油气藏开发中的物理化学

油气藏流体性质油气藏是地球上一种特殊的储存形式，其对应储存的是石油和天然气等能源。

而油气藏的流体特性则极为重要，直接决定了储油储气能力以及开采方式等因素。

下面将就油气藏流体性质进行详细探讨。

1. 性质（1）物理性质：油气藏储存的主要是石油和天然气这两种化学物质，在常温下，二者都属于液态和气态物质。

天然气的密度约为空气的1/5，比石油轻，即石油的密度约为水的0.8倍。

而且，石油和天然气的比热容和热传导率都十分低，因此容易受到温度的影响。

此外，石油和天然气都具有极强的不可压缩性，这使得油气藏在地层中能够保持较为稳定的储存状态。

（2）化学性质：石油和天然气都属于有机化合物，具有较强的多态性和化学反应性。

其中，石油主要由碳、氢、氧、硫、氮等元素组成，而天然气则主要由甲烷等气态烷烃组成，具有较高的可燃性。

此外，在地层中，石油和天然气常常受到各种化学反应的影响，如与地层矿物、水等进行反应，从而产生了不同的化学物质。

这些化学反应也会对油气藏的开采和利用造成不同程度的影响。

（3）流动性和渗透性：油气藏的流体特性主要表现为其流动性和渗透性。

在油气藏中，石油和天然气都是通过孔隙、裂隙等细小空间流动和传输的。

但由于油气藏中的孔隙、裂隙等空间结构通常是非均匀的，因此其流动和传输性能也表现出明显的非均质性。

此外，油气藏的流体性态也受到地层温度、压力、降雨等因素影响，进而影响了油气流动的速率和方向。

2. 影响因素（1）地层性质：油气藏的流体性质与其所在的地层性质息息相关。

地层参数如压力、温度、孔隙度和渗透率等都能影响油气藏中流体的行为。

当地层渗透率高、孔隙度大、流通性好时，油气就能钻井开采，同时也由此排放部分流体到地表。

（2）地震活动：地震活动会对油气藏中的流体状态产生影响。

通过地震波向地下传播过程，可以促进油气藏中流体的流动。

但地震波作用也有可能破坏或改变油气藏中的地质结构，从而影响油气藏的储存和开采。

（3）化学反应：油气藏中的流体会通过各种化学反应，产生一些可燃气体和液体，这对油气藏的开采和利用具有很大的影响。

油层物理学：是研究油气层物理和物理化学现象的学科，主要内容包括：（1）油气藏中流体的物理性质（包括油气水的高压物理性质及油气相态变化规律）；（2）储油（气）岩石的物理性质（包括孔隙度、渗透性、饱和度、储层敏感性等）；（3）饱和多相流体的油气层物理性质及多相渗流机理
石油中的烃类主要是由烷烃、环烷烃和芳香烃这三种饱和烃构成。

C1~C4为气态，他们是构成天然气的主要成分。

石油中主要含有碳、氢元素，也含有硫、氮、氧以及一些微量元素。

石油可以分为两大类，即烃类和非烃类。

在石油中带有直链或支链，但没有任何环状结构的饱和烃称之为烷烃。

烷烃包括正构烷烃和异构烷烃。

环烷烃是环状的饱和烃，其性质也比较稳定，是石油主要的组成之一。

胶质是指原油中分子量较大，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于原油中。

原油的物理性质：
颜色：一般呈棕褐色、黑褐色、黑绿色，也有黄色、棕黄色和浅红色石油，胶质、沥青质含量高则原油颜色变深
相对密度：1amt、20℃时原油与1amt、4℃纯水的密度之比。

用d420表示
凝固点：原油冷却过程中由流动态到失去流动性的临界温度点
粘度：是粘性流体流动时内部摩擦而引起的阻力大小的量度
闪点。

荧光性。

旋光性。

导电率
天然气是以甲烷为主的烷烃，含有非烃气体：二氧化碳、氮气、硫化氢、水汽，偶尔含有稀有气体。

第二章油藏流体的物理性质油藏包括两个部分：油藏岩石和油藏流体。

油藏流体是指油藏岩石孔隙中的石油、天然气和地层水。

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，使其与地面的性质有较大的差别。

由于地下压力温度各油藏十分不同，因此油藏中流体处于不同的相态，可能为单一液相，也可能是单一的气相，可能处于油气两相等。

油藏流体在什么压力、温度条件下出现什么相态，各相态的物理性质和物理化学性质如何？这就是本章所要研究的内容。

第一节天然气的高压物理性质一、天然气的组成及特点1、定义：1）地下采出来的可燃气体统称为天然气。

2）是指在不同地质条件下生成，并以一定压力储集在地层中的气体。

2、组成以石碏族低分子饱和烃气体和少量非烃气体组成的混合物。

其化学组成：甲烷（CH4）占绝大部分，乙烷（C2H6），丙烷（C3H6），丁烷（C4H10）和戊烷（C5H12）含量不多。

此外天然气中还含有少量非烃气体，如硫化氢、CO2、CO、N2、He、Ar等。

3、天然气分类1）按矿藏特点气藏气、油藏凝析气、油藏气。

2）按组成干气：每一标准m3井口流出物中，C5以上烷液体含量＜13.5cm3。

湿气：每一标准m3井口流出物中，C5以上烷液体含量＞13.5cm3。

富气：每一标准m3井口流出物中，C3以上烷液体含量＞94 cm3。

贫气：每一标准m3井口流出物中，C3以上烷液体含量＜94 cm3。

3）按硫含量净气（洁气）：每m3天然气中含硫＜1g。

酸气（酸性天然气）：每m3天然气中含硫＞1g。

4、天然气组成的表示方法重量组成体积组成，摩尔组成。

二、天然气的分子量和比重1、分子量天然气是多组份的混合气体，本身没有一个分子式，因此不能象纯气体那样，由分子式算出其恒定的分子量。

视分子量：把0ºC,760mmHg，体积为22.4ml的天然气所具有的重量定义为天然气的分子量。

天然气的视分子量是根据天然气的组分和每种组分的含量百分数计算出来的，也就是说天然气的组成不同，其视分子量也不同，天然气的组成相同，而各组分的百分数比不同，其视分子量也不同。

浅谈油气成藏条件及成藏机理研究进展油气成藏是指地下岩石中的油气在特定地质条件下形成具有经济价值的储集体系。

油气成藏条件主要包括油源、储集空间、封盖层和构造。

储集空间是指油气储集的空隙和裂缝等空间。

主要包括孔隙、裂缝和岩石微孔等。

孔隙是指岩石中的空隙，可以储存油气。

孔隙的形成主要有物理和化学两种方式，物理孔隙是指由于岩石破碎、溶解或侵蚀形成的空隙，化学孔隙是指由于水溶液对岩石的腐蚀作用形成的空隙。

裂缝则是指由于地壳运动引起的岩石断裂，形成的具有一定宽度的空隙。

岩石微孔是指由于岩石本身的孔隙和裂缝，形成的微小空隙。

储集空间的发育与沉积环境、成岩作用和构造变形等因素密切相关。

封盖层是指位于油气储集体系上方的密封岩层，可以阻止油气从储集层向上逸散。

封盖层主要由泥岩、盐岩和非透水的火山岩等构成。

泥岩是常见的封盖岩，因其细粒、高含水量和低透水性，可以有效地封闭油气。

构造是油气成藏的重要因素。

构造是指地质上的断裂和褶皱等地壳运动形成的现象。

构造提供了油气运移的通道，也可以改变油气储集体系的形态和分布。

常见的构造包括隆起构造、凹陷构造和断裂构造等。

隆起构造是指地壳上升形成的凸起，常见于造山带和构造抬升区。

凹陷构造则是指地壳下降形成的凹陷，常见于沉积盆地和地台。

断裂构造则是指地壳断裂形成的裂隙，常见于边缘地带和断裂带。

油气成藏机理的研究主要包括油气生成、运移和聚集等方面。

油气生成是指有机质经过热解作用生成油气的过程。

油气的生成与地热条件、有机质类型和成熟度等因素有关。

油气运移是指油气从源岩向储层运移的过程。

油气的运移主要依靠渗流和扩散等物理过程，主要受到岩石渗透性和地层压力等因素的控制。

油气聚集是指油气在储集层中聚集形成储集体系的过程。

油气聚集主要依靠构造陷落和油气性的物理化学性质等因素。

近年来，随着油气勘探技术和地质学研究的不断发展，对油气成藏条件及成藏机理的研究取得了一系列重要进展。

在油源方面，研究发现，不同类型的有机质对应生成的油气类型不同，不同成熟度的有机质可以生成不同程度的干气和湿气。