《油藏物理》課程油藏物理第一篇儲層流體的物化性質(zhì)油藏流體的基本物理性質(zhì)油藏中的流體包括：油、氣、水烴類兩個特點：流體處于高溫、高壓的地層孔隙中原油溶解有大量天然氣基本架構(gòu)第一節(jié)石油的化學組成第二節(jié)原油的物性與分類第三節(jié)天然氣的化學組成第四節(jié)油氣藏分類第五節(jié)地層水的化學組成與分類第一章油氣藏流體的化學組成與性質(zhì)石油與天然氣CHSNO微量元素釩鎳鐵鈷鎂鈣鋁等,<0.003%1%~5%雖含量很少,但非常影響原油質(zhì)量84%~87%11%~14%一.石油中的元素組成

環(huán)烷烴

芳香烴

其它化合物

烷烴C1～C16含氧化合物含硫化合物含氮化合物高分子雜環(huán)化合物苯酚、脂肪酸硫醇、硫醚、噻吩吡咯、吡啶、喹啉、吲哚膠質(zhì)、瀝青質(zhì)常溫常壓下：氣體液體固體（石蠟）其中烷烴最多第一節(jié)石油的化學組成二.石油中的烴類物質(zhì)油井中的蠟＝石蠟＋原油＋膠質(zhì)瀝青質(zhì)＋泥砂

含蠟量越高，結(jié)蠟溫度越高，凝固點越高原油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)：是高分子的雜環(huán)烴的氧、硫、氮化合物。非烴類物質(zhì)的存在，可以改變石油的顏色、密度、界面性質(zhì)等三.石油中的非烴類物質(zhì)對原油的顏色、密度、粘度影響較大第一節(jié)石油的化學組成四.原油的分子量及非烴含量（1）分子量：原油中甲烷分子量最小，瀝青最大，分子量變化很大，大約為幾百到幾千。（2）含蠟量：指常溫常壓條件下原油中所含石蠟和地蠟的百分比（3）膠質(zhì)含量：指原油中相對分子質(zhì)量較大（約300~1000）且含有氧、硫、氮等元素的多環(huán)芳香烴化合物，通常呈半固態(tài)分散狀溶解于原油中。（4）瀝青質(zhì)含量：原油中所含瀝青質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。是一種高相對分子質(zhì)量、具有多環(huán)結(jié)構(gòu)、呈黑色固態(tài)的非純烴類化合物。（5）含硫量：指原油中所含硫（硫化物或單質(zhì)硫）的質(zhì)量分數(shù)。原油中含硫量較小，一般小于1%，但其對原油性質(zhì)的影響很大，對管線有腐蝕作用，有毒第一節(jié)石油的化學組成1.顏色

原油顏色主要與原油中輕重組分及膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量有關(guān)，膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量越高原油顏色越深。

2.原油的密度與相對密度

原油的密度——指單位體積原油的質(zhì)量

地面原油的相對密度——指原油的密度與某一溫度和壓力下的水的密度之比。我國習慣上是指1atm、20oC時的原油與1atm、4oC純水的密度之比，用d420

表示第二節(jié)原油的物性與分類一、原油的物理性質(zhì)3.凝固點原油的凝固點—原油冷卻時由流動態(tài)到失去流動性的臨界溫度點。一般在-56~50℃之間，高于40℃的原油稱為高凝油

4.原油的粘度流體的粘度—流體中任一點上單位面積的剪應力與速度梯度的比值。是粘性流動時內(nèi)部摩擦而引起的阻力大小的量度?？捎脛恿φ扯群瓦\動粘度表示5.閃點

閃點或閃火點—指可燃液體的蒸氣同空氣的混合物在臨近火焰時能短暫閃火時的溫度。原油的閃點一般在30~180o之間

第二節(jié)原油的物性與分類一、原油的物理性質(zhì)6.熒光性原油的熒光性——原油在紫外光照射下發(fā)出一種特殊光亮的特征。不同密度原油的熒光顏色見表1-4所示。7.旋光性

原油的旋光性是指偏光通過原油時，偏光面對其原來的位置旋轉(zhuǎn)一定角度的光學特性8.導電率原油為非極性物質(zhì)，是非導體，原油電阻率為1011~1018??m第二節(jié)原油的物性與分類一、原油的物理性質(zhì)原油按含硫量分低硫原油<0.5%按膠質(zhì)瀝青含量分按含蠟量分按關(guān)鍵組分分按原油密度分含硫原油0.5~2%高硫原油>2%少膠原油<8%膠質(zhì)原油8%~25%多膠原油>25%少蠟原油<1%含蠟原油1~2%高含蠟原油>2%凝析油密度<0.82石蠟基原油0.82~0.89混合基原油0.89~0.93環(huán)烷基原油>0.93輕質(zhì)原油<0.855中質(zhì)原油0.855~0.934重質(zhì)原油>0.934二、地面原油的分類第二節(jié)原油的物性與分類

低粘油——油層條件下原油粘度低于5mPa·s

中粘油——油層條件下原油粘度低于5～20mPa·s

高粘油——油層條件下原油粘度低于20～50mPa·s

稠油——油層條件下原油粘度高于50mPa·s，相對密度大于0.920

凝析油——地層條件下為氣相烴類，開采時氣藏壓力低于露點壓力

后凝析出液態(tài)烴

揮發(fā)油——地層條件下呈液態(tài)，相態(tài)上接近臨界點，在開發(fā)過程中

揮發(fā)性強，收縮率高；油氣比一般在210—1200m3/m3之

間，一般相對密度小于0.825，體積系數(shù)大于1.75

高凝油——凝固點高于40℃的高含蠟原油

三、地層原油的分類第二節(jié)原油的物性與分類烷烴

非烴氣體：H2S、CO2、CO、N2、H2O蒸汽等少量稀有氣體：氦(He)和氬(Ar)天然氣＝低分子飽和烷烴＋少量非烴氣體組成

標準狀況下，甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷(n-C4H10)和異丁烷(i-C4H10)是氣體

丙烷、正丁烷和異丁烷經(jīng)壓縮冷卻后易液化，是民用液化氣（LPG）的主要成分

戊烷和戊烷以上(常用C5+表示)的輕質(zhì)油稱為天然汽油C1(70～98%)、C2(<10%）、C3～C5(一般僅占百分之幾)第三節(jié)天然氣的化學組成

典型天然氣的組成

單位：體積百分數(shù)

成分天然氣產(chǎn)自油井的氣甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷庚烷以上氮二氧化碳硫化氫70~981~10痕跡~5痕跡~2痕跡~1痕跡~0.5痕跡~無痕跡~5痕跡~1偶然痕跡50~925~152~141~10痕跡~5痕跡~3無~0.5痕跡~4無~痕跡~6第三節(jié)天然氣的化學組成一、分類方法一油氣藏油藏黑油油藏輕質(zhì)油油藏重油油藏一般黑油油藏高收縮油油藏揮發(fā)油油藏氣藏凝析氣藏氣藏富凝析氣氣藏貧凝析氣氣藏濕氣氣藏干氣氣藏第四節(jié)油氣藏分類根據(jù)流體的組成、相態(tài)特征劃分氣藏——以C1為主，還含有少量乙烷、丙烷和丁烷凝析氣藏——含有C1-C8的烴類。pi下為氣態(tài)，隨p下降會凝析出液態(tài)烴（地面相對密度為0.72~0.80，淺色，稱凝析油）揮發(fā)性油藏（也稱臨界油氣藏）——其特點是含有C8以上的烴類構(gòu)造上部接近于氣體，下部接近于油，但油氣無明顯分界面，原油具揮發(fā)性，相對密度為0.7~0.8油藏——油藏流體中以液相烴為主，油中溶有一定量的天然氣，地面相對密度為0.80~0.94，國外常將這類常規(guī)油藏中的原油稱為黑油重質(zhì)油藏（有稱稠油油藏）——這類油藏原油粘度高、相對密度大。（地面脫氣原油相對密度為0.934~1.0、地層溫度條件下脫氣原油粘度為100~10000mPa?s）第四節(jié)油氣藏分類二、分類方法二按地層流體性質(zhì)劃分的界限對油氣藏分類（陳元千，1987）四、其它分類方法（按埋深分）

淺層油氣藏——埋深小于1500m

中深層油氣藏——埋深1500~2800m

深層油氣藏——埋深2800~4000m

超深層油氣藏——埋深大于4000m類別氣油比m3/m3天然氣甲烷含量%凝析油含量cm3/m3地面液體密度g/cm3天然氣凝析氣輕質(zhì)油黑油>18000550~18000250~550<250>8575~9055~75<60<5555~1800——0.70~0.800.72~0.820.76~0.830.83~1.0第四節(jié)油氣藏分類三、分類方法三地層水：油層水與外部水的總稱底水油邊水油層水：與油同層的水，包括邊水、底水、層間水外部水：如上層水、下層水、夾層水束縛水：油藏形成時留在巖石孔隙中的不可流動的水(1)認識地層成因(2)判斷注入水的流動方向及地層連通情況(3)判斷油井出水原因(4)分析地面流體與地層流體的配伍性了解地層水的水型的目的：第五節(jié)地層水的化學組成與性質(zhì)1.地層水中常見離子

Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、HCO3-、SO4-2等一、地層水的化學組成第五節(jié)地層水的化學組成與性質(zhì)離子毫克當量濃度等于某離子的濃度除以該離子的當量例如，已知氯離子(Cl—)的濃度為7896mg/L，而氯離子的化合當量＝35.3，則氯離子的毫克當量濃度＝7896/35.3＝225.6毫克當量/升地層水的特點：處于地層的高溫、高壓下，溶解有大量的無機鹽及少量烴類2.離子毫克當量濃度礦化度：表示地層水中含鹽量的多少，mg/L硬度：指地層水中鈣、鎂等二價溶解鹽離子的含量，mg/L不同地層水的礦化度相差很大，幾千-幾十萬，高含鹽使聚合物溶液粘度降低，影響表面活性劑的活性鈣鎂鹽的含量稱為碳酸鹽硬度，暫時硬度；其它二價鹽的含量稱為永久硬度3.地層水的礦化度和硬度一、地層水的化學組成第五節(jié)地層水的化學組成與性質(zhì)1.地層水的分類—蘇林分類法（四種水型）硫酸鈉型（Na2SO4）:大陸沖刷環(huán)境下形成，地面水重碳酸鈉型（NaHCO3):大陸環(huán)境下形成，含油氣良好標志氯化鎂型（MgCl2):海洋環(huán)境下形成，多存在于油、氣田內(nèi)部氯化鈣型（CaCl2)：深層封閉構(gòu)造下形