第一章储层流体的物理性质省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

油油层层：能能储储集集油油气气、并并能能让让油油气气在在其其中中流流动动多多孔孔介质介质。油藏：油藏：深埋在地下油气聚集场所。深埋在地下油气聚集场所。单一圈闭、统一水动力系统、统一油水界面。油田：油田：一个地域地下全部油藏组成油田一个地域地下全部油藏组成油田。第一章第一章 储层流体物理性质储层流体物理性质第1页比比如如:石石油油管管理理局局 管管理理着着很很多多采采油油厂厂管管理理着着很多很多油田油田.reservoir*oilfieldformation第一章第一章 储层流体物理性质储层流体物理性质第2页储层流体储层流体石油石油天然气天然气地层水地层水一些分子结构相同一些分子结构相同碳氢化碳氢化合物合物混合物和少许非碳氢混合物和少许非碳氢化合物混合物化合物混合物储层烃类储层烃类烷烃、环烷烷烃、环烷烃和芳香烃烃和芳香烃第一章第一章 储层流体物理性质储层流体物理性质第3页 特特点点(characteristic)：处于高温、高压下，石油中溶有大量天然气，地层水矿化度高。油油藏藏流流体体(reservoir fluids)：油藏中石油、天然气、地层水。随油藏开采地下流体相态发生改变影响最终采收率。为合理开发油藏，就必需搞清地下流体相态、物性随压力改变。第一章第一章 储层流体物理性质储层流体物理性质第4页储层烃类系统相态储层烃类系统相态第一章第一章 储层流体物理性质储层流体物理性质油气溶解与分离油气溶解与分离天然气高压物性天然气高压物性原油高压物性原油高压物性地层水高压物性地层水高压物性第5页常温常温常压常压下：下：1 1、储层烃类化学组成及分类、储层烃类化学组成及分类 气体气体液体液体固体（石蜡）固体（石蜡）1.11.1石油化学组成石油化学组成(Compositionofpetroleum)石石油油烷烷烃烃环环烷烷烃烃芳芳香香烃烃少少许许非非烃烃类类氧氧、硫、氮化合物。硫、氮化合物。其中烷烃其中烷烃 最多：最多：Alkanescycloalkanesaromatic第一节第一节 储层烃类系统相态储层烃类系统相态Phasebehaviorofhydrocarbonsystem第6页油井中蜡油井中蜡石蜡原油胶质沥青质泥砂石蜡原油胶质沥青质泥砂 含蜡量越高，结蜡温度越高，凝固点越高。原原油油中中胶胶质质、沥沥青青质质：是是高高分分子子杂杂环环烃烃氧氧、硫、氮化合物。硫、氮化合物。对原油颜色、密度、粘度影响较大。对原油颜色、密度、粘度影响较大。Resinsasphaltenes第一节第一节 储层烃类系统相态储层烃类系统相态1 1、储层烃类化学组成及分类、储层烃类化学组成及分类 1.1石油化学组成石油化学组成(Compositionofpetroleum)第7页1.21.2石油商品性质石油商品性质石油商品性质：相对密度、粘度、凝固点、石油商品性质：相对密度、粘度、凝固点、含含蜡量蜡量、含硫量含硫量和和胶质沥青质胶质沥青质含量。含量。第一节第一节 储层烃类系统相态储层烃类系统相态1 1、储层烃类化学组成及分类、储层烃类化学组成及分类 -148-2.35-20.722.633-63.50.8893任丘任丘P层层-3.418.130-12.30.8394川中油田川中油田-6.40.260.1517.44.73-7-37.40.9037辽河辽河C区区21.85899.511.89.6513.82162.2*-0.9744江汉江汉W区区-22.68.3-15.5-12.90.8530玉门玉门L层层3518583.70.130.0112.62.04-50-19.230.8699克拉玛依克拉玛依20.54.0974.810.136.2713.986.17-1225.5551.970.9174大港大港M层层11.21.915.88.952.256.627.50-12157.5427.50.9547孤岛孤岛G层层20979.55.50.473.118.317.93317.9537.690.8845胜利胜利T区区2814882.50.15-13.328.624-17.400.8753大庆大庆S区区 300/%0.94油藏油藏类类型型凝析油藏凝析油藏临临界油藏界油藏常常规规油藏油藏稠油油藏稠油油藏表表1.1.7气藏分类表气藏分类表天然气相天然气相对对密度，密度，f0.600.700.710.800.80气藏气藏类类型型干气气藏干气气藏湿气湿气气藏气藏凝析凝析气藏气藏挥发性油藏挥发性油藏第11页通常通常：储层烃类普通有储层烃类普通有气气、液液、固固三种相态；三种相态；第一节第一节 储层烃类系统相态储层烃类系统相态2 2、油藏烃类相态特征、油藏烃类相态特征 (phase behavior of hydrocarbon)相相(Phase)：体系中含有相同成份、相同物理化学性质均体系中含有相同成份、相同物理化学性质均匀部分匀部分。如地层油和水为两相。如地层油和水为两相。组分组分(Components)：体系中物质各个成份体系中物质各个成份。组成组成(Composition)：体系中物质各个成份及其相对含量。体系中物质各个成份及其相对含量。体系体系(System)：一定种类和数量物质组成整体。一定种类和数量物质组成整体。第12页相图相图某一个体系相态是压力某一个体系相态是压力(p)、温度、温度(T)和比容和比容(v)函数：函数：相态方程相态方程相图：相图：用来表示相态方程图形。用来表示相态方程图形。油田开发中最惯用是：油田开发中最惯用是：pT相图。相图。第一节第一节 储层烃类系统相态储层烃类系统相态2 2、油藏烃类相态特征、油藏烃类相态特征 (phase behavior of hydrocarbon)第13页相图相图第一节第一节 储层烃类系统相态储层烃类系统相态2 2、油藏烃类相态特征、油藏烃类相态特征 (phase behavior of hydrocarbon)第14页相图相图第一节第一节 储层烃类系统相态储层烃类系统相态2 2、油藏烃类相态特征、油藏烃类相态特征 (phase behavior of hydrocarbon)第15页2.1 2.1 单组分体系相态特征单组分体系相态特征2 2、油藏烃类相态特征、油藏烃类相态特征 (phase behavior of hydrocarbon)P P1 1(气气)P)P2 2P P露露 P P2 2 P P2 2 P P2 2P P泡泡 P P3 3(液液)等压液化等压液化等压汽化等压汽化第16页2.1 2.1 单组分体系相态特征单组分体系相态特征单调曲线单调曲线三个区三个区极值点极值点饱和蒸汽压线饱和蒸汽压线泡点线泡点线露点线露点线临界点临界点泡点泡点露点露点气相区气相区气液两相区气液两相区液相区液相区体系中两相共存体系中两相共存压力和温度点。压力和温度点。体系中两相共体系中两相共存最高压力和存最高压力和最高温度点。最高温度点。开始从液相中分离开始从液相中分离出第一批气泡时压出第一批气泡时压力、温度。力、温度。开始从气相中凝结开始从气相中凝结出第一批液滴时压出第一批液滴时压力、温度。力、温度。2 2、油藏烃类相态特征、油藏烃类相态特征 (phase behavior of hydrocarbon)第17页体系中两相共存体系中两相共存最高压力最高压力和和最高温度最高温度点。点。指温度指温度(或压力或压力)一定时一定时,开始从开始从液相液相中中分离分离出第出第一批一批气泡气泡时压力时压力(或温度或温度)。临界压力临界压力(Pc)临界温度临界温度(Tc)露点：露点：指温度指温度(或压力或压力)一定时一定时,开始从开始从气相气相中中凝结凝结出出第一批第一批液滴液滴时压力时压力(或温度或温度)。泡点：泡点：临界点：临界点：泡点线：泡点线：由泡点轨迹组成线。由泡点轨迹组成线。由露点轨迹组成线。由露点轨迹组成线。露点线：露点线：单组分烃特点单组分烃特点：泡点压力露点压力泡点压力露点压力。第18页三区三区液相区液相区气液两相区气液两相区气相区气相区一线一线泡点线泡点线液相中分离出气泡时压力、温度点组成线液相中分离出气泡时压力、温度点组成线露点线露点线气相中凝结出液珠时压力、温度点组成线气相中凝结出液珠时压力、温度点组成线AC线以上线以上AC线右下方线右下方AC线上点线上点三点三点泡点泡点AC线上点，也称线上点，也称饱和压力饱和压力点点露点露点AC线上点线上点临界点临界点C点，气液两相共存最高压力、最高温度点点，气液两相共存最高压力、最高温度点油藏油藏气藏气藏油气藏油气藏饱和蒸汽压线饱和蒸汽压线气液两相共存压力、温度点组成线气液两相共存压力、温度点组成线相图应用相图应用：依据依据P P、t t，判断单组分烃所处相态。，判断单组分烃所处相态。第19页2.1 2.1 单组分体系相态特征单组分体系相态特征2 2、油藏烃类相态特征、油藏烃类相态特征 (phase behavior of hydrocarbon)混相驱提升采收率惯用：CO2和丙烷。第20页2.2 2.2 双组分体系相态特征双组分体系相态特征开口环线开口环线三区三区五点五点泡点线和露点线相交泡点线和露点线相交临界凝析压力点临界凝析压力点临界凝析温度点临界凝析温度点临界点：泡点线和露点线交点。意义：该体系气相和液相内涵性质相同压力和温度点。2 2、油藏烃类相态特征、油藏烃类相态特征 (phase behavior of hydrocarbon)第21页2.2 2.2 双组分体系相态特征双组分体系相态特征临界凝析压力点临界凝析压力点临界凝析温度点临界凝析温度点2 2、油藏烃类相态特征、油藏烃类相态特征 (phase behavior of hydrocarbon)临界凝析温度点：不论压力多大，凡高于此温度便不能形成液体。临界凝析压力点:不论温度高低，凡高于此压力便不能形成气体。第22页等液量线，等液量线，数值为液量数值为液量体积分数体积分数2.2 2.2 双组分体系相态特征双组分体系相态特征2 2、油藏烃类相态特征、油藏烃类相态特征 (phase behavior of hydrocarbon)泡点压力泡点压力露点压力露点压力第23页2.2 2.2 双组分体系相态特征双组分体系相态特征2 2、油藏烃类相态特征、油藏烃类相态特征 (phase behavior of hydrocarbon)第24页2.2 2.2 双组分体系相态特征双组分体系相态特征2 2、油藏烃类相态特征、油藏烃类相态特征 (phase behavior of hydrocarbon)第25页双组分体系相图特点：双组分体系相图特点：1)1)任一双组分混合物两相区任一双组分混合物两相区都位于两纯组分饱和蒸气压都位于两纯组分饱和蒸气压曲线之间；曲线之间；2)2)两组分分配百分比越靠两组分分配百分比越靠近近,两相区面积越大；两相区面积越大；3)3)两相区、临界点向占两相区、临界点向占优势组分饱和蒸气压曲优势组分饱和蒸气压曲线迁移；线迁移；2.2 2.2 双组分体系相态特征双组分体系相态特征2 2、油藏烃类相态特征、油藏烃类相态特征 (phase behavior of hydrocarbon)第26页双组分体系相图特点：双组分体系相图特点：4)4)双组分混合物临双组分混合物临界压力普通都高于界压力普通都高于各组分临界压力；各组分临界压力；混合物临界温度混合物临界温度都居于两纯组分临都居于两纯组分临界温度之间；界温度之间；2.2 2.2 双组分体系相态特征双组分体系相态特征2 2、油藏烃类相态特征、油藏烃类相态特征 (phase behavior of hydrocarbon)第27页双组分体系相图特点：双组分体系相图特点：5)5)两组分分子量差异两组分分子量差异越大越大,临界点轨迹线所临界点轨迹线所包面积越大，两相区包面积越大，两相区最高压力越高；最高压力越高；2.2 2.2 双组分体系相态特征双组分体系相态特征2 2、油藏烃类相态特征、油藏烃类相态特征 (phase behavior of hydrocarbon)第28页2.3 2.3 多组分烃相图多组分烃相图 Phasebehaviorofmulti-componentsystem测定原理：测定原理：2 2、油藏烃类相态特征、油藏烃类相态特征 (phase behavior of hydrocarbon)第29页多组分烃相图特点：多组分烃相图特点：虚虚线线等等液液量量线线。数数字字-液液相所占体积百分数；相所占体积百分数；P P点点压压力力临临界界凝凝析析压压力力(Cricondenbar)。为一开口环形曲线；为一开口环形曲线；C C 点为点为临界点临界点；PCPC线线泡点线泡点线，其左上方为其左上方为液相区液相区；TCTC线线露点线露点线，其右下方为其右下方为气相区气相区；环形区内为环形区内为两相区两相区；TT温度温度-临界凝析温度临界凝析温度(Cricondentherm)(Cricondentherm)2.3 2.3 多组分烃相图多组分烃相图 Phasebehaviorofmulti-componentsystem第30页阴影区：阴影区：为反常凝析区。为反常凝析区。E:E:第一露点第一露点；B:B:第二露点第二露点2.3 2.3 多组分烃相图多组分烃相图 Phasebehaviorofmulti-componentsystem2 2、油藏烃类相态特征、油藏烃类相态特征 (phase behavior of hydrocarbon)第31页 四区四区 三线三线 六点六点 各类油气藏开各类油气藏开发特点，怎样有发特点，怎样有效提升开发效果。效提升开发效果。2.32.3多组分体系相态特征多组分体系相态特征未饱和油藏未饱和油藏饱和油藏饱和油藏凝析气藏凝析气藏纯气藏纯气藏过饱和油藏过饱和油藏反常凝析区反常凝析区第二露点第二露点液相含量液相含量最大点最大点等液量线等液量线第32页三线三线泡点线泡点线AC线，液相区与两相区分界限线，液相区与两相区分界限露点线露点线BC线，气相区与两相区分界限线，气相区与两相区分界限等液量线等液量线虚虚线，线上液相含量相等线，线上液相含量相等第33页四区四区液相区液相区反常凝析区反常凝析区气液两相区气液两相区气相区气相区PCT线包围阴影部分线包围阴影部分AC线以上线以上BC线右下方线右下方ACB线包围区域线包围区域油藏油藏气藏气藏油气藏油气藏凝析气藏凝析气藏第34页六点六点泡点泡点AC线上点，也称线上点，也称饱和压力饱和压力点点露点露点BC线上点线上点临界点临界点C点，泡点线与露点线交点点，泡点线与露点线交点临界凝析压力点临界凝析压力点P点，两相共存最高压力点点，两相共存最高压力点临界凝析温度点临界凝析温度点T点，两相共存最高温度点点，两相共存最高温度点第二露点第二露点气体在等温降压过程中出现露点气体在等温降压过程中出现露点第35页J J点点：未饱和油藏：未饱和油藏(Undersaturatedoil)；相图应用：相图应用：确定油气藏类型，分析其开确定油气藏类型，分析其开发过程中相态改变。发过程中相态改变。I I点点：饱和油藏，可能有气顶；：饱和油藏，可能有气顶；F F点点：气藏；：气藏；A A点点：凝析气藏。：凝析气藏。凝凝析析气气藏藏(Condensategas)：温温度度位位于于临临界界温温度度和和最最大大临临界界凝凝析温度之间析温度之间，阴影区上方。阴影区上方。2.3 2.3 多组分烃相图多组分烃相图 Phasebehaviorofmulti-componentsystem2 2、油藏烃类相态特征、油藏烃类相态特征 (phase behavior of hydrocarbon)第36页各类油气藏开发特点各类油气藏开发特点J点油藏点油藏液态液态压力下降压力下降泡点线泡点线(饱和压力饱和压力)压力下降压力下降气液两相气液两相第37页各类油气藏开发特点各类油气藏开发特点I点饱和油藏点饱和油藏液态液态压力稍微下降压力稍微下降气液两相气液两相第38页各类油气藏开发特点各类油气藏开发特点L点过饱和油藏点过饱和油藏(带气顶油藏带气顶油藏)气液两相气液两相第39页含气顶油藏：含气顶油藏：各类油气藏开发特点各类油气藏开发特点第40页各类油气藏开发特点各类油气藏开发特点A点凝析气藏点凝析气藏（特定标志：气藏压力高于临界压力，温（特定标志：气藏压力高于临界压力，温度介于临界温度和临界凝析温度之间）度介于临界温度和临界凝析温度之间）气态气态压力下降压力下降气液两相气液两相压力下降压力下降气态气态第41页当压力低于露点压力时，当压力低于露点压力时，地层中有油凝析出来，地层中有油凝析出来，这部分油普通不流动。这部分油普通不流动。所以，必须保持压力开所以，必须保持压力开采（采（PPPPb b)：1 1）循环注气）循环注气：采出凝析：采出凝析气分离后气体回注到油气分离后气体回注到油藏，能够减缓压力降低；藏，能够减缓压力降低；2 2）注相邻气藏干气。注相邻气藏干气。The pressure will still decline because the gas volume of exported oil is not replaced.各类油气藏开发特点各类油气藏开发特点凝析气藏凝析气藏第42页各类油气藏开发特点各类油气藏开发特点F点气藏点气藏气态气态压力下降压力下降气态气态第43页2.42.4经典油气藏相态特征经典油气藏相态特征 低低收收缩缩原原油油(Low-shrinkagecrudeoil)：指指采采到到地地面面后后体体积积收收缩缩较较小小原原油油（地地下溶解气量？下溶解气量？）。高收缩油：高收缩油：指采到地面后体积收缩指采到地面后体积收缩较大油较大油。1-1-10 低收缩油特点低收缩油特点：含重含重烃较多烃较多，地面，地面气油比较气油比较小小，数值通常小于，数值通常小于90m90m3 3/m/m3 3。原油。原油相对密度较相对密度较高高，经常，经常0.8760.876。颜色颜色呈黑色和深褐色。呈黑色和深褐色。2 2、油藏烃类相态特征、油藏烃类相态特征 (phase behavior of hydrocarbon)第44页高收缩原油高收缩原油：产出液体数产出液体数量显著降低。地面量显著降低。地面气油比相气油比相对较高对较高，普通在，普通在90-90-1500m1500m3 3/m/m3 3。地面原油。地面原油相对密相对密度普通小于度普通小于0.780.78。等液量线分布等液量线分布显著不一样，显著不一样，小于小于75%75%等液量线密等液量线密向泡点向泡点线方向移动线方向移动；油藏条件靠近油藏条件靠近临界点。临界点。2.42.4经典油气藏相态特征经典油气藏相态特征 2 2、油藏烃类相态特征、油藏烃类相态特征 (phase behavior of hydrocarbon)第45页2.42.4经典油气经典油气藏相态特征藏相态特征 第46页1-1-121-1-13第第2露点露点1-1-14特点：从低收缩油特点：从低收缩油干气，干气，临临界界点点左左移移，油油藏藏条条件件相相对对于临界点从左向右偏移；于临界点从左向右偏移；相图面积由大相图面积由大小；小；等等液液量量线线由由在在露露点点线线附附近近密密集集在泡点线附近密集。在泡点线附近密集。作业：作业：17、18题题2.42.4经典油气藏相态特征经典油气藏相态特征 2 2、油藏烃类相态特征、油藏烃类相态特征 (phase behavior of hydrocarbon)第47页