油层物理-杨胜来-油层物理学4(H)

1、Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）《油层物理学》第四章Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）第四章储层流体的高压物理性质高压物性第一节、地层油的高压物性第二节、地层水的高压物性第三节、地层油、气高压物性参数的测定与计算第四节、流体高压物性参数应用示例－－油气藏物质平衡方程Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）第一节地层油的高压物性参数一、地层油的密度和相对密度二、地层原油的溶解气油比三、地层原油的体积系数四、地层原油的压缩系数五、地层原油的粘度六、原油凝固点Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）地下原油第一节地层油的高压物性参数地层油＝地层原油＝活油＝含气油——处于原始油藏温度和压力时。——处于高温高压（某一温度和压力)时。Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）一.地层油的密度和相对密度第一节地层油的高压物性参数oiooiVm)T,P(Vm)T,P(ooo)T,P(。

2、iioi)atm1,C15()T,P(woo)atm1,C15()atm1,C15()T,P(wiowiioioPetro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）051015202530350.650.700.751270oC84oC地层油密度（g/cm）3压力（MPa）地下原油由于溶解有大量的天然气，因而其密度与地面脱气原油密度相比通常要低。地下原油密度随温度的增加而下降。随压力的变化关系比较复杂，以饱和压力为界，当压力小于饱和压力时，由于随压力增加，溶解的天然气量增加，因而原油密度减小；当压力高于饱和压力时，天然气已全部溶解，随压力增加原油受压缩，因而原油密度增大。Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）二、地层原油的溶解气油比地层油的溶解气油比Rsi是指单位体积地面原油在地层压力、温度下所溶有的天然气在标准状态下的体积。osgsiV/VRsdoscgss)T,P(V)T,P(V)T,P(RRPetro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）地层压。

3、力高于饱和压力时的溶解气油比均为原始溶解气油比Rsi。当地层压力降至低于饱和压力后，随着压力降低一部分气体已从地层原油中逸出，溶解于原油中的气量减少，故溶解气油比Rs减少。如果将油、气加压溶解，则随着压力的增加，溶解气油比越来越大，当P＝Pb(饱和压力)时，溶解气油比为Rsi，气体全部溶解完毕，压力继续增大直到原始地层压力，溶解气油比不再变化。典型的未饱和油藏的溶解曲线.Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）我国油田名称Rsi(标)M3／m3大庆油田P层48.2大港西区44井M层37.3胜利油田营一4井70.1孤岛渤26—18井G层27.5任丘油田Ps层7.0玉门油田L层65.8应用：原始溶解气油比高：油藏弹性能量高。油井中，举升能量充足。自喷期长。Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）三、地层原油的体积系数1、地层原油体积系数原油地下体积系数，简称为原油体积系数，是原油在地下的体积(即地层油体积)与其在地面脱气后的体积之比，用Bo表示，即：)T,P(BoT,PVT,PVBosoRo)T,P(BoB。

4、iioiPetro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）2、原油收缩系数与收缩率地层油由地下至地面脱气后，其体积必然变小，这种现象称为地层原油的收缩，收缩的程度用原油收缩系数或原油收缩率表示：（1）定义收缩系数为原油体积系数的倒数，即δo=1／Bo＝Vos／Vf。用收缩系数乘以地层条件下的体积，可求得地面脱气油体积；反之，用体积系数乘以地面脱气油体积，也可求得地层油体积。这样很方便地进行地面油体积与地层油体积的换算。（2）收缩率定义为：oofosfBBVVV/)1(/)(Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）3、体积系数与压力的关系地层原油体积系数随油层压力的改变而变化，图4—3中实线给出了原油体积系数随压力的变化关系，从中可以看出：(1)当P＜Pb时，随地层压力的降低，溶解气量减小，地层油体积Vf收缩，故Bo随压力降低而减小。(2)当P＞Pb时，体积系数随压力的增加而降低。这是由于地层油受压缩，地层油体积Vf缩小，故Bo也减小。(3)当P＝Pb时，溶解气油比Rs最大，体积系数Bo也最大。Petro-。

5、Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）BobtoibBBBtoBPP0.1两相体积系数单相油体积系数图4—3地层油Bo、Bt与P的关系Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）4、地层油气两相体积系数地层油气两相体积系数是指:当油层压力低于饱和压力时，地层中原油和析出气体的总体积与它在地面脱气后原油体积之比，用符号Bt表示。gssiosfosgosssiftBRRVVVBVRRVB)()(gssioBRRB)((1)当地层压力大于或等于饱和压力(即P≥Pb)时，Rs＝Rsi，使Rsi—Rs＝0，则Bt＝Bob，即两相体积系数等于单相油体积系数。(2)当地层压力降低到地面大气压时，油中溶解气全部脱出，Rs＝0；此时，Bg＝1，Bo＝1，故得出Bt＝1+Rsi，此时Bt为最大值。(3)由于Bo、Bg、Rs均为压力P的函数，Bt也是压力的函数，Bt-P关系曲线如图4—3中虚线所示。（4）Bt-P曲线只在P＜Pb时才存在，因为当P＞Pb时为单相油。Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性。

6、中国石油大学（北京）(1)当地层压力大于或等于饱和压力(即P≥Pb)时，Rs＝Rsi，使Rsi—Rs＝0，则Bt＝Bob，即两相体积系数等于单相油体积系数。(2)当地层压力降低到地面大气压时，油中溶解气全部脱出，Rs＝0；此时，Bg＝1，Bo＝1，故得出Bt＝1+Rsi，此时Bt为最大值。BobtoibBBBtoBPP0.1两相体积系数单相油体积系数(3)由于Bo、Bg、Rs均为压力P的函数，Bt也是压力的函数，Bt-P关系曲线如图所示。（4）Bt-P曲线只在P＜Pb时才存在，因为当P＞Pb时为单相油。Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）四、地层原油的压缩系数所谓地层原油压缩系数是指地层油体积随压力的变化的变化率。在等温条件下原油的压缩系数定义为：PPVVVPVVPVVCbfbfffTffo11)(1PPBBBCbooboo1Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）我国油田名称Rsi(标)M3／m3BoCo×10—4MPa—1国外油田名称Rsi(标)m3／m3Bo大庆油。

7、田P层48.21.137.7格比尔—玛利(罗马尼亚)1.11.05大港西区44井M层37.31.097.3米德兰·范姆斯诺斯(美国)11.01.07胜利油田营一4井70.11.22—玻璃瓦油田(委内瑞拉)85.11.26孤岛渤26—18井G层27.51.107.3帕宾拉油田狄姆砂层(加拿大)89.01.25任丘油田Ps层7.01.1010.35阿加贾里(伊朗)190.01.42玉门油田L层65.81.169.6北海油田埃克菲斯克(挪威)580.01.78Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）五、地层原油的粘度地层原油粘度是石油工程计算中的重要参数之一。它是影响油井产量的重要因素，有些原油由于粘度过大，致使油井无法产油。Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）原油的化学组成是决定粘度高低的内因，是原油粘度的主要影响因素。一般地说，原油的分子量越大，则粘度越高（图4—4），原油中非烃含量（即胶质-沥青含量）的多少对原油粘度有着重大的影响1.5地层原油的粘度Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高。

8、压物性中国石油大学（北京）图4-5原油粘度与温度关系0.1110100100010000050100150200250300温度，℃粘度，mPa.s水相对密度0.8762原油相对密度0.9861原油原油粘度对于温度的变化是很敏感的。温度提高，原油粘度降低。各种原油对温度的敏感性不同，对有些原油温度升高l0℃，原油粘度降低约一半（见图4—5）。Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）图4-5原油粘度与温度关系050010000100200300温度，℃粘度，mPa.s50C时，500mPa.s100C时，100mPa.s8mPa.s/10CPetro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）压力对地层原油粘度的影响（见图4—6），以饱和压力Pb为界，在不同区间段压力对粘度的影响不同。Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）六、原油凝固点石蜡的初始结晶温度，随溶解气量的增加而降低。原油的凝固点是指原油冷却由流动态到失去流动性的临界温度点。Petro-Physics油层物理学第四章储层。

9、流体的高压物性中国石油大学（北京）三个温度点：凝固点、反常点、析蜡点三个区域：固体区、牛顿流体、非牛顿流体牛顿流体假塑性屈服塑性Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）典型未饱和油藏地层油高压物性参数随压力的变化规律Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）第二节地层水的高压物性Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）地层水或称油层水是指处于油藏边部和底部的边水和底水、层间水以及与原油同层的束缚水的总称。束缚水是油藏形成时残余在孔隙中的水，它与油气共存但不参与流动，因此称为束缚水。地层水是与石油天然气紧密接触的地层流体，边水和底水常作为驱油的动力，而束缚水尽管不流动，但它在油层微观孔隙中的分布特征直接影响着油层含油饱和度。Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）了解地层水的性质和组成具有如下意义：（1）根据油田水型判断沉积环境。（2）可以判断边水流向、判断断块的连通性，分析油井出水原因；（3）研究注入水的配伍性、分析储层伤害原因和。

10、程度（如结垢）；（4）为油田污水处理及排污设计的提供依据。Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）第二节地层水的高压物性一、地层水的化学组成及地层水的分类Petro-Physics油层物理学第四章储层流体的高压物性中国石油大学（北京）1、化学组成地层水在地层中长期与岩石和原油接触，通常含有相当多的金属盐类，如钾盐、钠盐、钙盐、镁盐等，尤其以钾盐、钠盐最多，故称为盐水。地层水溶液中:1)常见的阳离子为Na+、K+、Ca2+、Mg2+，2)常见的阴离子为Cl－、SO42－、HCO3－及CO32－、NO3－、Br－、I－3)不同种类的微生物，其中最常见的是非常顽固的厌氧硫酸还原菌，它们助长了油井套管的腐蚀，在注水过程中导致地层堵塞。这些微生物的来源尚不十分清楚，它们可能存在于封闭油藏中，或由于钻井而带入地层。4)微量有机物质，如环烷酸、酯肪酸、胺酸、腐植酸和其它比较复杂的有机化合物等。因为这些有机酸对注入水洗油能力有直接影响，所以，在油田注水的水质选择上要对它们予以重视。一、地层水的化学组成及地层水的分类Petro-Physics油层物理学第四章储层流体。