随压力降低体系液相 蒸发是正常现象，而由B到D随 压力降低凝析量增加则为反常 凝析现象(也称为逆行凝析现 象)。
B点称为上露点（又称为第 二露点），E点称为下露点（又 称为第一露点），压力低于E时， 凝析液将全部蒸发为汽相。
同理可得出不同温度下的 最大凝析液量点，将此连接为 CDCTBC区即为反凝析区。
（气相区）
-100
Tc
-50
0
50
温度，C
100
150
图3—3 乙烷的P-T 相图
油气的相态
相： 某一体系或系统中具有相同成分，相同物理、
化学性质的均匀物质部分。
油藏烃类一般有气、液、固三种相态
相态：物质在一定条件（温度和压力）下所处的
状态。
相图
油藏烃类的相态通常用P－T图研究。
◆ ◆ ◆ ◆
三线 四区 五点
各类 油气藏 的开发 特点
多组分烃类系统相图
三线
泡点线 露点线 等液相线
液相区 气相区
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，线上的液量的含量相等
AC线以上 BC线右下方 油藏 气藏
四区
气液两相区 ACB线包围的区域 反常凝析区 PCT线包围的阴影部分
Hale Waihona Puke 泡点油气藏 凝析气藏AC线上的点，也称饱和压力点
五点
露点 BC线上的点 临界点 C点，泡点线与露点线的交点 临界凝析压力点 P点，两相共存的最高压力点 临界凝析温度点 T点，两相共存的最高温度点
各类油气藏的开发特点
1点－油藏 压力下降 液态 2点－饱和油藏 3点－气藏 4点－凝析气藏 气态 压力下降 气液两相 压力下降 气态
压力下降 泡点线(饱和压力) 液态 气态 压力下降 压力稍微下降 气液两相 气态 气液两相
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。
-100-50050100150温度，C液相区蒸汽区。
A超临界区（气相区）C TcPc 。
B ED 。
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 20100 0 500 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。
3第3章油气藏1
初次运移
2、游离相态运移
• 油相运移:
泥质烃源岩随压实的进行,孔隙水不断排出,含 水量逐渐减少,且残留的孔隙水中,很大一部分
是以氢键固着在粘土颗粒表面的结构水.
随着压实的继续进行和液态烃的不断生成,孔 隙内的含油饱和度逐渐增高,而含水饱和度则 相应降低. 当含油饱和度达到某个临界值后, 石油即可呈连续油相进行运移.
油气运移概述
二、基本概念
初次运移（primary migration）：油气从烃源岩向储集层(输导层)的运移。 二次运移（secondary migration）：油气进入储集层后的一切运移。
油气聚集
初次运移
疏导层
二次运移
烃源岩
油
气
* 三次运移(dysmigration):
已形成的油气藏因聚集条件改 变而引起油气的再运移（包括 在新的位置再聚集或逸出地表 散失）。
增大压力可使其溶解度显著提高初次运移温压条件温压条件标准状况标准状况900900米深处米深处25002500米深处米深处61006100米深处米深处甲烷溶解度甲烷溶解度甲烷溶解度甲烷溶解度约约25ppm25ppm约约增大增大50增大增大50倍倍倍倍约增大约增大100约增大约增大100倍倍约增大约增大300倍倍约增大约增大300倍倍倍倍据hunt1979资料pppp尽管整个天然气的溶解度随压力的增长没有这样大但呈水溶相态运移无疑是天然气初次运移的一种重要方式运移无疑是天然气初次运移的一种重要方式尽管整个天然气的溶解度随压力的增长没有这样大但呈水溶相态由于在石油大量生成的同时天然气也在大量生成而天然气在油中的溶解度又较大因此有相当一部分天然气可以溶解在油中被带出烃源岩
横向剩余压力相等
2.2 油气藏烃类的相态特征
2.地面原油的分类
2)按含胶质、沥青的量分：
少胶质原油（胶质、沥青的含量< 8%）；
胶质原油 （胶质、沥青的含量8—25%）；
多胶质原油（胶质、沥青的含量> 25%）； 我国多数油田为胶质原油及少胶质原油，如大庆 莎尔图油田胶质含量为13.3%，胜利油田胶质、沥青 含量为21.4%，江汉王场油田胶质沥青含量达60.6%。
泡点压力:温度一定，开始从 液相中分离出第一批气泡的 压力. 露点压力:温度一定，开始从 气相凝析出第一批液滴的压 力. 泡点线 露点线 饱和蒸汽压线单组分的饱和 蒸汽压线为泡点线和露点线 的共同轨迹. 分析1----2 3-----4相态变化
几种常见物质的饱和蒸汽压线
3
双组分体系的相态特征
临界点 临界凝析温度点 泡点线 露点线 等液量线 气相区
典型湿气相图 1 地层温度高于临界凝析温度, 但分离器条件位于两相区内; 2临界点在临界凝析压力的左下方; 3 地面有液烃析出。
6
几种典型的油气藏相图
1 地层温度介于于 临界温度和临界 凝析温度之间, 2 原始状态下烃类 体系为单相气体 ; 3 地面分离器条件 下可获得25%左 右的液体。
凝析气藏相图
双组分体系相态的特点
课堂练习：
在同一坐标系中画出以下各系统相图：
1)100% CH4； 2)100% C5H12； 3)10%CH4+90% C5H12； 4)90% CH4+10% C5H12；
5)50% CH4+50% C5H12 。
正烷烃的双组分系统的临界点轨迹 (虚线表明两组分不同比例时的临界点轨迹)
2.地面原油的分类
3)按含蜡量分：
少蜡原油（蜡含量< 1% ）； 含蜡原油（蜡含量1-2% ）； 高含蜡原油（蜡含量> 2% ）；
油层物理学3
三维相图：P－V－T 相图
二维相图：P-V 相图
P－T 相图
三角相图：C1-C2-6-C7+
1、立体相图
(三维相图)
以P、v、T三个变 量为坐标作图。
利用立体相图， 可以详尽地表示出各 参数间的变化关系。
2、平面相图(二维相图)
在状态方程中，如果某一状态参数保持不变，则其它两 个参数之间的关系可以表示为二维相图（平面相图）。 用二维相图来表示相态变化更直观和容易实现。 石油工程中通常采用P-v相图(压力-比容图)和P-T相图 (压力-温度图) 。
P－T相图
在相图中，J点表示一个纯油藏，在原始压力和温度下，该烃类体系 是单一液相原油。由于油藏压力高于饱和压力，油藏未被天然气所饱和， 故称欠饱和油藏(undersaturated reservoir)。随着油藏原油的采出， 油藏压力下降，而油藏温度基本保持不变，当压力降至I点以下时，会有 气泡从原油中分离出来，在油藏中出现油、气两相。I点的压力即为油藏 泡点压力或饱和压力，它是原油开始脱气的最高压力。油藏饱和压力越 高，则开采过程中出现气泡越早，继续降压，则会有越来越多的气从原 油中分离出来。
L点代表一个有气顶的油藏。由于气、液两相的重力分离作用，原始 状态下气体积聚于油藏构造高部位，形成气顶。 如果烃类系统的原始条件处于临界点的右侧，且在包络线之外（F 点），那么该系统在原始条件下处于气相，F点代表一个气藏，即使在等 温降压的采气过程中，也不穿过两相区而始终保持单一气相。 图中A点所代表的体系为凝析气藏，它的特点是：原始地层压力高于 临界压力，而地层温度介于临界温度与临界凝析温度之间，A点位于等温 反凝析区的上方。
露点压力：是温度一定时、压力升高过程中从汽相中凝 结出第一批液滴时的压力。
第三章 烃类流体相态
第三章烃类流体相态提示烃类流体相态研究是油气田开发的重要理论基础之一，凝析气田开发、注气提高石油采收率、油气分离和矿场加工等领域都离不开它，也是本书中的难点和重点，它涉及到物理化学和工程热力学的基础知识。
凝析气田开发的本质特征就是存在着反凝析现象，凝析油气（烃类）体系组成、相态在开发过程中随时随地发生变化，这一复杂渗流、流动现象靠烃类流体相态研究来揭示它。
相态研究要从定性和定量、实验、理论和应用等多方面加以研究。
研究的重点是：1）不失时机地取得有代表性的凝析油气样品和确定室内实验分析的内容。
2）以实验为依据，选用合适的状态方程进行烃类体系相平衡计算。
3）甲烷和C+n重馏分组成对相平衡计算影响很大，为提高计算速度和效果，要进行C+n 特征化处理，这是烃类体系相平衡计算中一个特殊问题，要对C+n重馏分进行劈分，整个烃类体系组合成恰当数量的拟组分，做得好，就能省时、省力，而且效果还好。
4)油气相态研究有待于深化、发展，要了解其发展趋势。
5）注意烃类体系相态研究在其他方面的应用，如：油气藏类型的判断，提高天然气矿场加工有用组分回收率和注气提高石油采收率等。
第一节油气体系的基本相态特征根据《油层物理》课程已掌握的知识，我们知道石油和天然气都是由多种烃类物质和少数非烃类物质所组成的混合物。
油气田开发与开采的实践表明，除了纯气藏之外，凝析气藏和油藏的开发、开采及地面工艺过程都会经历油气之间烃组分的相互溶解和分离、物态转换等相态变化现象。
因此，油气藏烃类体系开采前在地下处于什么相态，开采过程中会发生怎样的相态变化，哪些因素影响相态变化，用什么方法定性和定量描述相态变化规律，这是我们所关心的问题。
我们首先讨论烃类体系基本相态特征的表述。
一、有关的物理化学概念1.体系体系是指一定范围内一种或几种定量物质构成的整体。
体系可分为单组分体系和多组分体系。
单组分体系是指与周围物质相分隔而由单一种纯物质所组成的体系，而多组分体系则是由与周围其它物质分隔而由多种不同的纯物质所组成的体系。
储层流体的物理特性油气藏烃类的相态特征
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线越靠近
两个逆行区：CBCTDC为等温逆行区， CGCpHC为等压逆行区。
？
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。
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
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）。
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。
干气相态图
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。
难点：相图的一般变化趋势和相图的应用。
小 结
2）油气藏烃类体系相态的控制因素
油气烃类相态
油藏物理
第三章 油气藏烃类的相态和汽液平衡
气-水两相的相态变化（PVT筒中）
第三章 油气藏烃类的相态和汽液平衡
气-油-水三相的相态变化（PVT筒中）
第三章 油气藏烃类的相态和汽液平衡
凝析气的相态变化（PVT筒中）
第三章 油气藏烃类的相态和汽液平衡
第一节 油气藏烃类的相态特征 第二节 汽-液相平衡 第三节 油气体系中气体的溶解与分离
一、相态及其表示法
u露点压力(dew point pressure)
在温度一定的情况下，开始从气相中凝结出第 一滴液滴的压力
u临界点(critical point)
在临界状态下，共存的气、液相所有内涵性质
相等
u内涵性质(intensive property)
与物质的数量无关的性质，如粘度、密度、压 缩性等等
第二节 油气体系中气体的分离与溶解
油田开发是一个近似的等温过程 相态变化的本质是天然气在原油中的溶解和分离
u天然气从原油中的分离 本节内容 u天然气向原油中的溶解 u相态方程的建立 u相态方程的应用
第二节 油气体系中气体的分离与溶解
教学目的：
掌握气体的溶解和油气分离的物理过程 熟练掌握溶解和分离与油藏烃类的相态变化的关系以及相态方程 建立的基本原理 掌握平衡常数的概念和计算方法 了解收敛压力的物理意义 学会利用相态方程计算饱和压力、露点压力和气液平衡计算
（1）循环注气：采出的凝析
气分离后气体回注到油藏， 可以减缓压力的降低；
（2）注相邻气藏的干气
凝析气藏的开发方式：要求保持地层压力开采
第一节 油气藏烃类的相态特性
5. 相图的应用 确定油气藏的类型，分析油 藏状态和经历的开发过程
第三章 圈闭与油气藏
二、圈闭和油气藏的分类
三、构造圈闭与构造油气藏 四、地层圈闭与地层油气藏 五、岩性圈闭与岩性油气藏 六、复合圈闭与复合油气藏
第四节 地层圈闭与地层油气藏
1.地层圈闭定义
与地层不整合有关的圈闭，即纵向上沉积连续性中断而形成的圈闭。
图4-1 地层油气藏及其与非地层油气藏之间的区别示意图
第四节 地层圈闭与地层油气藏
图4-3 古潜山圈闭示意图
图4-4 任丘油田平面及剖面图（据华北油田）
1.含油范围；2.高产井；3.侵蚀面等高线；4.见水井； 5.剖面线；6.断层；7.古潜山油藏；8.古近系东营组
图4-5 美国潘汉得尔油气田构造及剖面图
第四节 地层圈闭与地层油气藏
潜伏剥蚀突起圈闭（古潜山） 地层不整合遮挡圈闭
背斜油气藏在世界石油和天然气储 量上占重要地位。
世界特大背斜油气藏基本地质情况
第三节 构造圈闭和构造油气藏
（1）背斜圈闭 背斜圈闭按成因又可以分为：
挤压-背斜圈闭 基底隆升-背斜圈闭 底辟拱升-背斜圈闭
披覆-背斜圈闭
逆牵引-背斜圈闭
（1）背斜圈闭 1.挤压-背斜圈闭
主要是在压应力作用下挤压形成，在褶皱区较为多见。
不整合面之下
潜伏剥蚀构造圈闭
原来古构造被剥蚀掉一部分，后来又被后期沉积物不整合覆盖，而形成的圈闭。
A
B
图4-6 潜伏剥蚀构造圈闭
北美最大的油田，石油储 量13.12亿吨，天然气 7362.4亿方。
图4-7 美国阿拉斯加普鲁德霍湾油田
第四节 地层圈闭与地层油气藏
潜伏剥蚀突起圈闭（古潜山） 地层不整合遮挡圈闭
形成圈闭的遮挡条件类型
盖层本身的弯曲作为遮挡
断层遮挡
地层不整合遮挡
- 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)。
液相区 两相共存区
二、单、双组分体系的相态特征
双组分体系的相态特点 1) 相图是一开口的
环形曲线
2) 临界点不再是两 相 共存的最高压力 和温度点, 而是泡点
线和露点线的交汇点 3) 两组分的分配比例 越接近，两相区面 积越大 4) 任一双组分混合物的两相区都位于两纯组分的饱 和蒸气压曲线之间
一、相态及其表示法
1. 基本概念 (1) 体系
气
人为划分出来用来研究的对象 (2) 相
指体系中具有相同成分，相同物理、化
液
学性质的均匀物质部分，相与相之间有
明显的界面 (3) 组分 指混合物体系中的各个成分
油 C3、C7、C20
10%、20%、70%
一、相态及其表示法
(4) 组成：
体系中所含组分以及各组分在总体
一、相态及其表示法
1) 立体相图
三维空间中描述P、V、T三个状态变量与相态变化关系的图形
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 详尽地表征各参数间的变化 关系
一、相态及其表示法
2) 平面相图
不同的平面相图用于描述不同的相态参数和相态特征
P—V关系图
P—T关系图
★P-T相图是油气相态研究中最常用的相图
一、相态及其表示法
u露点压力(dew point pressure)
在温度一定的情况下，开始从气相中凝结出第 一滴液滴的压力
u临界点(critical point)
在临界状态下，共存的气、液相所有内涵性质
相等
u内涵性质(intensive property)
与物质的数量无关的性质，如粘度、密度、压 缩性等等
泡点(bubble point)： 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
P1(气) P2＝P露 P2
等压液化
P2
P2＝P泡 P3(液)
等压汽化
二、单、双组分体系的相态特征
(1) P-T相图特征
① 一线：饱和蒸气压线(由单组分物 质的泡点和露点共同构成的轨迹线) ② 三区:液相区，气相区，两相区 ③ 临界点:单组分物质体系的临界点， 该体系两相共存的最高压力和最高温 度点。
一、相态及其表示法
3) 三角相图（三元或拟三元相图）
研究P、T一定，组成变化的体系相态变化
注气
三角
混相 驱
相图
非混 相驱
二、单、双组分体系的相态特征
1、单组分体系的相态特征
封闭体系，内有气体
一个独立组分构成的物系或系统
露点（dew point）：是指温 度一定时，开始从气相中凝 结出第一批液滴时的压力
二、单、双组分体系的相态特征
双组分体系的相态特点 5)双组分混合物的 临界压力一般都高 于各组分的临界压 力；混合物的临界 温度都居于两纯组 分的临界温度之间
6)两相区、临界点向占优势的组分的饱和蒸气压曲线迁移
二、单、双组分体系的相态特征
双组分体系的相态特点
如 T、P 变化穿越了相分界线， 则体系的相和相数将发生改变：
从单相→两相共存→另一种单相
二、单、双组分体系的相态特征
几种常见物质的饱和蒸气压线
分子越大，分子间作用力越强，其相同饱和蒸汽压下温度越高
随分子量的增加，曲线向右下方偏移
混相驱提高采收率常用：CO2和丙烷
二、单、双组分体系的相态特征
2. 双组分体系的相态特征
第一节 油气藏烃类的相态特征
本节目的
u明确烃类体系的相态表示方法 u单、双、多组分烃类体系的相图特征 u明确典型油气藏的相图变化趋势
第一节 油气藏烃类的相态特征
本节重点
u与相态相关的基本概念的理解
u 单、双、多组分烃类体系相图的基本 特征及变化规律 u典型油气藏相分析
油
C3、C7、C20
10%、20%、70%
系中所占比例用来定量表示体系或
某一相中的组分构成情况 (5)相平衡
P、T一定时，多相体系中任一组分 的 A 相分子进入 B 相的速度与 B 相分 子进入A相的速度相等时的状态
一、相态及其表示法
(6)饱和蒸汽压(vapor pressure)
P
在一个密闭抽空的容器里，
《油藏物理》课程
油藏物理
第三章 油气藏烃类的相态和汽液平衡
气-水两相的相态变化（PVT筒中）
第三章 油气藏烃类的相态和汽液平衡
气-油-水三相的相态变化（PVT筒中）
第三章 油气藏烃类的相态和汽液平衡
凝析气的相态变化（PVT筒中）
第三章 油气藏烃类的相态和汽液平衡
第一节 油气藏烃类的相态特征 第二节 汽-液相平衡 第三节 油气体系中气体的溶解与分离
蒸汽 部分充有液体，容器温度
保持一定，处于气液相平 液 体
衡时气相所产生的压力称
为饱和蒸气压，体现为气
相分子对器壁的压力
一、相态及其表示法
u 泡点(bubble point)
开始从液相中分离出第一个气泡的气液共存态 u 露点(dew point) 开始从气相中凝结出第一滴液滴的气液共存态 u 泡点压力(bubble point pressure) 在温度一定的情况下，开始从液相中分离出第 一个气泡的压力
第一节 油气藏烃类的相态特征
原油和天然气都是由多种烃类和非烃类物质 组成的混合物，但二者所存在的状态不同
本节的主要内容
一、相态及其表示法 二、单、双组分体系的相态特征 三、多组分系统的相态特征 四、典型的油气藏相图特征
本节内容要解决的三个问题
相态到底是什么？ 油气藏相态到底怎么样变化？
油气藏工程中如何应用？
一、相态及其表示法
2. 体系相态的表示方法
• 对于一个组成不变的体系，状态参数压力、温度 和比容之间的关系用状态方程表示 F（P, V, T）=0 • 状态方程是体系相态的数学描述方法 • 将状态方程用图示法表示就是相态图，简称相图
3. 相图类型
立体相图：三维相图 平面相图：二维相图 三角相图：三元相图
二、单、双组分体系的相态特征
(2)相态特征
静态特征
临界点C
两相共存的最高T、P
气、液相无分界面
气、液性质差别消失
二、单、双组分体系的相态特征
饱和蒸汽压曲线 由不同温度下组分的饱和 蒸汽压连成的曲线
体系的相分界线 气液两相共存线
二、单、双组分体系的相态特征
动态特征
u 图中任一点代表单组分体系的一 个相平衡状态（相态） u 改变体系T或P，相态改变