油气藏类型、典型的相图特征和识别实例

1、油气藏类型、典型的相图特征和识别实例一、油气藏的类型二、多组分系统的相态特征三、典型的油气藏相图特征四、油气藏流体物性分析五、油气体系中气体的溶解与分离六、油气藏识别实例主要内容一、油气藏的类型 油气藏气藏油藏气藏凝析气藏轻质油油藏黑油油藏重油一般油挥发油高收缩油高凝析气干气湿气贫凝析气一、油气藏的类型 1、重油(Rs20m3/m3)2、黑油(Rs:20360m3/m3)3、挥发油(360m3/m3 Rs 2000m3/m3 或C1 18000m3/m3或C18595%)6、干气(C195%)一、油气藏的类型 按地层流体性质划分的界限对油气藏分类 类型气油比m3/m3天然气甲烷含量%凝析油含量

2、g/m3地面原油密度g/cm3天然气凝析气轻质油黑油180005501800025055085759055756055551800-0.700.800.720.820.760.830.831.00二、多组分系统的相态特征 油藏流体的特点是处于高温、高压下，特别是其中的石油溶解有大量的烃类气体，从而使处于地下的油藏流体的物理性质与其地面的性质有很大的不同。为了合理开发油气藏，首先就必须搞清油气水在地下的性质，及其随温度、压力的变化，即PVT关系。 二、多组分系统的相态特征 气相区气相区两相区相包络线aCpCCTb把两相区和单相区分开，包络线内是两相区，包络线外所有流体都以单相存在。 等液量线（虚

3、线）代表液相所占的体积百分数或摩尔百分数。1、多组分烃类相图气相区气相区两相区二、多组分系统的相态特征aCpC线为泡点线，它是液相区和两相区的分界线，该线表示液相体积百分数为100。 当压力降到等于泡点压力时，体系将出现第一批气泡，此压力又称为该烃类体系的饱和压力，所以泡点线又称为饱和压力线。 CCTb为露点线，它是气相区和两相区的分界线，该线代表气相体积百分数为100，当压力升高到露点压力时，体系会出现第一批液滴。 气相区气相区两相区二、多组分系统的相态特征临界点：泡点线和露点线的汇合点。 相包络线上CP点为体系中两相能共存的最高压力点（临界凝析压力），CT点为最高温度点（临界凝析温度）。等

4、压降温反凝析区：等温降压反凝析区：二、多组分系统的相态特征油藏：J点表示一个纯油藏，在原始压力和温度下，该烃类体系是单一液相原油。由于油藏压力高于饱和压力，油藏未被天然气所饱和，故称欠饱和油藏。I点的压力即为油藏泡点压力或饱和压力饱和油藏 。L点代表一个有气顶的油藏。由于气、液两相的重力分离作用，原始状态下气体积聚于油藏构造高部位，形成气顶。 油气藏的相图二、多组分系统的相态特征凝析气藏：A点所代表的体系为凝析气藏，它的特点是：原始地层压力高于临界压力，而地层温度介于临界温度与临界凝析温度之间，A点位于等温反凝析区的上方。气藏：如果烃类系统的原始条件处于临界点的右侧，且在包络线之外（F点），那

5、么该系统在原始条件下处于气相，F点代表一个气藏，即使在等温降压的采气过程中，也不穿过两相区而始终保持单一气相。油气藏的相图二、多组分系统的相态特征判断油气藏类型： 实质是根据油藏原始条件（温度及压力）与临界点相对位置的关系来判断。二、多组分系统的相态特征 事实上，油气藏烃类体系组成不同时，其相图的形状和位置也将变化，随着体系中重烃含量的增加，相包络线位置向右下方偏移，相包络线上临界点的位置及油藏的温度、压力决定了油藏流体类型，即油气藏类型。图中所示的油藏烃类体系从气藏、凝析气藏、挥发性油藏到油藏，体系的平均分子量逐渐增加。下面进一步分析几类典型油气藏的相态特征。 三、典型的油气藏相图特征1、常

6、规黑油油藏（低收缩油藏）相图 低收缩原油的相图该类油藏，一般气油比小于360m3/m3。原油相对密度为一般大于以上。产出的地面油常为黑色和深褐色。垂线表示在油藏温度下，油藏中剩余的流体将含75%（摩尔百分数）的油和25%的天然气。斜虚线表示流体从井筒到地面分离器的降压、降温路径，表明在分离器条件下，大约有85%（摩尔百分数）井流物为油，这一百分数是相当高的，也只有低收缩原油能够达到此值。三、典型的油气藏相图特征1、实例 云9-1井地层压力，MPa33.22地层温度， 116饱和压力， MPa13.20地面原油相对密度0.876气油比， m3/m358.7体积系数1.215收缩率，%17.7前8

7、井地层压力，MPa58.80地层温度， 142.8饱和压力， MPa27.40地面原油相对密度0.816气油比， m3/m3160.3体积系数1.472收缩率，%32.1三、典型的油气藏相图特征2、轻质油藏（高收缩油藏）相图 与常规重质油藏相图基本相似，但轻质油藏由于轻质组分含量较高， 相图两相区内等液量线比较稀疏。一旦低于泡点压力后即可分离出大量气体，故也称为高收缩油藏。 在分离器条件下，约有65的液相原油，其相对密度小于，但呈深色，气油比小于1800m3/m3。 高收缩原油的相图三、典型的油气藏相图特征2、实例文200-1井白18井地层压力，MPa66.00地层温度， 140饱和压力， M

8、Pa44.20地面原油相对密度0.806气油比， m3/m3486.7体积系数2.395收缩率，%58.2地层压力，MPa50.81地层温度， 125饱和压力， MPa33.69地面原油相对密度0.779气油比， m3/m3767.4体积系数3.183收缩率，%68.6三、典型的油气藏相图特征3、凝析气藏气藏温度介于临界温度与临界凝析温度之间。气藏压力位于包络线之外，原始状态(点1)下烃类体系以单相气体存在，为气藏。 地面分离器条件下，约有25%的地面产出物为液体，产出的液体称为凝析油，而气体则称为凝析气。凝析气藏的气油比可达12,600m3/m3，凝析油相对密度可小到，色浅且透明。 凝析气藏

9、相图三、典型的油气藏相图特征4、实例文305井地层压力，MPa46.20地层温度， 126露点压力， MPa39.59地面原油相对密度0.759气油比， m3/m35668.5三、典型的油气藏相图特征4、湿气气藏相图其特点是：气藏温度远高于临界温度。当油藏压力降低时，例如从点1降至点2，流体始终处于气相。 在分离器条件下，体系处于两相区内，因此在分离器内会有一些液烃析出，轻质油的相对密度小于，地面气油比小于18,000m3m3。 典型湿气藏相图三、典型的油气藏相图特征5、干气气藏相图甲烷含量很高（占7098）的天然气称为干气。地层温度和油气分离器温度均在两相区之外，地层条件(点1至2)和井筒到

10、分离器过程均不穿过两相区，地下和地面均无液烃析出，理论上讲气油比为无穷大。如果地面分离器有微量凝析油，其气油比往往高于18,000m3m3 。典型干气藏相图三、典型的油气藏相图特征6、油气藏相图位置文305井白18井文200-1井前8井云9-3井中原油田部分油气藏相图的相对位置四、油气藏流体物性分析取样井的选择1、井底压力高于原始饱和（露点）压力。2、气油比、地面油密度有代表性的油气井。3、采油指数较高、油气流稳定、无间歇现象。4、井口量油测气设备齐全可靠。5、水泥封固井段层间无串槽。6、最好为自喷井。 取样成功的关键1、流入井筒的流体就是目前油气藏的代表性流体。2、油井生产、分离条件（包括分

11、离压力和温度）稳定。3、油、气产量计量准确可靠。四、油气藏流体物性分析取样井的调整取样井调整仅适用于原始饱和压力（露点压力）低于地层压力而高于正常生产时的流动压力的油气藏。流动压力降到饱和压力（露点压力）以下，流体将在井筒周围脱气（凝析），形成以井筒为中心的脱气（凝析）区。油气井调整的目的在于用油气藏远处的原始油气藏流体取代井筒周围没有代表性的油气藏流体。油气井生产情况1油气井生产情况2油气井生产情况3油气井生产情况4四、油气藏流体物性分析1、闪蒸分离又称接触分离或单次(一)次脱气。即在油气分离过程中分离出的气体与油始终保持接触，体系的组成不变。下图是用PVT筒进行闪蒸分离实验的示意图。 四、

12、油气藏流体物性分析2、 P-V（压力-体积）关系从Pl至P5整个降压过程中，油气体系一直保持接触，气体不排出，总组成始终不变，这是闪蒸分离的特点，也是所以称为接触脱气的原因。 在实验室内进行油气体系的降压脱气试验时，由地层压力开始逐渐降压、脱气，测定体系的P-V（压力-体积）关系如图所示，直至压力降至大气压，并达到气液相平衡。 接触脱气过程示意图 四、油气藏流体物性分析3、多级脱气 所谓多级脱气，即在脱气过程中将每一级脱出的气体排走后，液相再进入下一级，亦即脱气是在系统组成变化的条件下进行的，多级脱气过程示意图如图所示。多级脱气过程示意图 四、油气藏流体物性分析4、定容衰竭 定容衰竭试验主要描

13、述低于露点压力时之气藏特性。在低于露点压力以下压力下降的某些特性可进行物质平衡计算。定容衰竭的最普通的特性是脱出气体体积。定容衰竭研究的方法 1、直接衰竭：降低压力时以非常慢的速度从均衡容器中放出气体，保持等容。2、多级衰竭：通过一系列均衡膨胀，在保持等容下放掉气体。严格的讲，这两种衰竭均不能代表油藏特性。四、油气藏流体物性分析分离实验的目的在于通过对比不同分离条件下的气油比、油罐油密度和地层体积系数等参数，确定不同分离条件对原油采收率的影响，以选择最佳分离条件。通常规定两级分离。第一级分别实验四个分离压力，分离温度参照原油性质和油田分离器实际温度确定；第二级分离压力和温度均为大气条件（油罐条

14、件）。5、分离实验分离实验过程示意图1、2高压计量泵；3储样器或PVT容器；4一级分离器；5、6恒温浴；7阀门；8二级分离瓶；9气体指示瓶；10气量计。四、油气藏流体物性分析多级脱气减少了轻质油的损耗，获得更多地面原油，但增加了设备的投入和工艺管理的复杂性，故矿场上均不超过三级。有些矿区将一级分离后的天然气通过轻烃回收装置或工厂处理，回收“重烃”后，再外输天然气。对具体油田，应根据原油性质（组分、含气量）通过计算确定最佳分离条件（压力、温度和分离级数）。矿场多级脱气流程示意如图所示。图a为二级脱气，第二级平衡压力为大气压力，第一级平衡压力高于第二级。图b为三级脱气，此时第三级为大气压力，第二级

15、、第一级压力依次提高。矿场多级脱气流程图 现场分离过程四、油气藏流体物性分析不同脱气方式的比较 实验和理论表明：从油中分离出来气体的数量与组成除了与脱气温度、压力以及油气组成本身有关外，还与脱气方式有关。油田气油比，m3/m3两种脱气方式一次脱气多级脱气差异，%白18井767.4786.42.48文200-1井486.7622.527.90文269井190.0180.0-5.56脱气方式温 度,平衡压力,MPa气油比,m3m3脱气油相对密度气体相对密度一次脱气190.1214.50.8570.846两级脱气19一级1.5二级0.1169.311.80.8460.709注：文16-18井原油饱和

16、压力为34.08MPa，地层温度128。脱气方式温 度,平衡压力,MPa气油比,m3m3脱气油相对密度气体相对密度一次脱气00.1767.40.7790.885两级脱气24一级1.5二级0.1627.921.00.7710.612注：白18井原油饱和压力为33.69MPa，地层温度125。四、油气藏流体物性分析可以看出： 一般情况下对于黑油油藏一次脱气比多级脱气所分离出的气量多，而油量少，亦即测出的气油比高；且一次脱气分出的气相对密度较高，说明气体中含轻质油较多。 原因：一次脱气时油气始终接触而达到相平衡，故不管重烃和轻烃均按各自的平衡比Kjyjxj的比例大小而进入气相中，这样，较重的烃类由于

17、热力学平衡也有进入气相的机会，故使得分出的气量多且相对密度大。 低压下，Kj大四、油气藏流体物性分析6、微分分离 微分分离或称微分脱气，是指脱气过程中a，微小降压后立即将从油中分离出气体放掉，使气液脱离接触，即不断降压、不断排气，系统组成不断地变化。 微分脱气过程示意图a液体处于饱和状态 b退泵，压力下降，气液共存c进泵，放出气体，剩余液体处于新的饱和压力四、油气藏流体物性分析7、油田开发和生产中的脱气过程 （1）地层中 当油藏在压力低于饱和压力下进行开采时，脱气过程比较复杂。一般油层中的脱气是介于接触分离和微分分离两种脱气方式之间。一方面地下脱气过程接近于微分脱气，因为气从油中脱出后，气、液

18、存在流速差，分离出的气与油脱离接触，这一过程接近于微分分离。但另一方面气体却始终与岩石孔隙中的原油接触，这又与接触分离的条件相似。 对于厚度较大、垂直渗透性较好的油藏，降压脱气后而由于油、气重力差异而形成次生气顶的过程，接近于接触分离。 实际油藏中由于渗流形成压力梯度，油藏中各部位的压力不相等。一些区域压力低于饱和压力后，任何微小的压力降低，气体就会再次脱出。此时，局部地层压力就是目前的饱和压力。在油藏数值模拟中，将饱和压力作为一个随时间、位置而变化的参数来处理。四、油气藏流体物性分析 （2）油井中 当气相流速与液相流速差别不大时，油井中的脱气过程与接触脱气过程较为接近。因为当地层油从井底向井

19、口流动过程中，压力越来越低，使气不断从油中分离出来。这一脱气过程在井筒中不断进行着，同时在井筒中油气接触的时间也较长，这就足以建立起热力学平衡。 当存在明显的油、气相对运动，出现气体超越原油而过的滑脱现象时，油井里的脱气过程也不完全是接触脱气，脱气过程常常是介于接触分离和微分分离两种脱气方式之间。所以，可以说，在油田开发实践中，纯粹的、严格意义上的接触分离或微分分离是不存在的。（3）地面储运过程中 地面油气分离是比较理想的分离过程，常用的二级、三级分离就是多级脱气分离，而仅有一级分离器就是接触分离。 五、油气体系中气体的溶解与分离1、天然气在原油中的溶解度和溶解系数 由物理化学知道，单组分气体

20、在液体中的溶解服从亨利定律，即在温度一定时，溶解度和压力成正比，这可表示为： Rs= P 溶解度定义为单位体积液体所溶解的气量。溶解度反映了液体中溶解气量的多少，而溶解系数则反映了液体溶解气体的能力。如果溶解系数为常数，则溶解度与压力成线性关系。五、油气体系中气体的溶解与分离2、溶解度与温度的关系 气体在油中的溶解度大小与温度有关。溶解气量随温度的增加而降低，高压时这种降低更大些。这是由于温度的增加使烃类气体的饱和蒸汽压亦随之增加的缘故。 五、油气体系中气体的溶解与分离3、溶解度与气体、原油性质的关系 不同烃类和非烃类气体在原油中的溶解度相差很大，如以甲烷的溶解度为1，估算乙烷、丙烷、CO2、

21、N2等的溶解度为甲烷的倍数如表所示，此结论也可由图看出。 表中各气体在原油中溶解度大小的依次是：丙烷乙烷CO2甲烷N2。 气体种类相对甲烷溶解度的倍数甲烷1乙烷5丙烷20二氧化碳3.5氮气0.25五、油气体系中气体的溶解与分离 天然气在同压力、同温度下、同样组成的天然气在轻质原油中的溶解度大于在重质油(即高密度原油)中的溶解度。 五、油气体系中气体的溶解与分离 油气的分离和溶解是两个对立的统一过程，当系统的组分一定、温度相同时，分离过程和溶解过程有密切的关系。 图表明了这种差别，图中曲线为接触脱气（闪蒸分离）时的脱气曲线和溶解曲线，两者是完全重合的一条曲线。 微分脱气时所得到的溶解曲线和脱气曲

22、线不相重合。4、溶解过程与分离过程的关系 差异分离差异溶解五、油气体系中气体的溶解与分离脱气曲线和溶解曲线的差异也与气体组分的性质有关。饱和蒸汽压较大的甲烷，其脱气曲线和溶解曲线较接近。 差异分离差异溶解五、油气体系中气体的溶解与分离而饱和蒸汽压较小的戍烷，两者却相差很大，这正好反映了图中曲线的低压部分溶解和分离曲线相差较大而高压部分相差较小的特征。差异分离差异溶解六、油气藏识别实例桥口地区 序号日期井号层位井段地层压力地层温度饱和压力MP气油比3/脱气原油密度天然气组成C1油藏类型111/4/25桥64-3S三中3、53416.93520.943.798129.731.308118.10.8

23、29279.137油藏211/5/20桥55-6S三中33712.63759.047.501 132.0 11.30571.3 0.820564.019油藏300/8/24桥55-1S三中3592.03615.055.890 136.0 36.730471.60.801381.748挥发性油藏401/1/12桥59S三23674.03678.948.560133.0 34.1315310.770284.509气藏506/9/24桥95S三23954.03998.649.510136.034.013117370.749486.693气藏六、油气藏识别实例刘庄地区 序号日期井号层位井段地层压力地层

24、温度饱和压力MP气油比3/脱气原油密度天然气组成C1油藏类型102/7/27刘29S二下23932.93938.647.750140.317.97091.3 0.808691.655油藏202/9/30刘32S二下23736.83795.644.240134.827.824134.0 0.821295.014油藏304/5/10刘37S二下23798.43806.752.980139.145.030102130.772194.609气藏496/5/2刘6S二下2+33312.03630.047.900136.320.790880000.7795.250气藏511/1/30刘20-10S二下33

25、595.33608.048.611 133.0 49.20023500.782994.204气藏611/1/22刘20-9S二下43739.13756.849.751 137.5 29.425 154.9 0.810290.622油藏与其它油气藏的最大区别就是油轻溶解天然气也轻。由于刘庄油田沙二下属于低渗高露点凝析气藏，开发低渗近临界态油气藏的方法与开发一般油气藏的方法有很大的区别。低渗近临界态油气藏开发的基本问题，就是弹性开采很易变为衰竭开采，井筒周围地层压力的下降会造成天然气凝析。六、油气藏识别实例文濮结合部 序号日期井号层位井段地层压力地层温度饱和压力MP气油比3/脱气原油密度天然气组成

26、C1油藏类型沙三中3-5196/8/24文16-18S三中53273.0-3282.049.720 128.0 34.080 250.3 0.8570 74.626 一般油藏291/4/20文16-14S三中53284.0-3297.366.101 122.0 32.980 283.3 72.578 一般油藏378/5/23文10-4S三2276.2-2310.226.419 89.0 11.278 81.1 0.8504 88.390 一般油藏483/11/2文204S三中33482.4-3485.058.310 119.0 24.791 192.7 0.8587 81.310 油藏510/

27、3/17文72-426S三中53510.5-3526.960.101 130.0 40.129 486.8 0.8094 76.946 挥发性油藏692/8/20文72-494S三中65.350 141.0 43.930 510.2 0.8046 81.090 挥发性油藏沙三中3-5：从北至南由一般黑油油藏逐渐变为挥发性油藏(或轻质油藏) 。A、文13块、文10块和文16块为一般油藏；B、文72块为挥发性油藏(或轻质油藏) 。六、油气藏识别实例文濮结合部 序号日期井号层位井段地层压力地层温度饱和压力MP气油比3/脱气原油密度天然气组成C1油藏类型沙三中6-7101/7/3文200-1S三中73

28、902.33909.166.101 140.0 42.535 627.0 0.8183 77.261 挥发性油藏201/10/11文200-1S三中73869.03875.366.101 140.0 44.202 604.1 0.8056 80.128 挥发性油藏387/8/7文13-86S三中6-73281.53406.454.360 148.0 36.500 376.1 0.8362 79.490 油藏496/7/7文215-5S三中3124.13133.531.000 118.0 26.380 251.8 0.8262 76.244 油藏501/7/7文203-61S三中7-83857.

29、83910.065.101 147.9 41.049 283.3 0.8351 85.884 油藏沙三中6-7：从北至南由挥发性油藏(轻质油藏) 逐渐变为一般油藏。A、文203块为一般油藏；B、文200块为挥发性油藏(或轻质油藏)。六、油气藏识别实例文濮结合部 序号日期井号层位井段地层压力地层温度饱和压力MP气油比3/脱气原油密度天然气组成C1油藏类型沙三中9192/4/11文13-184S三中93556.03654.634.320 122.0 25.250 10968 0.7466 85.328 气藏287/3/3文13-126S三中9-103556.03654.647.660 124.0

30、38.099 433.0 0.8262 76.100 轻质油藏302/5/29文13-224S三中93320.13333.252.101 124.5 29.534 243.3 0.8320 71.041 一般油藏488/8/10文13-133S三中8-93380.63383.942.101 124.0 26.230 198.3 0.8352 67.260 一般油藏509/10/25文203-58S三中94049.14081.967.101 141.0 41.280 39860.7881 91.223 气藏601/7/8文203-62S三中9-104166.94218.473.561 150.1

31、 37.920 132470.8142 93.166 气藏710/4/22文203-59S三中94207.64264.671.691 141.0 32.200 16783 0.7840 93.465 气藏810/5/26文88-P1S三中93763.33788.855.101 135.0 36.632 251.1 0.8331 82.827 油藏沙三中9：从北至南由油藏向气藏转换。A、文13块为轻质油藏(文13-184气藏不好解释) ；B、文203块为气藏；C、文88-P1井油、气有矛盾，表现为油轻、气轻、溶解能力弱。有可能为油气交界处，油环。六、油气藏识别实例文濮结合部 序号日期井号层位井段

32、地层压力地层温度饱和压力MP气油比3/脱气原油密度天然气组成C1油藏类型沙三下183/9/6文213S三下33395.23406.850.749 112.5 20.143 161.6 0.8453 75.320 一般油藏297/11/18濮85S三33383.33399.954.300 114.0 13.710 92.7 0.8694 82.281 一般油藏393/3/22文88-6S三下3725.63760.164.980 145.0 49.850 354.8 0.8422 88.451 高饱和油藏沙三下：从北至南由一般油藏逐渐变为高饱和油藏。代表井为文213、濮85和文88-6等3口井序号

33、日期井号层位井段地层压力地层温度饱和压力MP气油比3/脱气原油密度天然气组成C1油藏类型沙四199/12/8濮95S四下3553.03572.135.420 112.0 23.340 129.3 0.8280 85.036 一般油藏沙四：为一般油藏。六、油气藏识别实例马厂地区马80井沙四上 一、试油资料1、07年6月4日至6月10日求产，日产油3、气388m3，气油比约为3/t；2、压裂后，07年7月3日至7月27日，在5m/m油嘴工作制度下生产，油产量从11t下降至，天然气从12365m3下降至205m3，气油比由最高3/t下降3/t。井段3749.93795.1m 共6层，电测解释为油层、低产油层。序号取样日期脱气原油密度天然气相对密度天然气组成，C1107/6/100.83140.678786.68207/7/30.84540.602493.02307/7/270.80330.758680.324、试油资料分析：从07年6月4日至6月10日求产资料和油气性质分析，压裂前产出层为一般油藏。马80井沙四上压裂后，初期油气产量及气油比都高，油罐油为一般黑油，天然气C1含量很高(93.02%)，根据相似相溶的原理，油气性质不相似。后期油气产量及气油比都很低，油罐油为挥发油，天然气C1.含量约为80.32%，根据相似相溶的原理，油气性质相似。3、取油、气样分析六、油