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油层物理绪论第一章演示课件

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【油层物理课件】chap1.1

【油层物理课件】chap1.1

waxes
(100)
C26-C38
Lubricating oil, paraffin wax, petroleum jelly
Resห้องสมุดไป่ตู้duum
950+ (200+)
C38+
Tars, roofing compounds, paving asphalts, coke,
wood preservatives
Provincial Bilingual Teaching Demonstration Course
Provincial Bilingual Teaching Demonstration Course
1 Chemical composition, commercial properties of petroleum and its classification
1.1 Chemical composition of petroleum
➢ Phase diagrams of typical oil and gas reservoirs
Provincial Bilingual Teaching Demonstration Course
Phase behavior（相态） the change of phase state with pressure and temperature.
Chapter 1 Properties of reservoir fluids
Reservoir fluids(油藏流体): Crude oil Natural gas Formation water
Characteristics of reservoir fluids: High pressure High temperature Dissolved gas

第一章-油层物理学0-绪论

第一章-油层物理学0-绪论

Petro-Physics
油层物理学
中国石油大学（北京）
绪论
1、石油天然气开发的重要意义
Crude Crude oil oil prices prices since since 1861 1861
Petro-Physics
油层物理学
中国石油大学（北京）
绪论
1、石油天然气开发的重要意义
寻找新的油气田，扩大油气后备储量； 对策
采用先进技术，最大限度地合理开发油气藏； 提高现有油气田的油气采收率，增加油气产量； 开展国际合作，参与开发国际油气资源。 采取各种节能措施及可替代能源或新能源。 采用可再生材料（日化），减缓对石油需求的压 力；
Petro-Physics 油层物理学 中国石油大学（北京）
绪论
对策
石油产量要满足国民经济现代化及可持续发展的需求，措施： 1）寻找新的油气田，扩大油气后备储量； 2）采用先进技术，最大限度地合理开发油气藏； 3）提高现有油气田的油气采收率，增加油气产量； 4）开展国际合作，参与开发国际油气资源。 5）采取各种节能措施及可替代能源或新能源。 采用可再生材料（日化），减缓对石油需求的压力； 对于石油工作者来说，必须通晓和掌握寻找油气资源、增 加油气产量所必需的知识，才能面向新的世纪，为我国石油工 业的发展贡献力量。
Petro-Physics
油层物理学
中国石油大学（北京）
绪论
2 《油层物理》的研究内容与任务
《油层物理》
或《油层物理学》 或《油（气）层物理学》 或《油（气）藏物理》
是从(微)细观上研究流体物性、油气藏（孔隙介质）岩石物性，以 及与其中渗流过程有关的各种物理、物理化学现象的科学。
主要内容包括：
Petro-Physics

石油大学 油层物理课件 -第一章(1) 相态

石油大学 油层物理课件 -第一章(1) 相态

第一节 储层烃类系统的相态
2、油藏烃类的相态特性
(phase behavior of hydrocarbon)
相图
2、油藏烃类的相态特性
2.1 单组分体系的相态特征
(phase behavior of hydrocarbon)
P 1( 气 )
P2 ＝ P 露
P2
P2
P2 ＝ P 泡
P3( 液 )
F ( p, T , v ) = 0
相态方程 相图： 用来表示相态方程的图形。 相图： 用来表示相态方程的图形。
油田开发中最常用的是： 相图。 油田开发中最常用的是：p—T相图。 相图
第一节 储层烃类系统的相态
2、油藏烃类的相态特性
(phase behavior of hydrocarbon)
相图
储层烃类一般有气 三种相态； 通常： 储层烃类一般有气、液、固三种相态；
第一节 储层烃类系统的相态
2、油藏烃类的相态特性
(phase behavior of hydrocarbon)
相图
某一个体系的相态是压力(p)、温度 和比容 的函数： 和比容(v)的函数 某一个体系的相态是压力 、温度(T)和比容 的函数：
性质 原油 大庆S区 大庆 区 胜利T区 胜利 区 孤岛G层 孤岛 层 大港M层 大港 层 克拉玛依 玉门L层 玉门 层 江汉W区 江汉 区 辽河C区 辽河 区 川中油田 任丘P层 任丘 层 相对密 度D420 0.8753 0.8845 0.9547 0.9174 0.8699 0.8530 0.9744 0.9037 0.8394 0.8893 运动粘度 /(cm2/s) 50 ℃ 70℃ ℃ 17.40 37.69 427.5 51.97 19.23 12.9 37.4 12.3 63.5 17.95 157.5 25.55 62.2* -

石油大学 油层物理课件 第一章(4)油水

石油大学 油层物理课件 第一章(4)油水

Rs =
V gs Vos
1 m3
第四节 地层油的高压物性
一、地层油的溶解气油比
gassolution gas-oil ratio
不同的脱气方式，分出的气量不同，因此测得的气油比 不同，石油行业标准规定，以一次脱气为准。 Rsi－ Rsi－表示原始状态下的溶解 气油比。 气油比。 平均生产气油比Rp Rp： 平均生产气油比 Rp ： 累积产 气量( 气量 ( 标 m3) 与累积产油量的 比值。 比值。 一油藏原油储量为N( N(地 例 ： 一油藏原油储量为 N( 地 原始溶解气油比 溶解气油比R 面 )m3 ， 原始 溶解气油比 Rsi 标 求储气量G( G(标 m3/m3，求储气量G(标m3) ？
9
第四节 地层油的高压物性
5、地层油的粘度 、地层油的粘度(viscocity of oil) (4)压力的影响： 压力的影响：
第四节 地层油的高压物性
5、地层油的粘度 、地层油的粘度(viscocity of oil)
某些油田原油物性参数
油田名称 大庆油田某层 华北油田某层 胜利油田某层 中原油田某层 罗马什金(俄) 油层温度 (℃) 45 90 65 109 40 油层压力 (MPa) 7～12 16 23 37 17 泡点压力 (MPa) 6.4～11 13 19 24.6 8.5 溶解气油 比(m3/m3) 45 7 27.5 69 58.4 体积系数 1.09～1.15 1.10 1.0955 1.21 1.17 收缩率 (%) 8.3～13 8.5 8.4 17.4 14.5 压缩系数 (MPa-1) 7.7×10-4 10.4×10-4 7.3×10-4 18.3×10-4 11.4×10-4
of
+ V V

油层物理油层物理PPT课件

油层物理油层物理PPT课件
油藏岩石 的孔隙可看作 一系列大小不 同的毛细管， 油-水、油-气界 面不是平面， 而是一个过渡 带。
第5页/共45页
§3.3
对于气－油界面：
hog
2 og cosog o gr
对于油－水界面：
how
2 ow cosow (w o )gr
(a).油-气过渡带高度很小；
(b).油-水过渡带要比油-气过渡带宽 ； (c).油，根据油-水、油-气系统的界面张力及毛管力曲线的阈压， 可用润湿指数W和视润湿角θwo来判断岩石的润湿性。
第36页/共45页
6.4 确定注入工作剂对储层的损害 程度或增产措施的效果
§3.3
在钻井、修井及正常注水等过程中，若注入剂不合格可能会使地层受 到伤害(如引起粘土膨胀、固体颗粒或其它化学沉淀物堵塞孔隙)，或在堵 水过程中人为堵塞部分岩石孔隙，在毛管力曲线上则表现出高的阈压和束 缚水饱和度，即曲线向右上方偏移；
利用水驱油(或气驱油)毛管力曲线可查得岩心任一流体饱和度下的毛 管力。油藏中水驱油(或气驱油)时，岩石中的流体分布及驱替过程与毛管 力测定时相同。因此，任一饱和度面上，油水(或气)相间的压力差(即毛管 力)可直接由相应条件下的毛管力曲线查得。油藏工程计算中常用此法确 定任一饱和度面上油水(或气)相间的压力差。
6.2.2 定 量评价孔 隙喉道的 分布
第30页/共45页
6.3 判断岩石的润湿性
§3.3
6.3.1 唐纳森方法－－根据驱替和吸入过程毛管力曲线下包面积比较法 确定岩石的润湿性
具体做法：
将岩样在真空条件下用水饱和，放到离心机上依次作油驱水、水驱 油，再做油驱水实验，测出相应的毛管力曲线，如图3-3-27和3-3-28所 示。
(3) 离心法

《油层物理学》PPT课件

《油层物理学》PPT课件

PTP课件
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学科的发展历史
20－30年代——美国前苏联注意到油藏流体特性及影响， 初步形成了流体性质的测试方法。 49年——M.麦盖特的《采油物理原理》汇总了20世纪上半 叶关于储油岩石和油、气、水流体性质的研究实践资料， 概括并提升到物理学角度予以描述和解释，指导了各种驱 动类型油气田的科学开发。 56年——苏联莫斯科石油学院卡佳霍夫出版了《油层物理 基础》，把油层物理从采油工程中独立出来，形成一个新 的学科分支。
4．吴迪祥，张继芬等，《油层物理》，石油工业 出版社，1994年4月。
5、杨胜来，魏俊之，《油层物理学》，石油工业 出版社，2004
6、沈平平，《油水在多孔介质中的运动理论与实 践》，石油工业出版社，2000
PTP课件
15
第一大部分 储层屑颗粒、胶结物 岩石空隙——孔隙、裂隙、溶孔、溶洞等
25
浊流
辫状河
曲流河 三角洲和障壁坝 浅滩
风成沙丘
A:：悬浮为主
B：悬浮和跳跃
C：跳跃和悬浮
D：跳跃、滚动和悬浮
E：跳跃、滚动和悬浮
F：跳跃 PTP课件
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2、参数法
不均匀系 a数 d60 分选系数 S d75
d10
d25
平均 M z 值 163 5084
标准 偏 (84 差 1)6(95 5)
研究储油气层内与油气运动有关的问题，
包括：
1、影响油气储集与渗流的介质特征
2、储油气岩石介质中的流体特征
3、储油气岩石中油气的流动特征及其与
介质的相互作用
PTP课件
6
课程主要内容——渗流力学部分
1、渗流力学的基本理论、基本概念和基本规律
2、表征流体渗流过程的基本能量方程、流体势方程、达

石油大学 油层物理课件 -第一章(1) 相态

石油大学 油层物理课件 -第一章(1) 相态

等压液化 等压汽化
2、油藏烃类的相态特性
(phase behavior of hydrocarbon)
2.1 单组分体系的相态特征
泡点线 液相区 临界点 泡点 饱和蒸汽压线 气液两相区 露点线 露点 气相区
★单调曲线
体系中两相共存 ★极值点 的压力和温度点。 的压力和温度点。 体系中两相共 ★存的最高压力 三个区 和最高温度点。 和最高温度点。 开始从液相中分离 开始从气相中凝结 出第一批气泡时的 出第一批液滴时的 压力、温度。 压力、温度。
单组分烃特点：泡点压力＝露点压力。 单组分烃特点：泡点压力＝露点压力。
一线
饱和蒸汽压线 气液两相共存的压力、温度点组成的线 气液两相共存的压力、 泡点线 液相中分离出气泡时压力、 液相中分离出气泡时压力、温度点组成的线 露点线 泡点 露点 临界点
气相中凝结出液珠时压力、 气相中凝结出液珠时压力、温度点组成的线 AC线上的点，也称饱和压力点 线上的点，也称饱和压力点 线上的点 饱和压力 AC线上的点 线上的点 C点，气液两相共存的最高压力、最高温度点 点 气液两相共存的最高压力、 油藏 气藏 油气藏
第一节 储层烃类系统的相态
2、油藏烃类的相态特性
(phase behavior of hydrocarbon)
相图
2、油藏烃类的相态特性
2.1 单组分体系的相态特征
(phase behavior of hydrocarbon)
P 1( 气 )
P2 ＝ P 露
P2
P2
P2 ＝ P 泡
P3( 液 )
储层烃类一般有气 三种相态； 通常： 储层烃类一般有气、液、固三种相态；
第一节 储层烃类系统的相态
2、油藏烃类的相态特性
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第一章 储层岩石的物理特性
沉积岩
碎屑岩(砂岩)：石英、长石
单重介质：储集和渗流空间均为孔隙（常见），或储集 和渗流空间均为裂缝。双重介质：孔隙为主要储集空间， 裂缝为主要渗流通道。
岩石 (rock)
其他岩石
碳酸盐岩(灰岩)：方解石、白云石
单重介质：单重孔隙介质 、单重裂缝介质 、单重溶 洞介质。双重介质：裂缝－孔隙、裂缝－溶洞和溶洞 －孔隙双重介质。三重介质：裂缝－孔隙－溶洞。
油 ( 气 ) 层 (formation) ： 储 存 石油与天然气的岩层。
典型的石油和天然气储集层
4
我国主要油田分布示意图
大庆油田
克拉玛依油田 塔里木油田
中石化西北油气田 吐哈油田
吉林油田
冀东油田
辽河油田
青海油田
玉门油田
大港油田 华北油田
渤海油田
中原油田
胜利油田
长庆油田
河南油田
四川气田
江汉油田
中石化西南油气田
砾岩 砂砾岩 裂缝性砂砾岩 孔隙缝洞泥灰岩 裂缝孔洞白云岩 裂缝孔隙泥质白云岩
文东油田 枣园油田、靖安油田
储层岩石的物理特性：研究骨架性质、储集性、渗透性和敏 感性等，提供粒度组成、比面、孔隙结构、孔隙度、饱和度、 渗透率等岩石物性参数；
储层流体的物理特性：油气水的高压物性及相态变化规律； 多相流体的渗流机理：流体与储层岩石相互作用的性质；润 湿性、毛管压力曲线、相对渗透率曲线等。
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二、研究目的及内容
如今，油层物理不论是在理论研究的广度、深度上，还是在实验测 试技术以及为油气生产实践服务的内容上，都进入了崭新的发展阶段。 油层物理学成了油气田勘探开发中一门重要的基础科学。
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五、课程的地位
油层物理的相关理论和知识贯穿整个油气田开发过程
地质勘探 编制开发方案
钻井
采油
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五、课程的地位
油层物理是石油工程专业的一门主干课程，同 时也是石油地质、油田化学等相关专业的一门 实验性极强的重要专业基础课。在渗流力学、 油藏工程、采油（气）工程、油藏数值模拟、 提高原油采收率和保护储集层技术等专业课的 学习中过程中均需要油层物理的有关知识 。
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六、课程的特点和要求
课程特点 ➢ 专业术语多、基本概念多 ➢ 实验方法和实验技术知识多 ➢ 涉及的其它基础学科知识多
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六、课程的特点和要求
课程要求 知识和技能方面
➢ 牢固掌握油层物理的基本理论 ➢ 牢固掌握油层物理的基本技能（实验、计算） ➢ 初步掌握科学地观察、分析油气田开发中的物
理化学现象的研究方法 ➢ 通过该课程的学习，提高自学能力、综合分析
油层物理
（Petrophysics）
主讲：戚志林
石油与天然气工程学院
1
教师简介
简历：2004年6月获西南石油大学油气田开发专业博士学位; 2008年1月获西 南石油大学石油与天然气工程博士后。
研究方向：油气田开发理论、油气藏工程及油藏数值模拟。 学术概况：主持和主研了国家“十五”科技攻关项目；国家重大专项；国家
单重孔隙介质 、单重裂缝介质 、单重溶洞介质 裂缝－孔隙、裂缝－溶洞和溶洞－孔隙双重介质, 甚至裂缝－孔隙－溶洞三重介质。
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三、研究方法
实验研究方法 理论研究方法
储层岩石和流体的各种性质复杂，有些性质不能用一般数学 方程来描述，因此常采用实验方法测量的宏观 (即平均)几何参 数来描述其性质。油层物理学是一门建立在实验基础上的实践 性很强的学科，因此应注重理论和实验研究相结合。
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四、油层物理学发展概况
➢ 1949年，美国马斯盖特著《采油物理原理》——开端； ➢ 1956年，卡加霍夫著《油层物理基础》，使其从采油工程中独立出来； ➢ 1960 年，斯坦丁著《地下油气相态特征》
——引入物理化学观点、理论； ➢ 1977年，卡加霍夫著《油气层物理学》，增加了孔隙结构等研究内容。
和解决问题的能力。
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六、课程的特点和要求
学习方法及态度 ➢ 明确学习目的、端正学习态度 ➢ 认真听课，作好笔记 ➢ 课后及时复习、总结 ➢ 按时完成布置的作业 ➢ 积极回答问题 ➢ 多和老师联系，提出教学建议
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七、教材及参考书
教材：何更生编 ，油层物理 ，石油工业出版社。 参考书： ➢洪世铎主编，油藏物理基础，北京：石油工业出版社，1997.8； ➢罗蜇潭主编，油层物理，北京：地质出版社，1985； ➢张博全主编，油气层物理，北京：中国地质大学出版社，1989； ➢杨胜来、魏俊之编著，油层物理学，北京：石油工业出版社，2005.8 ； ➢王允诚主编，油层物理学，成都理工大学，2006。
自然科学基金项目；中石油科技创新基金项目；中国博士后基金项目；重 庆市教委科研项目和油田横向合作项目20多项，发表学术论文30多篇，国 际学术论文6篇，美国工程索引检索文章5篇。 联系方式 ➢ E-mail: qizhilin76@ ➢ 联系电话: 13896096396 or (023)62235798
江苏油田
东海油田
油(气)田(oil field)：为一 行政管理机构，一个油田 通常由多个油气藏组成。
滇黔桂油田
南海油田
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ห้องสมุดไป่ตู้ 采油工程
储运工程
油层物理：取一小块岩心 或地层流体样品进行研究
油藏工程：对整 个油气藏的认识
6
二、研究目的及内容
目的：为准确认识油气藏、能动改造油气藏，高效开发油气藏 提供可靠的储层物性参数，揭示其微观渗流机理。 研究内容
泥岩 岩浆岩 变质岩
多孔介质：由毛细管或微毛细 管结构组成的介质。
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沉积类型
储 层 岩 石 碎屑岩 的 分 类 与 国 内 典 碳酸盐岩 型 油 气 田 实 其他岩石 例
岩性 砂岩 砾岩
砂砾岩 泥岩
白云岩 石灰岩
火成岩
变质岩
分类 疏松砂岩
典型油气田举例 萨尔图油田、胜坨油田、涩北气田
粉砂岩 致密砂岩 裂缝性砂岩
2
绪论
一、研究对象
油层物理学：以油气藏为研究对象，以室内实验为基础， 用物理和物理化学的观点研究与石油地质、油气田开发有 关的物理和物理化学现象,获取油藏岩石和流体的物理性 质，揭示流体在岩石中的渗流机理的科学。
3
几个基本概念
油(气)藏(oil reservoir、gas reservoir) ： 油 气 藏 是 自 然 界中存在的，由一个或多个 相互连通的含油气层组成的 具有独立水动力学系统的地 下储油容器。