油气的相态

油层物理学Petrophysics第三章油气藏烃类的相态和气液平衡第三章油气藏烃类的相态和气液平衡优点：详细直观缺点：绘制和应用不方便p-V 相图单组分体系的等温相变发生在恒定压力状态；油气烃类多组分体系的等温相变则伴随着压力的改变。

凝析过程（D—>B ）压力增加，而蒸发过程（减小。

气一、相态及其表示法p-T 相图✓p—T 压曲线构成✓体系的泡点线和露点线相重合✓在一定温度条件下（T ≤Tc 转变是在等压下完成的。

-100-50050100150温度，C液相区蒸汽区。

A超临界区（气相区）C TcPc 。

B ED 。

F 。

乙烷的p -T 相图一、相态及其表示法位置 组分1 % 组分2 % 组分3 % M 点 M 点 M 点0 70 20100 0 500 30 30露点线临界点露点1、单组分体系开始从液相中分离出第一批气泡时的压力、温度开始从气相中凝结出第一批液滴时的压力、温度泡点露点临界点气液两相共存的最高压力、最高温度点三点液相中分离出气泡时压力、温度点组成的线气相中凝结出液珠时压力、温度点组成的线泡点线露点线饱和蒸汽压线气液两相共存的压力、温度点组成的线一线液相区气液两相区气相区AC 线以上AC 线右下方AC 线上的点三区一、相态及其表示法一、相态及其表示法2、双组分体系的相态特征临界凝析压力点泡点线地下油气藏是复杂的多组分烃类体系，在压力、温度一定时，它的相态特征取决于系统的组成和每一组分的性质。

因此，对不同油气藏不同烃类体系，其相图也各不相同。

已知油气藏温度及压力时，就可用相图临界点与油气藏原始条件点的相对位置关系来判断油气藏类型。

三、油气藏(多组分体系)的相态特征未饱和油藏饱和油藏凝析气藏过饱和油藏反常凝析区等液量aC线，液相区与两相区的分界线bC线，气相区与两相区的分界线虚线，线上的液相含量相等泡点线露点线等液量线CDTBC线包围的阴影部分aC线以上bC线右下方aCb线包围的区域液相区反常凝析区气液两相区气相区bC线上的点C点，泡点线与露点线的交点P点，两相共存的最高压力点T点，两相共存的最高温度点泡点露点临界点临界凝析压力点临界凝析温度点第二露点气体在等温降压过程中出现的露点当油藏压力降低至泡点压力之后，有大量气体从油中分离出来；分离器条件，气油比小于1800m 3/m 3，原油相对密度小于0.78，产出的油呈深色； 等液量线较稀疏。

第四章石油和天然气的运移4.2.1 油气初次运移的相态●油气初次运移的相态：油气在地下发生初次运移时的物理状态。

●初次运移可能的相态：水溶相；游离相（油相、气相、油溶相、气溶相）扩散相●油气初次运移相态影响因素：烃源岩的温度、压力、生烃量、孔隙度、溶解度、岩石组构、岩石润湿性、流体的性质和数量等。

●油气初次运移相态的石油地质意义：不同运移相态会具有不同的流动类型和不同的运移方式，从而影响排烃效率。

（1）水溶相●水溶相：石油或天然气溶解在水中呈真溶液或胶体溶液进行初次运移。

●水溶相运移的优势：水在亲水烃源岩中呈单相流动时只存在分子之间的内摩擦阻力而不存在毛细管阻力。

●水溶相运移存在的问题：油气在水中的溶解度问题及相关地球化学方面的问题水的来源问题碳酸盐岩烃源岩的水溶相问题（2）游离相（1）油相：石油呈分散或连续状的游离相态。

（2）气相：天然气呈游离相态。

（3）油溶相：天然气溶于石油，以油相运移（油溶气相）。

（4）气溶相：石油溶于天然气，以气相运移（气溶油相）。

有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）●游离相运移的优势及证据：无水溶解度的要求，无水源和水量的要求，无出溶条件限制； 能在数量上满足物质平衡要求；在烃源岩孔隙或裂隙中可以看到游离相的石油在厚层烃源岩剖面中可测定出色层效应。

阿尔及利亚储集层上覆页岩生油层中烃类、胶质、沥青质含量分布图（据B.P.Tissot，1971）●油相运移存在的问题：毛细管阻力问题；连续油相运移的临界饱和度问题•Okui 和Waples(1993)：油相的临界饱和度可以很低（＜5%），最大相对渗透率也很低（＜0.25）。

•Dickey(1940) ：烃源岩中有许多内表面是油润湿的，临界运移饱和度可以小于10%，甚至低到1%。

（一般认为＜5%。

）泥质烃源岩的油—水相对渗透率曲线（据Okui 和Waples ，1993） K ro =0.25 S o ＜5%（3）扩散相扩散作用物质分子由高浓度区向低浓度区的运动。

品概述凝析油气藏是一种常见的油气藏类型，流体相态是其中一个重要的研究方向。

本文将从流体相态和数值模拟两个方面对凝析油气藏进行深入探讨，为对这一主题感兴趣的读者提供一些有价值的观点和理解。

一、流体相态研究1. 凝析油气藏的流体组成凝析油气藏中的流体主要包括原油、天然气和水。

在不同的地质条件下，流体组成会有所不同，这对于油气开采和产量预测都有重要意义。

2. 凝析油气藏的相态行为流体在凝析油气藏中会发生液态、气态和凝析态三种相态的转换。

这种相态行为对于储层压力、温度等参数都有较大影响，需要进行深入研究。

3. 流体相态研究的意义凝析油气藏的流体相态研究可以帮助我们更好地理解储层内部的物理现象，对于油气开采、储量评估等都具有重要的指导意义。

二、数值模拟研究1. 数值模拟的基本原理数值模拟是通过建立数学模型，利用计算机进行模拟计算，对油气田的开发和生产进行仿真和预测。

2. 凝析油气藏的数值模拟方法针对凝析油气藏的特点，数值模拟方法需要考虑流体相态变化、渗流规律等因素，常用的有差分法、有限元法等。

3. 数值模拟研究的意义通过数值模拟，我们可以对凝析油气藏进行开采方案的优化设计和生产效果的预测，为油田的高效开发提供技术支持。

总结回顾凝析油气藏是一个复杂的系统工程，其中的流体相态和数值模拟研究对于油气开采具有重要意义。

通过对流体相态的深入研究，我们可以更好地理解储层内部的物理现象，为开采方案的制定提供依据；而通过数值模拟，我们可以对开采效果进行预测和优化设计，提高油气田的产量和开采效率。

对凝析油气藏的流体相态和数值模拟研究具有重要的理论和实践意义。

个人观点在凝析油气藏的研究中，流体相态和数值模拟是两个重要的方向。

我个人认为，随着科学技术的发展，这两个方向的研究将会更加深入，为油气田的高效开发和长期稳定生产提供更多的支持。

希望有更多的科研人员关注这一领域，共同为我国的油气资源利用做出更大的贡献。

结语通过本文的深入探讨，相信读者对凝析油气藏的流体相态和数值模拟研究有了更深入的了解。

第一节油气藏烃类的相态特性¾教学目的：掌握油气藏烃类的组成、分类方法，熟练掌握气藏类成类熟练油藏烃类的相态特征及表示方法，了解典型油气藏气的相图特征。

¾教学重点、难点：教学重点：教学重点1、油藏烃类相态的表示方法2、多组分体系相态特征教学难点：1、双组分体系的相态特性2、等温反凝析现象的解释2等温反凝析现象的解释¾教法说明：课堂讲授并辅助多媒体课件展示相关的数据和图表¾教学内容1、油气藏烃类的化学组成和分类1油气藏烃类的化学组成和分类2、油藏烃类的相态表示方法3、单、双、多组分体系的相态特征4、几种典型油气藏相图、几种典型油气藏相图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、沥青含量原油中胶质沥青含量1石油与天然气的化学组成1 石油与天然气的化学组成常温常压为气态为然气C 1~C 4常温常压下为气态, 为天然气C 石油与烷烃C 5~C 15常温常压下为液态, 为石油天然气环烷烃C 16+常温常压下为固态, 为石蜡芳香烃2石油与天然气的元素组成2 石油与天然气的元素组成C83%~87%83%87%H11%~14%石油与天然气S1%~5%虽含量很少N1%5% 虽含量很少,但非常影响原油质量O微量元素钒镍铁钴镁钙铝等,<0.003%微量素3石油中的烃类化合物3 石油中的烃类化合物石油中带有直链或支链的饱和烃烷烃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,氧化及裂化反应石油环烷烃环状的饱和烃,通常为五碳环的环戊烷系和六碳环的环己完烷系芳香烃石油中普遍存在,其品种也非常多4石油中的非烃类化合物4 石油中的非烃类化合物含氧化合物环烷酸,脂肪酸,苯酚等含硫化合物硫化氢,硫醇,硫醚,噻吩等石油含氮化合物吡咯,吡啶,喹啉,吲哚,咔唑等吡咯吡啶喹啉吲哚咔唑等胶质与沥青高分子杂环硫,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5 原油的分子量、含蜡量及胶质、沥青含量分子量甲烷最小,沥青最大,分子量变化很大,可大到几千含蜡量石油中所含石蜡和地蜡的百分比.石蜡:C 16～C 35，分子量300～450,白色或浅黄色固体.地蜡:C 36～C 55，分子量500～730.以胶体状溶于石油中P和T下降时可从石油中析出以胶体状溶于石油中,P和T下降时,可从石油中析出胶质含量含氧,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300沥青含量分子量：300～1000非纯烃类化合物，分子量:>1000,易溶于笨,氯仿和二硫化碳氯仿和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含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高富贫重一般收挥发凝凝湿干油油藏黑油油缩油油油油析气气析气气气气藏气气藏藏藏藏藏藏三原油的分类原油按含按胶质按含按关键按原油硫量分沥青含量分蜡量分组分分密度分低硫原含硫原高硫原少胶原胶质原多胶原少蜡原含蜡原高含蜡凝析油石蜡基混合基原环烷基轻质原中质原油重质原油<0.5%油0.5~2%油>2%油<8%油8%~25%油>25%油<1%油1~2%原油>2%密度<0原油0.82~0油0.89~0原油>0.9油<0.80.855~0油>0.930.820.890.93938550.93434四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.相体系中某均质的部分物质可分别以固液气相: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.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.相图:描述物质、、变化关系的图形.常用的三种相图立体相图油藏中常用的相图平面相图三角相图2单组分体系的相态特征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.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，开始从气相凝析露点压力温度定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.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一组分的饱和蒸汽压线。