第七章油层液体物理性质蔡详解.ppt

第七章 油层液体的物理性质; 石油的相对密度 定义为石油的密度 与同一温度和压力下水的密度 之比，即：; 在商业上常以API度（America Petroleum Institute——美国石油学会）相对密度表示。它与60℉石油相对密度的关系，可用下式换算：;;应用石油等温压缩系数计算高于饱和压力时的石油密度;影响因素 （变化规律）;§2 油层石油的压缩系数;;2、与地层温度的关系;3、与地层压力的关系;压缩系数的获取;通过压缩系数公式计算油层石油的压缩系数;计算石油压缩系数时采用对应状态定律的解释;地层石油、地层水和储集岩的压缩系数构成了整个油藏的弹性能量，当地层压力高于饱和压力时，石油就靠这部分能量采出地层中的石油，如果一个油田的地层压力高，饱和压力低，那么由于油藏的弹性能量大，而可采出1－2％的地下储量。;§3 油层石油的饱和压力 ;饱和压力的影响因素; 根据油藏饱和压力值不同，可以确定油气运移的方向，演化程度低的原油，重质组分高，粘度、密度大，因而饱和压力高，演化程度高的原油，轻组分含量高，粘度、密度小，饱和压力值低，因此油藏饱和压力降低的方向就是原油运移的方向;实验室用计量泵进行油气系统的降压脱气，根据脱气时的P-V关系，可做成曲线，再根据曲线的拐点（单相转化为二相）可求出系统的饱和压力;第七章 油层液体的物理性质;;一、单相石油体积系数; 地层石油的体积系数主要与溶解气量的多少有关，另外与压力、温度和脱气方式有关; 当压力小于饱和压力时，随着压力的增加，溶解于石油中的气量也随之增加，故地层石油的体积系数随压力的增高而增大。 当压力等于饱和压力时，溶解于石油中的天然气量最多，这时地层石油的体积系数最大。 当压力大于饱和压力时，随着压力的增加石油受到压缩，因而地下石油的体积系数将随着压力的增加而减小。;;获取方法;1、按已知油气比作水平线，交天然气相对密度线上一点； 2、从该点作垂线交石油相对密度线上一点； 3、从该点作水平线与温度线相交 4、从该点作垂线交体积系数坐标上一点，为所求。; 该方法在查图表时所用的油气比???气体在泡点压力下的溶解度，所以油层压力必须等于泡点压力，因此实际上求取的是饱和压力情况下的石油体积系数。 如果油层压力低于泡点，一部分采出气体可能来自于油层中的游离气体，这样采用生产油气比并用斯坦丁诺模图获取的体积系数就会导致误差。;高于泡点压力下油层石油的体积系数的计算;当地层压力降低到饱和压力以下时，地下石油体积的变化可以分为三个阶段;两相石油体积系数定义为：当油层压力低于饱和压力时，地层石油和析出气体的总体积与在地面脱气石油体积的比值。 即：;两相石油体积系数随压力的变化规律;获取方法;第七章 油层液体的物理性质;油田名称;石油粘度决定了地下石油在油层中的流动能力，因此降低粘度（降粘）对提高油井产能和石油采收率很有意义的。;原油中重烃、非烃含量（胶质与沥青含量）多，就增大了液层分子的内摩擦力，从而使石油的粘度增大。; 由于气体溶解在液体中，使液体分子间引力部分地变为气体分子引力，从而使分子引力大大减少，因之液层的内部摩擦阻力也减少，粘度也就随之下降。 原油中溶解气量越多，粘度就越低。 ;3、溶解气的化学组成 当溶有烃类气体时，气体分子量越小，石油的粘度也降低得多。但如石油中溶有氮气时，就会使石油的粘度急剧增大。;4、地层温度 由于温度增加，液体分子运动速度增加，液体分子引力减小，因而粘度降低。 热力采油法提高石油采收率的主要机理就是以温度增高能大幅度降低原油粘度为基础的。;获取方法;由于石油组成变化大，用此图表查出的粘度偏差有时达25％。;当地层压力超过饱和压力时，计算粘度可查图7-17。 已知： 1、饱和压力时的原油粘度 地饱压差＝地层压力－饱和压力 这时计算的石油粘度较精确，其误差3％。;实验室粘度测定的常用仪器有： 1、落球粘度计 2、高压毛细管粘度计 3、电磁粘度计;1、油田开发初期，采用弹性方式开采，地层压力在较长时间低于饱和压力，油层脱气，使得原油中低碳链组分减少，原油粘度增加。 2、注冷水开发时，地层温度下降使得原油粘度增加。 3、注入水的溶解氧或游离氧会对原油产生氧化作用，使得油质变差，粘度增加。;牛顿型与非牛顿型流体;牛顿流体的特点是剪切应力与切变速率成正比。它的流变曲线是通过坐标原点的直线。在恒温恒压下，流体的粘度是一个常数，不受切变速率的影响，因而仅用粘度这一常数就可以描述牛顿流体的流动特性。 如水、大部分低粘度油类和一些低分子量的化合物溶液都具有牛顿流体的性质。;根据流变曲线，可以将流体分成三种流型;假塑性流体——一加应力就能流动，其视粘度（表观粘度）随切变速率增加而