第2章:1 储层流体的物理特性(油气藏烃类的相态特征)共32页
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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。
第二章储层流体的物理特性储层流体是指储存于油(气)藏中的石油、天然气和地层水。
由于其处于几千米深的地下,原始状态储层流体处于高压、高温状态。
高压下原油溶解有大量的天然气,从而使处于地下的油气藏流体的物理性质与其在地面的性质有着很大的差别。
在储层流体从储层中渗流至井底、再从井底流至地面的过程中,流体的压力、温度、体积不断发生变化(温度、压力降低),并伴随着原油脱气、体积收缩、原油析蜡、气体体积膨胀等变化;这些变化对石油天然气生产均有一定的影响,研究生产过程中的物性变化是正确确定和优化生产工艺参数的必然要求。
在勘探或开发设计阶段,必须根据流体物性进行油气田科学预测,例如判断油藏类型、油藏有无气顶、气藏气体是否会在地层中凝析等,这些都需要对油气的物理化学特性及相态变化规律有深刻的认识,才能做出正确判断和设计。
油田开发过程中,必须掌握有关地下流体的动、静态物理参数,如石油和天然气的体积系数、溶解系数、压缩系数、粘度等,才能进行油藏工程研究和生产管理。
因此,了解和掌握石油、天然气和地层水的性质及其变化规律,掌握它们的高压物性参数,是科学、高效地进行油气藏开发的必然要求。
第一节油气藏流体的化学组成与性质石油与天然气从化学组成上讲为同一类物质。
现已确定石油中烃类主要是由烷烃、环烷烃和芳香烃这三种饱和烃类构成。
原油中一般未发现非饱和烃类,如烯烃、炔烃。
烷烃又称石蜡族烃,其化学通式为C n H2n+2。
烷烃由于其分子量大小不同,存在的形态也不同。
在常温常压下,C1~C4为气态,它们是构成天然气的主要成分;C5~C15是液态,它们是石油的主要成份;而C16以上的烷烃为固态,即所谓石蜡。
石油中固态烃能以溶解或结晶状态存在于石油中。
因此,石油与天然气在化学结构上说均为烃类,只是分子量不同而已。
§1 石油的化学组成1.1 石油的元素组成对于石油的化学组成的研究,首先从分析其元素组成入手。
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。