油气开采第一章课件

油气开采授课老师：宁伏龙博士课时：30课时2005.12油气开采授课老师：宁伏龙博士2005.121个人说明宁伏龙1996年进入地大，2005博士毕业留校任教一位纯粹爱国人士一位环保主义者一位有个性的人崇尚自由、创新的科学研究他很想成为一位好老师个人说明宁伏龙2课程内容课程安排包括绪论和1～14章，内容涉及油气开采的基础支持信息、油田开发程序、各种采油采气方法和油气增产增收绪论和第12章“油水井增产增注措施”由吴翔老师讲授，其余由我讲授闭卷考试，平时成绩40％，考试成绩60％。平时成绩包括练习、课程实践和讨论。课程内容课程安排3油气－－经济的命脉油气的重要意义紧迫性替代能源在哪里？油气－－经济的命脉油气的重要意义4第一章油藏流体的物理性质油藏流体是指存在于地下油藏中的石油、石油伴生气（天然气）和地层水。油藏流体处于高温高压环境下，特别是其中的石油熔解有大量的烃类气体，决定了油藏流体具有更特殊的物理性质。油藏流体的物理特性及其变化与油田开发设计、储量计算、动态分析、提高采收率的研究以及油气储运等都有密切关系。第一章第一章油藏流体的物理性质油藏流体是指存在于地下油藏中的石油5第一章油藏流体的物理性质第一章第一章油藏流体的物理性质第一章6第一节天然气的高压物性天然气的组成地下采出的可燃气体统称天然气天然气是以石蜡族低分子饱和烃气体和少量非烃气体组成的混合物。主要为甲烷70％～98％天然气的视摩尔质量第一章－>>第一节第一节天然气的高压物性天然气的组成第一章－>>第一节7第一节天然气的高压物性天然气的状态方程天然气的状态方程是油藏工程中最常有的一种状态方城天然气是真实气体，它与理想气体不同高压下引入修正系数Z，得到天然气压缩状态方程为：第一章－>>第一节压缩因子第一节天然气的高压物性天然气的状态方程第一章－>>第一节压8第一节天然气的高压物性天然气的体积系数和压缩系数天然气地下体积系数天然气压缩系数(等温压缩系数或体积弹性系数)第一章－>>第一节第一节天然气的高压物性天然气的体积系数和压缩系数第一章－>9第一节天然气的高压物性天然气的粘度粘度是表征气体或液体流动时分子之间内摩擦力大小的物性参数低压下气体的粘度变化趋势与液体的相反高压下(>3MPa)气体的粘度变化趋势与液体的相同，即温度，气体粘度第一章－>>第一节第一节天然气的高压物性天然气的粘度第一章－>>第一节10第一节天然气的高压物性天然气在原油中的溶解单组分气体在液体中的溶解服从亨利定律天然气的溶解度不是常数第一章－>>第一节第一节天然气的高压物性天然气在原油中的溶解第一章－>>第一11第二节地层油的高压物性地层油处于高温高压下，并溶解有大量的天然气了解地层油物性的变化值及其影响因素，对油藏开采动态分析、渗流计算和工艺设计都是必不可少的温度和压力对地层油的高压物性有影响影响地层油高压物性的重要因素是油中溶解气量的大小，通常用溶解汽油比表示第一章－>>第二节第二节地层油的高压物性地层油处于高温高压下，并溶解有大量的12第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的溶解气油比溶解气油比Rs是指在油藏温度和压力下地层油中溶解的气量溶解气油比单位是每立方米地面原油在地下所溶解的标准状态下气体的立方米数，m3/m3油藏温度和原始压力下的溶解气油比称为原始溶解气油比，通常以Rsi表示第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的溶解气油比13第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的体积系数地面原油处于地下时体积会有所增大，这个增大值以体积系数表示地层油的体积系数也称原油地下体积系数地层油体积地面脱气后体积由于溶解气和热膨胀的影响超过弹性压缩的影响，因此Bo一般都大于1第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的体积系数地14第二节地层油的高压物性地层油的体积系数第一章－>>第二节体积系数Bo压力，MPapb第二节地层油的高压物性地层油的体积系数第一章－>>第二节体15第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的两相体积系数两相体积系数：油藏压力低于饱和压力时，在给定压力下地层油和其释出气体的总体积与原油在地面脱气后的体积之比油藏条件下自由气的标准体积第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的两相体积系16第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的密度标准状态下油的密度由于与油的体积系数有关第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的密度标准状17第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的压缩系数（P>Pb）压力变化1Pa时单位体积地层油的体积变化量分子分母同除以地面原油体积Vs，得第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的压缩系数（18第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的粘度油的粘度主要与油中溶解的气量及油的温度有关油的溶解气油比越大，其粘度越低第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的粘度19第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的粘度压力，MPa地层油粘度，mPa.s14℃18℃23℃27℃30℃泡点压力，MPa第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的粘度压力，20第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节注水开发过程中地层原油性质的变化油井含水后原油物性的变化饱和压力和气油比的下降幅度随含水量增加而含水率，％饱和压力差，MPa含水率，％气油比差，m3/t第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节注水开发过程中地层21第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节注水开发过程中地层原油性质的变化油井含水后原油物性的变化地面和地下原油粘度随含水量的增加而原油含水后天然气相对密

度、地层原油密度、含胶量明显，甲烷含量、体积系数和溶解系数明显含水率，％粘度，mPa.s第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节注水开发过程中地层22第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节注水开发过程中地层原油性质的变化影响原油物性的因素分析影响饱和压力的因素—注入水水/空气原油/轻质组分第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节注水开发过程中地层23第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节注水开发过程中地层原油性质的变化影响原油物性的因素分析影响地层粘度的因素—注入水水粘度第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节注水开发过程中地层24第三节地层水的高压物性第一章－>>第三节地层水指的是油层水，包括边水和底水，此外还包括层间水已经与油共存的束缚水（残余水）了解这些水的性质和组成，可以分析油井出水、原油性质变化的原因可以分析天然气水驱油的洗油能力地层水的高压物性参数也是油藏开发计算中所必须的第三节地层水的高压物性第一章－>>第三节地层水指的是油层水25第三节地层水的高压物性第一章－>>第三节地层水的化学组成和分类地层水常含有盐类，主要为氯化钠含盐浓度用矿化度表示，单位mg/L地层水主要NaHCO3，CaCl2两种类型，地面水多为Na2SO4

第三节地层水的高压物性第一章－>>第三节地层水的化学组成和26第三节地层水的高压物性第一章－>>第三节地层水的高压物性由于含盐，所以地层水含气少地层水的高压物性对于温度、压力和溶解气等具有一定的稳定性地层水的粘度受温度的影响较大第三节地层水的高压物性第一章－>>第三节地层水的高压物性27第四节油藏烃类的相态第一章－>>第四节石油和天然气可以处于单一的液相，形成低饱和油藏（即无气顶油藏）也可以单一气相存在，形成气藏气液两相存在，形成有气顶的过饱和油藏油藏开采前处于哪种状态，取决于油气比例以及所处压力和温度条件研究油藏烃类的相态，对油藏开采特别是凝析气藏开采具有特别重要意义第四节油藏烃类的相态第一章－>>第四节石油和天然气可以处于28油气开采授课老师：宁伏龙博士课时：30课时2005.12油气开采授课老师：宁伏龙博士2005.1229个人说明宁伏龙1996年进入地大，2005博士毕业留校任教一位纯粹爱国人士一位环保主义者一位有个性的人崇尚自由、创新的科学研究他很想成为一位好老师个人说明宁伏龙30课程内容课程安排包括绪论和1～14章，内容涉及油气开采的基础支持信息、油田开发程序、各种采油采气方法和油气增产增收绪论和第12章“油水井增产增注措施”由吴翔老师讲授，其余由我讲授闭卷考试，平时成绩40％，考试成绩60％。平时成绩包括练习、课程实践和讨论。课程内容课程安排31油气－－经济的命脉油气的重要意义紧迫性替代能源在哪里？油气－－经济的命脉油气的重要意义32第一章油藏流体的物理性质油藏流体是指存在于地下油藏中的石油、石油伴生气（天然气）和地层水。油藏流体处于高温高压环境下，特别是其中的石油熔解有大量的烃类气体，决定了油藏流体具有更特殊的物理性质。油藏流体的物理特性及其变化与油田开发设计、储量计算、动态分析、提高采收率的研究以及油气储运等都有密切关系。第一章第一章油藏流体的物理性质油藏流体是指存在于地下油藏中的石油33第一章油藏流体的物理性质第一章第一章油藏流体的物理性质第一章34第一节天然气的高压物性天然气的组成地下采出的可燃气体统称天然气天然气是以石蜡族低分子饱和烃气体和少量非烃气体组成的混合物。主要为甲烷70％～98％天然气的视摩尔质量第一章－>>第一节第一节天然气的高压物性天然气的组成第一章－>>第一节35第一节天然气的高压物性天然气的状态方程天然气的状态方程是油藏工程中最常有的一种状态方城天然气是真实气体，它与理想气体不同高压下引入修正系数Z，得到天然气压缩状态方程为：第一章－>>第一节压缩因子第一节天然气的高压物性天然气的状态方程第一章－>>第一节压36第一节天然气的高压物性天然气的体积系数和压缩系数天然气地下体积系数天然气压缩系数(等温压缩系数或体积弹性系数)第一章－>>第一节第一节天然气的高压物性天然气的体积系数和压缩系数第一章－>37第一节天然气的高压物性天然气的粘度粘度是表征气体或液体流动时分子之间内摩擦力大小的物性参数低压下气体的粘度变化趋势与液体的相反高压下(>3MPa)气体的粘度变化趋势与液体的相同，即温度，气体粘度第一章－>>第一节第一节天然气的高压物性天然气的粘度第一章－>>第一节38第一节天然气的高压物性天然气在原油中的溶解单组分气体在液体中的溶解服从亨利定律天然气的溶解度不是常数第一章－>>第一节第一节天然气的高压物性天然气在原油中的溶解第一章－>>第一39第二节地层油的高压物性地层油处于高温高压下，并溶解有大量的天然气了解地层油物性的变化值及其影响因素，对油藏开采动态分析、渗流计算和工艺设计都是必不可少的温度和压力对地层油的高压物性有影响影响地层油高压物性的重要因素是油中溶解气量的大小，通常用溶解汽油比表示第一章－>>第二节第二节地层油的高压物性地层油处于高温高压下，并溶解有大量的40第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的溶解气油比溶解气油比Rs是指在油藏温度和压力下地层油中溶解的气量溶解气油比单位是每立方米地面原油在地下所溶解的标准状态下气体的立方米数，m3/m3油藏温度和原始压力下的溶解气油比称为原始溶解气油比，通常以Rsi表示第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的溶解气油比41第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的体积系数地面原油处于地下时体积会有所增大，这个增大值以体积系数表示地层油的体积系数也称原油地下体积系数地层油体积地面脱气后体积由于溶解气和热膨胀的影响超过弹性压缩的影响，因此Bo一般都大于1第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的体积系数地42第二节地层油的高压物性地层油的体积系数第一章－>>第二节体积系数Bo压力，MPapb第二节地层油的高压物性地层油的体积系数第一章－>>第二节体43第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的两相体积系数两相体积系数：油藏压力低于饱和压力时，在给定压力下地层油和其释出气体的总体积与原油在地面脱气后的体积之比油藏条件下自由气的标准体积第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的两相体积系44第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的密度标准状态下油的密度由于与油的体积系数有关第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的密度标准状45第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的压缩系数（P>Pb）压力变化1Pa时单位体积地层油的体积变化量分子分母同除以地面原油体积Vs，得第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的压缩系数（46第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的粘度油的粘度主要与油中溶解的气量及油的温度有关油的溶解气油比越大，其粘度越低第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的粘度47第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的粘度压力，MPa地层油粘度，mPa.s14℃18℃23℃27℃30℃泡点压力，MPa第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节地层油的粘度压力，48第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节注水开发过程中地层原油性质的变化油井含水后原油物性的变化饱和压力和气油比的下降幅度随含水量增加而含水率，％饱和压力差，MPa含水率，％气油比差，m3/t第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节注水开发过程中地层49第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节注水开发过程中地层原油性质的变化油井含水后原油物性的变化地面和地下原油粘度随含水量的增加而原油含水后天然气相对密

度、地层原油密度、含胶量明显，甲烷含量、体积系数和溶解系数明显含水率，％粘度，mPa.s第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节注水开发过程中地层50第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节注水开发过程中地层原油性质的变化影响原油物性的因素分析影响饱和压力的因素—注入水水/空气原油/轻质组分第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节注水开发过程中地层51第二节地层油的高压物性第一章－>>第二节注水开发过程中地层原