地层原油的高压物性.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 饱和压力和饱和压力以下地层原油粘度 ——Beggs和Robinson（1975）公式 摘自杨胜来书p100 饱和压力以上地层原油粘度 ——Vazques和Beggs（1980）公式 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。 油田开发过程对原油粘度的影响 §7 牛顿型与非牛顿型流体 剪切应力 切变速率 凡是符合上式的流体被称为牛顿流体 凡是不符合上式的流体被称为非牛顿流体 牛顿流体与非牛顿流体的流动特性可用流变曲线来表示 所谓流变曲线是剪切应力和切变速率的关系曲线 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。 非牛顿流体的流动特性除了与切变速率有关外，还与时间有关，因此在剪切应力——切变速率关系曲线上都是非直线，因而其流动特性不能用一个简单粘度参数来描述。 根据流变曲线，可以将流体分成三种流型 塑性流体——当剪切应力小于某一个数值时 ，流体不发生流动，而大于该数值时才发生流动。这个流动的最小应力称为静极限剪切应力。因此流变曲线可以分成二段，切变速率较小的段为曲线段，相当于在外加应力作用下液体结构的破坏过程，当切变速率大于某一值后，形成直线段，此时流动特性符合宾汉公式 假塑性流体——一加应力就能流动，其视粘度（表观粘度）随切变速率增加而减小，曲线呈起于原点的上凸形。 属于这一类的流体有：乳状液、和许多高分子聚合物 流型曲线方程如下 膨胀性流体——一加应力就能流动，与假塑性流体不同的是流动阻力随切变速率而增加，流动曲线为起于原点的上凹型。 属于这一类的流体有：生淀粉糊、和固体悬浮物 流型用Robertson-Stiff公式描述 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 3、温度的影响 在压力一定时，不同温度下体积系数 4、脱气方式的影响 一次脱气的体积系数大于级次脱气的体积系数。（因为一次脱气的气量要大于级次脱气的气量） 温度越高，体积系数越大 高于泡点压力下油层石油的体积系数 高于泡点压力的油层，其体积系数要小于泡点压力的石油体积系数（泡点压力的体积系数最大，因为气体的溶解度最大），在这种情况下，影响体积系数的唯一因素是油层压力，此时，可先算出油层温度下泡点压力的石油的体积系数（见上），然后再用求等温压缩系数的方法将其折算到更高压力下的体积系数，即采用下式计算 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 当压力下降到饱和压力以下时，析出大量溶解气，油藏中石油处于两相状态时，则需要用两相石油体积系数来进行描述。 二、油层石油的两相体积系数 目前地层 压力下 脱出的 气体体积 地层压力降低 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： u——两相石油体积系数（以小数表示）； Rsi、Rst ——分别为原始和目前地层压力下天然气在石油中溶解度（m3/m3）； Bg ——目前地层压力下天然气体积系数（小数）； Vos ——地面脱气石油体积 (Rsi-Rst)VosBg ——表示在目前地层压力下所析出的天然气体积（m3）。 两相石油体积系数随压力的变化规律 必须已知 1、生产气油比 2、气体相对密度 3、储罐油相对密度 4、油层温度 图版法—Standing（1947）（单相地层油体积系数） 该方法在查图表时所用的气油比是气体在泡点压力的溶解度，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。 已知 1、气油比 2、天然气相对密度 3、储罐油相对密度 4、地层温度 5、地层压力 图版法——Standing（1952） （二相石油体积系数） 计算法—Standing（1948）公式（饱和压力下的原油体积系数） 注：此公式摘自秦积舜书p78 注：此公式摘自杨胜来书p100 有下列二个公式 计算法—Glaso（1980）公式 计算法—Vazques和Beggs（1980）公式 §5 油层石油的压缩系数 地层石油由于在一定压力下可溶解一定量的天然气而表现出具有一定的弹性，弹性大小