油层物理 第五章(相态)
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第一章油气藏流体的化学组成与性质石油中的烃类及相态石油主要由烷烃、环烷烃和芳香烃三种饱和烃类构成,原油中一般未发现非饱和烃类。
烷烃又称石蜡族烃,化学通式C n H2n+2,在常温常压(20℃,0.1MPa)下,C1~C4为气态,它们是天然气的主要成分;C5~C16是液态,它们是石油的主要成分;C17以上的烷烃为固态,即所谓石蜡。
石油的化学组成石油中主要含碳、氢元素,也含有硫、氮、氧元素以及一些微量元素,一般碳、氢元素含量为95%~99%,硫、氮、氧总含量不超过1%~5%。
石油中的化合物可分为烃类化合物和非烃类化合物;烃类化合物主要为烷烃、环烷烃、芳香烃;非烃类化合物主要为各种含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物以及兼含有硫、氮、氧的胶质和沥青质。
300~1000),含有氧、氮、硫等元素的多环芳香烃化合物,通常呈半固态分散状溶解于原油中。
原油的物理性质及影响因素包括颜色、密度与相对密度、凝固点、粘度、闪点、荧光性、旋光性、导电率等。
原油颜色的不同,主要与原油中轻、重组分及胶质和沥青质含量有关,胶质、沥青质含量高则原油密度颜色变深。
凝固点与原油中的含蜡量、沥青胶质含量及轻质油含量等有关,轻质组分含量高,则凝固点低;重质组分含量高,尤其是石蜡含量高,则凝固点高。
ρo)与某一温度和压力下的水的密度(ρw)之比。
我国和前苏联国家指1atm、20℃时原油密度与1atm、4℃纯水的密度之比,欧美国家则以1atm、60℉(15.6℃)时的原油与纯水的密度之比,γo欧美国家还使用API度流体中任意一点上单位面积的剪应力与速度梯度的比值,是粘性流体流动时内部摩擦而引起的阻力大小的量度,表明流体流动的难易程度。
μ—流体粘度,又称动力粘度或绝对粘度,Pa·s,F/A—单位面积上的剪应力或内摩擦阻力,N/m2dv/dy—速度梯度,s-1p、T)下绝对粘度与密度之比。
单位:m2/s地面原油的分类(1)根据原油中硫的含量可分为:低硫原油、含硫原油、高硫原油(2)根据原油中胶质—沥青质的含量可分为:少胶原油、胶质原油、多胶原油(3)根据原油中的含蜡量可分为:少蜡原油、含蜡原油、高含蜡原油(4)按原油的关键组分可分为:凝析油、石蜡基原油、混合基原油、环烷基原油(5)根据地面脱气原油相对密度可分为:轻质油、中质油、重质油地层原油的分类按粘度分为:低粘油、中粘油、高粘油、稠油。
题型:名词解释简答题画图题计算题(平时成绩40%+考试成绩60%)第一章储层流体的高压物性第一节油气藏烃类的相态特性1、单、双、多组分体系的相态特征单组分体系: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: 是等温降压时体系出现第一批气泡的轨迹线。
露点线: 是等温升压时体系中出现的第一批液滴的轨迹线饱和蒸汽压线: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相态变化多组分体系:(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.2、等温反凝析现象的解释当体系处于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。
油层物理第一章油气在储层空隙中的特点P4典型油气藏划分及其特点P12油气藏的分类P13有关烃类相态的基本概念P15露点和泡点概念P16单组分体系的P-T相图P17-22典型油气藏相态特征:低收缩原油相图P23 高收缩原油相图P24 反常凝析其相图湿气相图干气相图P25天然气在原油中的溶解度天然气在是有种的溶解及其影响因素P27 油气分离的方式P38天然气的高压物性P46SK图版法P56天然气的等温压缩系数P67天然气的体积系数P70天然气粘度的定义P72地层原油的高压物性P85地层油体积系数P87地层油两相体积系数P88地层油的密度和相对密度P90地层油密度与压力关系P91地层水矿化度和硬度的定义P113苏林分类P114天然气在地层水中的溶解度P116第二章沉积岩分为碎屑岩和碳酸盐岩P126砂岩的力度组成的定义以及粒度组成的测定方法P127粒度组成的表示方法及其评价指标P130岩石比面的定义P135岩石比面的影响因素P137储层岩石的孔隙度的定义P145储层岩石的孔隙结构的定义P142岩石孔隙度的实验室方法P152储层岩石的压缩性P157岩石压缩系数P158孔隙压缩系数油藏的综合压缩系数弹性采油量定义P159储层岩石的渗透性P161达西定律P161Klinkenberg效应气体滑动效应的定义P167气体渗透率特点P168储层流体饱和度P187岩石的胶结物及胶结物类型P200-204第三章油藏流体的界面张力P234界面的吸附P241润湿的概念P244润湿的规律P245-246储层岩石润湿性的测定方法P251-253油水在岩石孔道中的分布P254油藏岩石的毛管力P257贾敏效应P264油水相对渗透率曲线P293绝对渗透率不同时相对渗透率曲线的形式P295 过渡带内饱和度分布示意图P317第四章采收率及其影响因素P328一次采油二次采油三次采油P329驱动方式及相应的驱油能量P329-330影响采收率的因素P335提高原油采收率方法简介P342。
油层物理2022年硕士研究生入学考试大纲考试科目名称:渗流物理考试时间:180分钟,满分:150分一、考试要求:要求掌握油层物理及渗流力学的基本概念、特点、基本理论和方法,并能够熟练运用所学的知识解决生产实际问题。
试卷结构一般如下:a。
基本概念题;b。
填空判断;c。
分析简答题(包括绘简图);d。
推导计算题。
二、考试内容:(一)油层物理要求的主要内容第一章储层流体的物理性质第一节储层烃类的组成及分类石油的化学组成及分类、天然气的化学组成及分类。
第二节储层烃类的相态特征有关相态的基本概念;单、双、多组分体系的相态特征、相图的应用;典型油气藏相态特征。
第三节油气系统的溶解与分离亨利定律、天然气在原油中的溶解特点及其影响因素;相态方程的推导及其应用;平衡常数定义及确定方法,理想溶液平衡常数及应用;油气分离方式、特点及多级分离计算。
第四节天然气的高压物性天然气的基本物性参数(组成、视分子量,相对密度,压缩系数,体积系数,压缩因子,天然气粘度)定义、特点及其应用;天然气状态方程(理想气体状态方程、压缩因子状态方程)及其应用;对应状态定律、天然气压缩因子图版的应用。
第五节地层油的高压物性地层油基本物性参数(溶解汽油比、体积系数、两相体积系数,密度及相对密度、压缩系数、粘度)的定义、随压力的变化及其应用;地层油PVT测试中闪蒸脱气、微分脱气、多级脱气原理及主要测试参数;凝析气PVT测试中定质量、定体积测试的原理及主要测试参数。
第六节地层水的高压物性地层水矿化度和硬度定义,地层水分类方法。
第二章储层岩石的物理性质第一节岩石的骨架性质粒度组成定义、测试及表示方法,不均匀系数、分选系数定义;比面。
第二节储层岩石的孔隙度储层岩石的孔隙结构(孔隙、喉道、孔喉比、配位数、迂曲度等)相关参数定义;储层岩石孔隙度定义、计算、影响因素及测定方法;储层岩石的压缩性。
第三节储层岩石的渗透性达西定律、达西公式的推广;气测渗透率原理、计算及特点;常规岩心气体渗透率的实验测试方法;非均质储层岩石渗透率计算。