油层物理何更生版第二章1-2节课件.ppt

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1、储层烃类系统的相态第二章储层流体的物理性质油气的溶解与分离天然气的高压物性原油的高压物性地层水的高压物性1储层流体石油天然气地层水一些分子结构相似的碳氢化合物的混合物和少量非碳氢化合物的混合物储层烃类:烷烃、环烷烃和芳香烃2（1）高温高压，且石油中溶解有大量的烃类气体；储层流体的特点：（2）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。原因烃类物质的组成是内因；温度、压力是外因。3第一节油气藏烃类的相态特征一、油藏烃类的化学组成和分类油藏烃类包括石油、天然气

2、和石蜡。油气的化学组成主要是复杂的碳烃化合物。油藏烃类主要由烷烃4（主要成分），环烷烃、芳香烃组成，烷烃又称石蜡族烃，其通式为CnH2n+2常温常压下C1－C4气C５－C１液C１６以上石蜡此外，还含有少量的氧、硫、碳化合物，即沥青一胶质等。按比重可依次把油气藏分为以下几类：（1）气藏：以CH4为主，还含有少量的乙烷、丙、丁烷；5（2）凝析气藏：含有比丙烷、丁烷更重的烃类，可由甲烷直到辛烷（C8），它的在原始条件下是气体，随着P下降或采到地面会凝析出液态烃。液态烃比重0.6-0.7，颜色浅，称凝析油。（3）临界油气藏：其特点是

3、含有较重的烃类，构造上部接近气体，下部接近于油，但油气无明显分界面，比重0.7-0.8。亦称挥发性油藏。（4）油藏：分为带气顶和无气顶油藏，油藏中以液相烃为主，比重0.8-.94,0.94为最高原油比重。6（5）重油油藏：比重在0.94以上者，又称稠油油藏。（6）天然沥青砂，其0大于10000mPas，不能流动。二、体系、相、组分、组成及相图体系：指由一定种类和质量的物质所组成的整体。组分：指混合物体系中的各个成分。相：指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。组成：指混合物体系中各个成分或组分及其相

4、对含量。7相图：某一个体系的相态是压力(p)、温度(T)和比容(v)的函数：相态方程用来表示相态方程的图形。油田开发中最常用的是：p—T相图。8三、单、双、多组分相态特征1.单组分体系的相态特征1）液体与其蒸气呈平衡状态在一个密闭的容器内，液体的蒸发与蒸气的凝结，若同一时期内，离开液体的分子数和回到液体的分子数相等，则液体与其蒸气处于平衡状态。2）饱和蒸气压当温度一定，液体与其液面上的蒸气呈平衡状态时，由此蒸气产生的压力称为饱和蒸气压（又简称蒸气压）。93）蒸气压曲线（P－T曲线）对某一纯液体，其蒸气压与温度的关系称为该液体

5、的蒸气压曲线。特征：一线（AC线）A.曲线上各点表示在相应的温度上，液气两相共存并处于平衡状态。B.反映了单组分相态的变化（T定，P变，组成未变）。C.单相分系统的露点和泡点的轨迹相同。露点压力：T一定，开始从气相中凝结出第一批液滴时的压力。泡点压力：T一定，开始从液相中分离出第一批气泡时的压力。10一点（临界点C）即曲线终点（TC，PC）C点意义：单组分系统处于临界状态时，液气的区别消失，该点也是两相共存的最高点，高于该点的P、T，组分不再处于两相。两区：气相区和液相区。2.双组分烃的相图特征（1）两线-泡点线和露点线地层

6、油饱和压力：温度一定,地层油中开始出现第一批气泡时的压力值称地层油饱和压力。11（2）三区液相区：泡点线外侧，P地＞Pb气体溶于油中成单液相。气相区：露点线外侧,BC线上为气相，压力下降仍为气相。两相区：对AC线，因为P地＜Pb，油中有气分出，对BC线，由于压力上升,气体液化，因而成两相区。说明：1)该区为液气平衡共存的P、T范围每一点的液气都处于平衡状态；122)虚线是液气的等比例线；3)由于P、T不同，液气所占的比例不同；4)相态发生变化后，组分要发生变化。(3)三点C点（TC，PC）：即二线碰点，在该点液相和气相的内涵

7、性质，如P、0、等与数量无关的性质相同。T1（CT）：两相区的最高温度（临界凝析温度），高于此温度，无论怎样加压，也不能使气体液化。13P1（CP）：两相区的最高压力（临界凝析压力),在T1内，压力高于P1，无论什么下的T，液体也不能气化。（4）反常凝析区正：T＝C，p下降液体分离出气体,P上升气体凝析出液体；反：T＝C，p下降气体凝结出液体,P上升液体气化；14反：T＝C，p下降气体凝结出液体,P上升液体气化；A.等温反常蒸发在TC＜T＜T1（CT），压力升高，液体反而气化的这种反常相变现象称为等温反常蒸发。B.等温反

8、常凝析在TC＜T＜T1下，压力下降，已蒸发的气体又凝析出液体的这种反常相变现象称为等温反常凝析。15如图所示，在TC＜T＜T1下，由E3E2：P上升,液体气化，E2E3：P下降气体凝结，即分别为等温反常蒸发和等温反常凝析。注：反常区只是在C点附近较小的区域内出现。E2点：上露点；E4点：下