油藏流体及岩石物理性质

第二章油藏流体的物理性质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。

《油层物理》名词及解释1、《《油层物理油层物理》》名词解释名词解释岩石物理性质岩石物理性质petrophysicalproperties指岩石的力学、热学、电学、声学、放射学等各种参数和物理量，在力学特性上包括渗流特性、机械特性〔硬度、弹性、压缩和拉伸性、可钻性、剪切性、塑性等〕。

流体物理性质流体物理性质fluidproperties油层流体是指油层中储集的油、气、水，它们的物理性质主要包括各种特性参数、相态特征、体积特征、流淌特征、互相之间的作用特征及驱替特征等。

水基泥浆取心水基泥浆取心water-basemudcoring水基泥浆钻井时所进行的取心作业。

油基泥浆取心油基泥浆取心oil-basemudcoring油基泥浆钻井时所进行的取心作业；它保证所取岩心不受2、外来水侵扰，通常在需要测取油层初始油〔水〕饱和度时选用。

岩心岩心core利用钻井取心工具获取的地下或地面岩层的岩石。

岩样岩样coresample从岩心上钻取的供分析化验、试验讨论用的小样〔一般长2.5cm～10.0cm、直径2.5cm～3.8cm〕。

井壁取心井壁取心sidewallcoring用井壁取心器从井壁获取地层岩石的取心方法。

岩心收获率岩心收获率corerecovery指取出岩心的长度与取心时钻井进尺之比，以百分数表示。

密闭取心密闭取心sealingcoredrilling 用密闭技术，使取出的岩心保持地层条件下流体饱和状态的取心方法。

保压取心保压取心pressurecoring用特别取心工艺和器具，使取出的岩心能保持地层压力的取心3、方法。

定向取心定向取心orientationalcoring能知道所取岩心在地层中所处方位的取心方法。

冷冻取心冷冻取心freezingcore 用冷冻来防止岩石中流体损失和胶结疏松砂岩岩心破裂的岩心爱护方法。

常规岩心分析常规岩心分析routinecoreanalysis常规岩心分析分为部分分析和全分析。

油层物理知识点总结一、油气储层的物理性质1. 储层岩石的物理性质储层岩石的物理性质是指岩石在外部作用下表现出来的物理特征，主要包括孔隙度、渗透率、孔隙结构、孔隙连通性等。

储层岩石的物理性质直接影响着岩石的储集能力和渗流性能。

孔隙度是指储层岩石中孔隙空间所占的比例，其大小直接影响着岩石的储集能力。

渗透率是指流体在岩石中运移的能力，它受孔隙度、孔隙连通性和岩石孔隙结构的影响。

孔隙结构是指储层岩石中孔隙的形态和大小分布特征，它直接影响着岩石对流体的储集和运移能力。

孔隙连通性是指储层岩石孔隙之间的互相连接程度，对于流体的渗流性能具有重要影响。

2. 储层流体的物理性质储层流体的物理性质包括油气的密度、粘度、饱和度、渗透率等。

油气的密度是指油气的质量与体积的比值，它直接影响着油气在地下的运移和驱替过程。

粘度是指液体的内摩擦力，它直接影响着油气在储层中的流动能力。

饱和度是指储层岩石中的孔隙空间中含有流体的比例，它直接影响着储层中的流体储集能力。

渗透率是指储层流体在岩石孔隙中渗流的能力，它受孔隙度、孔隙连通性和流体的物理性质的影响。

3. 储层的物理模型储层的物理模型是指将储层岩石和流体的物理性质用数学模型来描述，以便进行评价和预测储层的性质和行为。

常见的储层物理模型包括孔隙模型、细观模型、孔隙介质模型等。

这些模型可以帮助地质学家和工程师更好地理解和分析储层的物理性质，为油气田的勘探和开发提供科学依据。

二、油层物理测井技术1. 测井装备和工具油层物理测井是研究储层的物理性质和流体性质的一种技术，主要通过在井孔中使用测井装备和工具来获取储层的物理数据。

常见的测井装备和工具包括γ射线测井仪、自感应测井仪、声波测井仪、电阻率测井仪等。

这些测井装备和工具可以在井孔中获取储层的物理数据，并通过数据处理和解释来分析和评价储层的性质。

2. 测井曲线及解释测井曲线是指通过测井仪器在井孔中获取的物理数据所绘制出来的曲线，主要包括γ射线曲线、自感应曲线、声波曲线、电阻率曲线等。

第二章储油气层中流体的物理性质储集岩的孔隙空间中总是储集有流体，包括天然气，石油，以及地层水。

油层流体的特点是处于高温、高压条件下，特别是其中的石油常溶解有大量的烃类气体，从而使处于地下的油层流体的物理性质与其在地面的性质有很大的不同。

而且伴随油藏开采的进程，油层的温度、压力要发生变化，油层流体，特别是石油和天然气的相态也会随之改变，与此同时，油气组成也要改变。

另外，储油（气）层是包括岩石-油-气-水的复杂系统，其中的表面现象和毛细管效应，也与储层岩石和储集层中流体的物理－化学性质密切相关。

所以研究油气水在地下的物理性质，及其随温度、压力的变化特征，对于认识油气的运移、聚集与分布；对于油气勘探的评价和油、气储量的计算；对于油气田的合理开采与开发；以及提高石油采收率等方面都具有极其重要的作用[1][2]。

本章将讨论油－气系统的相态特征；油（气）储集层中的天然气、石油和地层水的物理性质；地层油的高压物性研究方法；以及相态方程等内容。

第一节油层烃类的相态特征石油和天然气是多种烃类和非烃类所组成的混合物。

在实际油田开发过程中，常常可以发现：在同一油气藏构造的不同部位或不同油气藏构造上，其产出物各不相同，有的只产纯气，有的则油气同产。

在油气藏条件下，有的烃是气相，而成为纯气藏；有的是单一液相的纯油藏；也有的油气两相共存，以带气顶的油藏形式出现。

在原油从地下到地面的采出过程中，还伴随着气体从原油中分离和溶解的相态转化等现象。

那么，油藏开采前烃类究竟处于什么相态，为什么会发生一系列相态的变化，其主要原因是什么？用什么方式来描述烃类的相态变化？按照内因是事物变化的根据，外因则是事物变化的条件，可以发现油藏烃类的化学组成是构成相态转化的内因，压力和温度的变化则是产生相态转化的外部条件。

因此，我们从研究油藏烃类的化学组成入手，然后再进一步研究压力温度变化时对相态变化的影响。

一、油层烃类的化学组成及烃类相态表示方法1．油层烃类的化学组成和分类尽管组成石油和天然气的元素主要是碳和氢，但由它们化合而形成的烃类却种类繁多，再加上烃类与氧、硫、氮所形成的各种化合物，从而决定了地层烃类组成和性质的复杂性。

油层物理名词解释岩石物理性质指岩石的力学、热学、电学、声学、放射学等各种参数和物理量，在力学特性上包括渗流特性、机械特性（硬度、弹性、压缩和拉伸性、可钻性、剪切性、塑性等）。

流体物理性质油层流体是指油层中储集的油、气、水，它们的物理性质主要包括各种特性参数、相态特征、体积特征、流动特征、相互之间的作用特征及驱替特征等。

水基泥浆取心水基泥浆钻井时所进行的取心作业。

油基泥浆取心油基泥浆钻井时所进行的取心作业；它保证所取岩心不受外来水侵扰，通常在需要测取油层初始油（水）饱和度时选用。

岩心利用钻井取心工具获取的地下或地面岩层的岩石。

岩样从岩心上钻取的供分析化验、实验研究用的小样（一般长 2.5cm～10.0cm、直径 2.5cm～3.8cm）。

井壁取心用井壁取心器从井壁获取地层岩石的取心方法。

岩心收获率指取出岩心的长度与取心时钻井进尺之比，以百分数表示。

密闭取心用密闭技术，使取出的岩心保持地层条件下流体饱和状态的取心方法。

保压取心用特殊取心工艺和器具，使取出的岩心能保持地层压力的取心方法。

定向取心能知道所取岩心在地层中所处方位的取心方法。

冷冻取心用冷冻来防止岩石中流体损失和胶结疏松砂岩岩心破碎的岩心保护方法。

常规岩心分析常规岩心分析分为部分分析和全分析。

部分分析是使用新鲜或者经过保护处理的岩样只进行孔隙度和空气渗透率的测定。

特殊岩心分析是毛细管压力、液相渗透率、两相或三相相对渗透率、敏感性、润湿性、压缩性、热物性、电性等岩心专项分析项目的总称。

全直径岩心分析利用钻井取心取出的全直径岩心，在实验室内进行的全部分析测定。

岩屑钻井过程中产生的岩石碎屑。

砾颗粒直径大于或等于 1mm 的石英、长石类或其它矿物颗粒。

粗砂颗粒直径在 0.5～<1mm 的石英、长石类或其它矿物颗粒。

中砂颗粒直径在 0.25～<0.5mm 的石英、长石类或其它矿物颗粒。

细砂颗粒直径在 0.1～<0.25mm 的石英、长石类或其它矿物颗粒。