油气藏烃类的相态特征
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含氮化合物
吡咯,吡啶,喹啉,吲哚,咔唑等
胶质与沥青
高分子杂环硫,氧,氮化合物, 具有较高的表面活性
5 原油的分子量、含蜡量及胶质、沥青含量
分子量 含蜡量 胶质含量 沥青含量 含硫量
甲烷最小,沥青最大, 分子量变化很大,可大到几千
石油中所含石蜡和地蜡的百分比. 石蜡:C16～C35，分子量300～450,白色或浅黄色固体. 地蜡:C36～C55，分子量500～730. 以胶体状溶于石油中,P和T下降时,可从石油中析出 含氧,氮,硫的多环芳香烃化合物,呈半固态溶解于 原由中,易溶于有机溶剂,一般含量为5%～20%， 分子量：300～1000
烷烃
石油中带有直链或支链的饱和烃. 通常分为正构烷烃和异构烷烃, 可发生卤化,磺化,氧化及裂化反应
石油
环烷烃
环状的饱和烃,通常为五碳环的 环戊烷系和六碳环的环己完烷系
芳香烃
石油中普遍存在,其品种也非常多
4 石油中的非烃类化合物
含氧化合物
环烷酸,脂肪酸,苯酚等
含硫化合物
硫化氢,硫醇,硫醚,噻吩等
石油
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
液相区 两相共存区
临界凝析压力点
双组分体系相态的特点
1 双组分体系的相图不再是一条单调曲线，而是一开口的环形 曲线. 2 双组分体系的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对接点. 3 双组分体系的两相区介于两纯组分的饱和蒸汽压曲线之间, 且临界压力高于各组分的临界压力,但临界温度确界于两组 分的临界温度之间. 4 两组分中哪个组分的含量占优势,露点线或泡点线就靠近哪 一组分的饱和蒸汽压线。 5 两组分的浓度越接近则两相区的面积越大，两组分的组成有 一组分的含量占绝对优势，两相区就越窄长. 6 两组分系统中，组成系统的物质不同其临界点也不同，而且 分子结构越相近的两组分，其临界点轨迹曲线越扁平。如果 两组的挥发性和分子量差别愈大时，临界点轨迹所包围的面 积愈大，临界凝析压力也愈高.
常用的三种相图
立体相图
油藏中常用的相图
平面相图
Leabharlann Baidu
三角相图
2
单组分体系的相态特征
两点:临界点C,三相共存点T 三线:饱和蒸汽压线,溶点线,升华线 三区:气相区,液相区,固相区 临界温度:高于该温度，无论施加多大 压力，气体不可液化 . 临界压力:高于此压力，无论温度多少 ，液体和气体不会同时存在. 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
第二节 油气藏烃类的相态特征
油藏烃类的化学组成 油气藏的分类 原油的分类 油藏烃类的相态特征
一 油藏烃类的化学组成
石油与天然气的化学组成 石油与天然气的元素组成 石油中的烃类化合物 石油中的非烃类化合物 原油的分子量、含蜡量 原油中胶质、沥青含量
1 石油与天然气的化学组成
C1~C4 常温常压下为气态, 为天然气
5
相态的应用
6
几种典型的油气藏相图
1 临界点系位于临界凝析 压力点的右侧; 2 液体的等液量线比较密集 地靠近露点线。
1 临界点接近于临界凝析 压力点,地层温度与临界温度接近; 2 液体的等液量线比较稀疏, 且靠近泡点线 地靠近露点线。
非纯烃类化合物，分子量:>1000,易溶于笨, 氯仿和二硫化碳 石油中所含硫(硫化物或单质硫)的百分数. 对石油管线腐蚀极大,有毒
二 油气藏的分类
油气藏
油藏
黑油油藏 轻质油油藏 凝析气藏
气藏
气藏
重 油 油 藏
一 般 黑 油 油 藏
高 收 缩 油 油 藏
挥 发 油 油 藏
富 凝 析 气 气 藏
贫 凝 析 气 气 藏
烷烃 石油与 天然气 环烷烃
C5~C15 常温常压下为液态, 为石油 常温常压下为固态, 为石蜡
C16+
芳香烃
2 石油与天然气的元素组成
C H 石油与 天然气 S N O 微量元素
钒 镍 铁 钴 镁 钙 铝等,<0.003%
83%~87%
11%~14%
1%~5% 虽含量很少, 但非常影响原油质量
3 石油中的烃类化合物
1
相态及其表示方法
体系:人为划分出来用于研究的对象. 相:体系中某一均质的部分.物质可分别以固、液、气 三种状态存在,称为固相、 液相、气相 组分:组成油藏烃类的每一类分子. 组成:体系中所含组分以及各组分在总体系中所占比例.
体系相态的表示方法: 1 状态方程式:描述物质P、V、T关系的表达式.
2 相图:描述物质P、V、T变化关系的图形.
4
多组分体系的相态特征
1、四点 a．临界点 b．临界凝析压力点 c．临界凝析温度点 d．地面分离的条件点 2、三线 a．泡点线 b．露点线 c．等液量线 3、四区 a．液相区 b．气相区 c．两相区 d．反常区
等温反凝析现象
当体系处于A点时体系为单一气 相。当压力降至B点时，由于压 力下降，烃分子距离加大，因 而分子引力下降，这时被气态 轻烃分子吸引的(或分散到轻烃 分子中的)液态重烃分子离析出 来，因而产生了第一批液滴。 而当压力进一步下降到D点时， 由于气态轻烃分子的距离进一 步增大，分子引力进一步减弱 ，因而就把液态重烃分子全部 离析出来，这时在体系中就凝 析出最多的液态烃而形成凝析 油。
湿 气 气 藏
干 气 气 藏
三 原油的分类
原 油 按含 硫量分 按胶质 沥青含量分 按含 蜡量分 按关键 组分分
石 蜡 基 原 油 混 合 基 原 油 环 烷 基 原 油 >0.93
按原油 密度分
中 质 原 油 0.855~0.934
低 硫 原 油
含 硫 原 油
高 硫 原 油
少 胶 原 油
胶 质 原 油
多 胶 原 油
少 蜡 原 油
含 蜡 原 油
高 含 蜡 原 油
凝 析 油 密 度
轻 质 原 油 <0.855
重 质 原 油 >0.934
0.5~2%
<0.5%
8%~25%
>25%
>2%
<8%
<1%
1~2%
0.89~0.93
0.82~0.89
>2%
<0.82
四 油气藏烃类的相态特征
相态及其表示方法 单组分体系的相态特征 双组分体系的相态特征 多组分体系的相态特征 相图的应用 几种典型的相图
吡咯,吡啶,喹啉,吲哚,咔唑等
胶质与沥青
高分子杂环硫,氧,氮化合物, 具有较高的表面活性
5 原油的分子量、含蜡量及胶质、沥青含量
分子量 含蜡量 胶质含量 沥青含量 含硫量
甲烷最小,沥青最大, 分子量变化很大,可大到几千
石油中所含石蜡和地蜡的百分比. 石蜡:C16～C35，分子量300～450,白色或浅黄色固体. 地蜡:C36～C55，分子量500～730. 以胶体状溶于石油中,P和T下降时,可从石油中析出 含氧,氮,硫的多环芳香烃化合物,呈半固态溶解于 原由中,易溶于有机溶剂,一般含量为5%～20%， 分子量：300～1000
烷烃
石油中带有直链或支链的饱和烃. 通常分为正构烷烃和异构烷烃, 可发生卤化,磺化,氧化及裂化反应
石油
环烷烃
环状的饱和烃,通常为五碳环的 环戊烷系和六碳环的环己完烷系
芳香烃
石油中普遍存在,其品种也非常多
4 石油中的非烃类化合物
含氧化合物
环烷酸,脂肪酸,苯酚等
含硫化合物
硫化氢,硫醇,硫醚,噻吩等
石油
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
液相区 两相共存区
临界凝析压力点
双组分体系相态的特点
1 双组分体系的相图不再是一条单调曲线，而是一开口的环形 曲线. 2 双组分体系的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对接点. 3 双组分体系的两相区介于两纯组分的饱和蒸汽压曲线之间, 且临界压力高于各组分的临界压力,但临界温度确界于两组 分的临界温度之间. 4 两组分中哪个组分的含量占优势,露点线或泡点线就靠近哪 一组分的饱和蒸汽压线。 5 两组分的浓度越接近则两相区的面积越大，两组分的组成有 一组分的含量占绝对优势，两相区就越窄长. 6 两组分系统中，组成系统的物质不同其临界点也不同，而且 分子结构越相近的两组分，其临界点轨迹曲线越扁平。如果 两组的挥发性和分子量差别愈大时，临界点轨迹所包围的面 积愈大，临界凝析压力也愈高.
常用的三种相图
立体相图
油藏中常用的相图
平面相图
Leabharlann Baidu
三角相图
2
单组分体系的相态特征
两点:临界点C,三相共存点T 三线:饱和蒸汽压线,溶点线,升华线 三区:气相区,液相区,固相区 临界温度:高于该温度，无论施加多大 压力，气体不可液化 . 临界压力:高于此压力，无论温度多少 ，液体和气体不会同时存在. 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
第二节 油气藏烃类的相态特征
油藏烃类的化学组成 油气藏的分类 原油的分类 油藏烃类的相态特征
一 油藏烃类的化学组成
石油与天然气的化学组成 石油与天然气的元素组成 石油中的烃类化合物 石油中的非烃类化合物 原油的分子量、含蜡量 原油中胶质、沥青含量
1 石油与天然气的化学组成
C1~C4 常温常压下为气态, 为天然气
5
相态的应用
6
几种典型的油气藏相图
1 临界点系位于临界凝析 压力点的右侧; 2 液体的等液量线比较密集 地靠近露点线。
1 临界点接近于临界凝析 压力点,地层温度与临界温度接近; 2 液体的等液量线比较稀疏, 且靠近泡点线 地靠近露点线。
非纯烃类化合物，分子量:>1000,易溶于笨, 氯仿和二硫化碳 石油中所含硫(硫化物或单质硫)的百分数. 对石油管线腐蚀极大,有毒
二 油气藏的分类
油气藏
油藏
黑油油藏 轻质油油藏 凝析气藏
气藏
气藏
重 油 油 藏
一 般 黑 油 油 藏
高 收 缩 油 油 藏
挥 发 油 油 藏
富 凝 析 气 气 藏
贫 凝 析 气 气 藏
烷烃 石油与 天然气 环烷烃
C5~C15 常温常压下为液态, 为石油 常温常压下为固态, 为石蜡
C16+
芳香烃
2 石油与天然气的元素组成
C H 石油与 天然气 S N O 微量元素
钒 镍 铁 钴 镁 钙 铝等,<0.003%
83%~87%
11%~14%
1%~5% 虽含量很少, 但非常影响原油质量
3 石油中的烃类化合物
1
相态及其表示方法
体系:人为划分出来用于研究的对象. 相:体系中某一均质的部分.物质可分别以固、液、气 三种状态存在,称为固相、 液相、气相 组分:组成油藏烃类的每一类分子. 组成:体系中所含组分以及各组分在总体系中所占比例.
体系相态的表示方法: 1 状态方程式:描述物质P、V、T关系的表达式.
2 相图:描述物质P、V、T变化关系的图形.
4
多组分体系的相态特征
1、四点 a．临界点 b．临界凝析压力点 c．临界凝析温度点 d．地面分离的条件点 2、三线 a．泡点线 b．露点线 c．等液量线 3、四区 a．液相区 b．气相区 c．两相区 d．反常区
等温反凝析现象
当体系处于A点时体系为单一气 相。当压力降至B点时，由于压 力下降，烃分子距离加大，因 而分子引力下降，这时被气态 轻烃分子吸引的(或分散到轻烃 分子中的)液态重烃分子离析出 来，因而产生了第一批液滴。 而当压力进一步下降到D点时， 由于气态轻烃分子的距离进一 步增大，分子引力进一步减弱 ，因而就把液态重烃分子全部 离析出来，这时在体系中就凝 析出最多的液态烃而形成凝析 油。
湿 气 气 藏
干 气 气 藏
三 原油的分类
原 油 按含 硫量分 按胶质 沥青含量分 按含 蜡量分 按关键 组分分
石 蜡 基 原 油 混 合 基 原 油 环 烷 基 原 油 >0.93
按原油 密度分
中 质 原 油 0.855~0.934
低 硫 原 油
含 硫 原 油
高 硫 原 油
少 胶 原 油
胶 质 原 油
多 胶 原 油
少 蜡 原 油
含 蜡 原 油
高 含 蜡 原 油
凝 析 油 密 度
轻 质 原 油 <0.855
重 质 原 油 >0.934
0.5~2%
<0.5%
8%~25%
>25%
>2%
<8%
<1%
1~2%
0.89~0.93
0.82~0.89
>2%
<0.82
四 油气藏烃类的相态特征
相态及其表示方法 单组分体系的相态特征 双组分体系的相态特征 多组分体系的相态特征 相图的应用 几种典型的相图