油藏流体及岩石物理性质.ppt

石油工程概论石油工程概论 (General Introduction of Petroleum Engineering)(General Introduction of Petroleum Engineering) 油藏油藏流体流体及及岩石岩石物理性质物理性质 第一章第一章 第一节 油藏流体物理性质 油藏流体油藏流体 (reservoir fluid)(reservoir fluid) 石油石油(petroleum)(petroleum) 天然气天然气(gas)(gas) 地层水地层水( (stratumtousstratumtous water) water) 油藏流体的特点油藏流体的特点(the characteristic of reservoir fluid )(the characteristic of reservoir fluid )： 储层烃类：储层烃类：C C、H H v高温高压，且石油中溶解有大量的烃类气体； v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。 v烃类流体的密度小，比水轻。 油藏 (reservoir） 储集流体的岩石(rock) 储集其中的流体(fluid) 一、油气的相态 相态：物质在一定条件（温度和压 力）下所处的状态。 油藏烃类的相态通常用PT图研究 。 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 多组分烃类系统相图 第一节 油藏流体物理性质 三线三线 泡点线：AC线，液相区与两相区的分界线 露点线：BC线，气相区与两相区的分界线 等液相线：虚线，线上的液量的含量相等 气气 液液 二、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） CH47098 C2H6C3H8C4H10 非烃气体（少量） H2SH2ON2COCO2 C5 惰性气体(inert gas ): He、Ar 第一节 油藏流体物理性质 矿藏矿藏 (mine)(mine) 汽油蒸气含量汽油蒸气含量 (the content of gasoline stream)(the content of gasoline stream) 硫硫含量含量 (the content of sulfur)(the content of sulfur) 凝析气 (condensate gas):具有反凝析作用能形成凝析油的气田气 油藏气 (gas of oil reservoir):又叫油田气,伴生气,溶解或气顶中的气 气藏气 (gas of gas reservoir):又叫气田气,单独聚集成气藏 2、天然气的分类 干气 （CH498%） 湿气（富气） （CH450%，汽油蒸气） 酸气1g/m3 净气1。 第一节 油藏流体物理性质 4、体积系数（Bo） 三、地层原油高压物性 第一节 油藏流体物理性质 4、体积系数（Bo） 当ppb时 ： Bobpb压力下的原油体积系数； Co压缩系数； T地层温度，； o、g 原油和天然气相对密度； (2)影响因素分析 2、油藏温度T ，Bo 3、 油藏压力 P , Bo当PPb时， P , Bo 当PPb时， P, o 当P1实际气体较理想气体难压缩 Z=1实际气体成为理想气体 Z9090岩石表面岩石表面亲油亲油 00岩石表面岩石表面完全水湿完全水湿 岩石表面岩石表面完全油湿完全油湿=180=180 天然岩石的表面性质天然岩石的表面性质 （矿物成份和粗糙度等）（矿物成份和粗糙度等） 大量实验表明：大量实验表明： 岩石的岩石的润湿性润湿性主要取决于主要取决于 原油中极性组分的含量原油中极性组分的含量 九、润湿性 第二节 油藏岩石物理性质 亲水岩石中的油水分布亲油岩石中的油水分布 第二节 油藏岩石物理性质 注水开发油田注水开发油田 亲水岩石亲水岩石: : 位于孔道中间的油很容易被驱替出位于孔道中间的油很容易被驱替出 水驱结束后孔隙空间只剩下被分割的油滴水驱结束后孔隙空间只剩下被分割的油滴 亲水亲水岩石的水驱采收率岩石的水驱采收率大于大于亲油亲油岩石的水驱采收率岩石的水驱采收率 。 同样条件下同样条件下 第二节 油藏岩石物理性质 注水开发油田注水开发油田 亲油岩石亲油岩石: : 位于岩石颗粒表面和微孔隙中的油很难驱替出来位于岩石颗粒表面和微孔隙中的油很难驱替出来 亲水亲水岩石的水驱采收率岩石的水驱采收率大于大于亲油亲油岩石的水驱采收率岩石的水驱采收率。 同样条件下：同样条件下： 第二节 油藏岩石物理性质 敏感性：水敏 速敏 酸敏 碱敏 盐敏 应力敏感 水驱油效率 第二节 油藏岩石物理性质 十、其它性质 在储层中油、气、水构成一个统一的水动力系统。这个系统是由含油区 、含气区和含水区所组成。 一、油气水分布表征参数 含油边缘 含水边缘 边水 油水过渡带 含油气高度 含油面积 第三节 相关概念 1. 1. 边水和底水边水和底水：根据油、气、水的分布状况，把位于含油边缘外根据油、气、水的分布状况，把位于含油边缘外 部的水称为边水，当油层较厚，地层倾角平缓时，水位于油之下，部的水称为边水，当油层较厚，地层倾角平缓时，水位于油之下， 称为底水称为底水 。 底水油藏边水油藏 第三节 相关概念 一、油气水分布表征参数 2. 2. 开放式和封闭式油藏开放式和封闭式油藏： 如果油藏外围有天然露头并与天然水源相通，称为如果油藏外围有天然露头并与天然水源相通，称为“开敞开敞 式油藏式油藏” ” ，如果外围封闭（断层遮挡或尖灭作用），无水源，如果外围封闭（断层遮挡或尖灭作用），无水源 ，则称为，则称为“封闭式油藏封闭式油藏”。 1-1-封闭边缘封闭边缘 2-2-计算含油边缘计算含油边缘 3-3-含气边缘含气边缘 1-1-供给边界供给边界 2-2-计算含油边缘计算含油边缘 3-3-含气边缘含气边缘 封闭式油藏封闭式油藏 开放式油藏开放式油藏 第三节 相关概念 1. 1. 原始地层压力原始地层压力 p pi i ：油藏在开发以前，整个油藏处于平衡状：油藏在开发以前，整个油藏处于平衡状 态，此时油层中流体所承受的压力称为态，此时油层中流体所承受的压力称为“原始地层压力原始地层压力”。 一般在油藏一般在油藏开发初期开发初期，第一批探井完井诱喷后，立即关，第一批探井完井诱喷后，立即关 井测压，所测得的各井油层井测压，所测得的各井油层中部深度压力中部深度压力就是各井的原始地就是各井的原始地 层压力。层压力。 原始地层压力获取的方法原始地层压力获取的方法： 二、各种压力概念 第二节 油藏岩石物理性质 p=p=a+bHa+bH 式中，系数式中，系数 b b 称为称为压力系压力系 数数。常规油气藏常规油气藏 b b 的取值为的取值为0.70.7 1.21.2。当。当b1.21.2时，称为时，称为异异 常高压油藏常高压油藏。 油藏埋深油藏埋深HH 和实测压力和实测压力p p 曲线曲线 0 p H 在油藏在油藏投入开发投入开发以后，油藏就打破了原始状态，在此时所钻的井以后，油藏就打破了原始状态，在此时所钻的井 就就不可能直接不可能直接再测得原始地层压力。这些井的原始地层压力就需要根再测得原始地层压力。这些井的原始地层压力就需要根 据该井油层中部深度，在据该井油层中部深度，在压力梯度曲线压力梯度曲线上求得。上求得。 二、各种压力概念 第二节 油藏岩石物理性质 2. 2. 目前地层压力目前地层压力p p : : 油藏开发过程中，不同时期的地层油藏开发过程中，不同时期的地层 压力称为压力称为“目前地层压力目前地层压力”。 使一口油井使一口油井停止停止生产，而生产，而周围周围的油井的油井继续继续生产，则关闭井生产，则关闭井 的的压力逐渐升高压力逐渐升高，经过一段较长的时间后，压力值，经过一段较长的时间后，压力值不再上升不再上升， 趋于稳定，此时测得的该井的油层趋于稳定，此时测得的该井的油层中部深度中部深度实测压力值即为该实测压力值即为该 井的井的目前地层压力目前地层压力，习惯上也称作为该井的，习惯上也称作为该井的“ “静压静压” ”。 目前地层压力获取的方法目前地层压力获取的方法： 二、各种压力概念 第二节 油藏岩石物理性质 3. 3. 供给压力供给压力 p p e e : :油藏中存在液源供给区时，在供给边缘上油藏中存在液源供给区时，在供给边缘上 的压力称为的压力称为“供给压力供给压力”。 边缘供边缘供 给压力给压力p p e e 二、各种压力概念 第二节 油藏岩石物理性质 4. 4. 井底压力井底压力 p p w w : :油井生产时井底测得的压力称为井底压力， 油井生产时井底测得的压力称为井底压力， 习惯上也称作为该井的流压。习惯上也称作为该井的流压。 p pw w 二、各种压力概念 第二节 油藏岩石物理性质 复习提要 一、地层原油高压物性一、地层原油高压物性 2、体积系数（Bo） 3、压缩系数（Co） 4、粘度（） 1、溶解气油比（Rs） 二、天然气高压物性二、天然气高压物性 1 1、压缩因子（、压缩因子（Z Z） 2、体积系数（Bg） 3、天然气压缩系数（Cg） 4、粘度（） 1、地层水矿化度