油气藏烃类的相态特征.ppt

第二节 油气藏烃类的相态特征,教学目的： 掌握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。 教学重点和难点：油藏烃类的相态特征 教法说明：课堂讲授 教学内容：,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,石油与 天然气,烷烃,环烷烃,芳香烃,C1C4 常温常压下为气态, 为天然气,C5C15 常温常压下为液态, 为石油,C16+ 常温常压下为固态, 为石蜡,2 石油与天然气的元素组成,石油与 天然气,C,H,S,N,O,微量元素,钒 镍 铁 钴 镁 钙 铝等,0.003%,1%5% 虽含量很少, 但非常影响原油质量,83%87%,11%14%,3 石油中的烃类化合物,石油,烷烃,环烷烃,芳香烃,石油中普遍存在,其品种也非常多,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,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,4 石油中的非烃类化合物,石油,含氧化合物,含硫化合物,胶质与沥青,硫化氢,硫醇,硫醚,噻吩等,环烷酸,脂肪酸,苯酚等,含氮化合物,吡咯,吡啶,喹啉,吲哚,咔唑等,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,沥青含量,石油中所含石蜡和地蜡的百分比. 石蜡:C16C35，分子量300450,白色或浅黄色固体. 地蜡:C36C55，分子量500730. 以胶体状溶于石油中,P和T下降时,可从石油中析出,甲烷最小,沥青最大, 分子量变化很大,可大到几千,胶质含量,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：3001000,非纯烃类化合物，分子量:1000,易溶于笨, 氯仿和二硫化碳,含硫量,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,气藏,黑油油藏,轻质油油藏,凝析气藏,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,湿 气 气 藏,干 气 气 藏,三 原油的分类,原 油,按含 硫量分,低硫原油0.5%,按胶质 沥青含量分,按含 蜡量分,按关键 组分分,按原油 密度分,含硫原油0.52%,高硫原油2%,少胶原油8%,胶质原油8%25%,多胶原油25%,少蜡原油1%,含蜡原油12%,高含蜡原油2%,凝析油 密度0.82,石蜡基原油0.820.89,混合基原油0.890.93,环烷基原油 0.93,轻质原油 0.855,中质原油 0.8550.934,重质原油 0.934,四 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,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.,常用的三种相图,立体相图,平面相图,油藏中常用的相图,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,几种常见物质的饱和蒸汽压线,3 双组分体系的相态特征,临界凝析压力点,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,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.,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。,5 相态的应用,6 几种典型的油气藏相图,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。,1 地层温度和分离器温度均在 两相区外; 2 临界点较低; 3 底下和地面