第2章：1储层流体的物理特性油气藏烃类的相态特征ppt课件

1、第二章 储层流体的物理特性第二章 储层流体的物理特性第二章 储层流体的物理特性第二章 储层流体的物理特性第一节 油气藏烃类的相态特征第二节 天然气的高压物性第三节 地层水的高压物性第四节 地层原油的高压物性第五节 地层流体高压物性研究方法第一节 油气藏烃类的相态特征第一节 油气藏烃类的相态特征第一节 油气藏烃类的相态特征第一节 油气藏烃类的相态特征l1.油气藏烃类的化学组成和分类l2.单组分烃类体系的相图l3.双组分烃类体系的相图l4.多组分烃类系统的相图l5.典型油气藏相图油气藏烃类的化学组成和分类油气藏烃类的化学组成和分类u石油和天然气石油和天然气是多种烃类和是多种烃类和非烃类所组成非烃类

2、所组成的混合物。的混合物。u就油气藏烃类就油气藏烃类而言，一般是而言，一般是烷烃、环烷烃烷烃、环烷烃和芳香烃。和芳香烃。相态相态化学组成化学组成主要成分主要成分气态气态烷烃烷烃C C1 1C C4 4天然气天然气液态液态烷烃烷烃C C5 5C C1616石油石油固态固态烷烃烷烃C C1616以上以上石腊石腊 各相态的化学组成常温、常压）各相态的化学组成常温、常压）u实际上，石油、天然气、石蜡的化学组成，要找出明确实际上，石油、天然气、石蜡的化学组成，要找出明确的界线很困难。的界线很困难。 1油气藏烃类体系的相态及化学组成油气藏烃类体系的相态及化学组成2 2油气藏烃类体系相态的控制因素油气藏烃类

3、体系相态的控制因素u内因：烃类体系的化学组成内因：烃类体系的化学组成u外因：烃类体系所处的温度、压力环境外因：烃类体系所处的温度、压力环境3 3相图相图u相相phasephase）：某一体系中的均质部分。一个相中可以）：某一体系中的均质部分。一个相中可以含有多种组分。（如：地层油和气为不同的两相）含有多种组分。（如：地层油和气为不同的两相）u相态方程：对于一个组成固定的体系，压力、温度和相态方程：对于一个组成固定的体系，压力、温度和比容比容P.T.VP.T.V都是该体系相状态的函数。特定体系的都是该体系相状态的函数。特定体系的状态方程为状态方程为u F FP.V.TP.V.T）=0=0u相图：

4、将状态方程以图示法表示就是相图。相图：将状态方程以图示法表示就是相图。3 3相图相图u立体相图立体相图u平面相图平面相图u P-V图图u P-T图图u石油工业中，常石油工业中，常将将P-T图简称为图简称为相图。相图。2. 2. 单组分烃类体系的相图单组分烃类体系的相图u泡点压力u在温度一定的情况下，开始从液相中分离出第一批气泡的压力；或在压力一定的情况下，开始从液相中分离出第一批气泡的温度u露点压力u温度一定时，开始从气相中凝结出第一批液滴的压力。单组分：P泡=P露v乙烷的饱和蒸汽压线乙烷的饱和蒸汽压线v曲线上的各点即为不同温度下曲线上的各点即为不同温度下乙烷的饱和蒸汽压。它表示气、乙烷的饱和

5、蒸汽压。它表示气、液两相共存的温度和压力条件；液两相共存的温度和压力条件；v气、液两相能够共存的区域只气、液两相能够共存的区域只是一条线饱和蒸汽压线）；是一条线饱和蒸汽压线）；v临界点：饱和蒸汽压线的终点临界点：饱和蒸汽压线的终点C），它所对应的温度为临界），它所对应的温度为临界温度温度Tc），它所对应的压力为），它所对应的压力为临界压力临界压力pc）。）。v临界点是两相能够共存的最高临界点是两相能够共存的最高温度点和最高压力点。温度点和最高压力点。2. 2. 单组分烃类体系的相图单组分烃类体系的相图一点、一线、两区三区）一点、一线、两区三区）34/MPa56单组分烃相图特征：单组分烃相图特征

6、：Pa=Pb(Pa=Pb(某一温度下某一温度下) )，在，在PVPV图中，两相共存区为一水平线图中，两相共存区为一水平线段。段。 Pa Pa、PbPb是任意温度下的露是任意温度下的露点、泡点压力点、泡点压力临界点临界点C C为两相共存的最高温为两相共存的最高温度压力点。度压力点。饱和蒸汽压曲线为一条单调的饱和蒸汽压曲线为一条单调的曲线曲线 段。段。相图应用：根据，判断单相图应用：根据，判断单组分烃所处的相态组分烃所处的相态2.2.单组分烃类体系的相图单组分烃类体系的相图. 双组分烃类体系的相图P-VP-V相图相图: :戊烷正庚烷戊烷正庚烷( (占占52%)52%)u某一温度下，较缓段为汽相区，

7、较陡段为液相区，二者之间为两相共同区。u在PV图中，两相共存区为 一条斜线。 Pa Pb某一温度下的露点压力不等于泡点压力。3/MPa21双多组分烃类体系双多组分烃类体系PTPT相图及测定原理相图及测定原理相图应用：根据，判相图应用：根据，判断双组分烃类所处的相态断双组分烃类所处的相态u临界点：混合物的临界压力都高于各组临界点：混合物的临界压力都高于各组分的临界压力，混合物的临界温度则居于分的临界压力，混合物的临界温度则居于各组分的临界温度之间。各组分的临界温度之间。u两相区：所有混合物的两相区都位于两两相区：所有混合物的两相区都位于两纯组分的蒸汽压线之间。纯组分的蒸汽压线之间。PTPT相图相

8、图: :乙烷乙烷正正庚烷具不同含量庚烷具不同含量 组分组分比例比例包络线包络线位置位置包络线形态包络线形态大致大致相同相同正中间正中间两相区最大两相区最大相差相差越大越大与含量高的组与含量高的组分的饱和蒸汽分的饱和蒸汽线越靠近线越靠近形态越细长形态越细长, 两相区越小两相区越小组分性质相差越大组分性质相差越大 （如分子大小）（如分子大小）两相区越大两相区越大临界点位置越临界点位置越高高. 双组分烃类体系的相图. .多组分烃类系统的相图多组分烃类系统的相图实际地下油气藏是复杂的多组分烃类体系。实际地下油气藏是复杂的多组分烃类体系。拟组分：为了便于研究拟组分：为了便于研究，常把几种化学成分合，常把

9、几种化学成分合并为一种拟组分。例如并为一种拟组分。例如C2-6视为轻烃组分或视为轻烃组分或中间组分），中间组分）， C7+视为视为液烃组分。液烃组分。泡点线饱和压力线）泡点线饱和压力线）；aCpC，液相区和两相，液相区和两相区的分界线。区的分界线。露点线；露点线；CCTb，气相区，气相区和两相区的分界线。和两相区的分界线。临界点：临界点： C点，泡点线和点，泡点线和露点线的汇合点。露点线的汇合点。等温逆行区等温反凝析区）等温逆行区等温反凝析区）逆行就是逆道而行，与正常相反。逆行就是逆道而行，与正常相反。lABD从从B到到D，随压力降低，体，随压力降低，体系中液量含量由系中液量含量由0%增加增加

10、到到40%。反常现象逆行。反常现象逆行现象）现象）lDEF从从D到到E，随压力降低，体，随压力降低，体系中液量含量由系中液量含量由40% 降低降低到到0% 。正常现象。正常现象CDCTBCCDCTBC即为反凝析区，反凝析现象只发生在靠近临界即为反凝析区，反凝析现象只发生在靠近临界点附近区域的特定温度、压力条件下。点附近区域的特定温度、压力条件下。两个逆行区：两个逆行区：CBCTDC为为等温逆行区，等温逆行区， CGCpHC为为等压逆行区。等压逆行区。？F气藏。气藏。相图的应用：判断油气藏类型. 典型油气藏相图不同油气藏，其相图不同：不同油气藏，其相图不同：相图的宽窄、大小、区内等相图的宽窄、大

11、小、区内等液量线的分布间隔；液量线的分布间隔；包络线上临界点的位置。包络线上临界点的位置。1 1干气气藏相图干气气藏相图干气气藏：甲烷含量占干气气藏：甲烷含量占70%98%并无液相烃析出并无液相烃析出的气藏，重质含量极少。的气藏，重质含量极少。干气相态图干气相态图2 2湿气气藏相图湿气气藏相图湿气相态图湿气相态图干气相态图干气相态图uC C点位于临界凝析压点位于临界凝析压力点的左下侧，更加靠力点的左下侧，更加靠近临界凝析压力点。近临界凝析压力点。u环形区较窄；等液量环形区较窄；等液量线较密集。线较密集。u气藏地层温度气藏地层温度A A点点介于临界温度与临界凝介于临界温度与临界凝析温度之间。从析

12、温度之间。从B B点到点到D D点随着气藏压力降低，点随着气藏压力降低，液态烃析出达到最大液态烃析出达到最大反凝析过程）。反凝析过程）。3 3凝析气藏相凝析气藏相图图反凝析气的相态图反凝析气的相态图uC C点位于临界凝析压力点点位于临界凝析压力点的右下侧，且比较接近临的右下侧，且比较接近临界凝析压力点。界凝析压力点。u两相环形区更宽；等液两相环形区更宽；等液量线较稀疏且向着露点线量线较稀疏且向着露点线较靠近。较靠近。u油藏条件油藏条件A A点常位于点常位于泡点线上方，油藏中烃类泡点线上方，油藏中烃类以单相液态存在。以单相液态存在。u随着油气采出，油层压随着油气采出，油层压力逐渐降低至泡点压力以力逐渐降低至泡点压力以下时，分出的气越来越多下时，分出的气越来越多4 4轻质油藏高收缩油藏相图轻质油藏高收缩油藏相图高收缩原油的相态图高收缩原油的相态图uC点位于临界凝析压力点点位于临界凝析压力点的右下侧且离临界凝析压的右下侧且离临界凝析压力点较远力点较远 。u 环形区最宽环形区最宽 ；等液量线；等液量线较密集，且更加靠近露点较密集，且更加靠近露点线。线。u当油藏压力降低至泡点当油藏压力降低至泡点压力之后，虽有气体分离压力之后，虽有气体分离出来，但气量不大。这类出来，但气量不大。这类油藏的气油