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油层物理学

来源:用户分享 时间:2025/5/31 21:38:50 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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等温反凝析区和等压反凝析区

凝析气藏由D至E随压力降低体系液相蒸发是正常现象,而由B到D随压力降低凝析量增加则为反常凝析现象。从分子运动学的观点可以解释:当压力降至B时,由于压力下降,烃分子距离加大,分子间引力下降,特别是气态轻烃分子对重烃分子的作用力降低,重烃分子就从轻烃分子中离析出来,因而产生了第一批液滴。随压力的继续下降,分子间引力下降,凝析出的液量继续增加。当压力降到D时,大部分重烃分子离析出来,体系中液态烃的凝析量达到最大值。B点称为上露点(第二露点),E称为下露点(第一露点:凝析液全部蒸发为汽相时对应的温度)。

由于较重组分的凝析,将使烃类体系中最有价值的部分沉积、吸附在地层中,造成重烃损失,而且凝析油很难采出。为防止重烃从天然气中凝析出来,凝析气藏开发要采用循环注气等方法保持地层压力,使地层压力在高于上露点压力的条件下生产。

油气藏类型的判断

实质是根据油藏原始条件(温度、压力)与临界点相对位置的关系判断。

典型油气藏相图及其特征

(1)常规重质油藏(低收缩油藏) 地层条件位于泡点线上方、临界点左侧,烃类以单相液态存在,随着原油的采出,油层压力降低,开始分离出气体。两相区内的等液量线较密集地靠近露点线一侧,表明当油藏压力降低至泡点压力后,虽有气体分离出来,但气量不大,体系以液相为主。原油含重烃较多,气油比较小,原油比重较高。

(2)轻质油藏(高收缩油藏)

轻组分含量较高,两相区内等液量线比较稀疏,一旦低于泡点压力后即可分离出大量气体。原油含轻烃较多,比重较小,气油比较高。

(3)反凝析气藏

原始地层压力高于临界压力,气藏温度介于临界温度和临界凝析温度之间,气藏压力位于包络线之外,原始状态下烃类以单相气体存在。地层压力降至露点压力时,开始有液相析出。凝析油比重小,气油比很大。

(4)湿气气藏

气藏温度远高于临界温度,当油藏压力降低时,流体始终处于气相,在分离器条件下,体系处于两相区内,会有一些轻质油析出,比重小,气油比很大。

(5)干气气藏

甲烷含量很高(70%~98%)的天然气称为干气。地层温度和油气分离器温度均在两相区之外,地层条件和井筒到分离器过程均不穿过两相区,地下和地面均无液烃析出,理论上气油比为无穷大。

理想溶液:不同组分液体完全互溶;混合时无化学反应发生;各组分的分子体积大小相等(即分子之间吸引力和排斥力相等)。

拉乌尔定律:理想溶液体系两相平衡共存时,各组分在汽相中的分压等于该温度下的饱和蒸汽压与

该组分在液相中的摩尔分数的乘积。

道尔顿定律:气体混合物的总压力等于其各组分作用的压力之和,或各组分的分压等于其摩尔分数

与体系总压力的乘积。

平衡比:在一定温度和压力下,系统中气液两相达到热力学平衡时,某一组分在气相和液相中的分配比例。

油气的分离方式通常有闪蒸分离(一次脱气)、差异分离(多级脱气)、微分分离

闪蒸分离(一次脱气):在等温条件下,将体系压力逐渐降低到指定分离压力,待体系达相平衡状态后,一次性排出从油中脱出的天然气的分离方式。

差异分离(多级脱气):将脱气过程分为多次进行,在脱气过程中将每一级脱出的气体排走后,液相再进入下一级,亦即脱气是在系统组成变化的条件下进行的。

微分分离:脱气过程中,微小降压后立即将从油中分离出气体放掉,使气液脱离接触,即不断降压、不断排气,系统组成不断地变化。 一次脱气与多级脱气的联系与区别

联系:多级脱气的每次脱气类似于一次独立的一次脱气。 区别:(1)一次脱气是一次性连续降压,一次脱气,油气体系一直保持接触,气体不排除,总组成始终不变;分离出的气量较多而油量较少,即气油比高,气体较重,气体中含轻质油较多。(2)多级脱气是分次降压,分次脱气,每次脱气的体系不同,压力不同;分离出的气量较少而油量较多,

气体较轻,减少了轻质油的损耗。

亨利定律:在温度一定时,气体的溶解度和压力成正比。

α—溶解系数,表示单位压力、单位体积液体中溶解气量(标准状态下的体积),m3/(m3·MPa)

对于化学结构相似的烃类气体在原有中的溶解有较大偏差,即α不是常数。当压力ppA时,剩余的气相主要是甲烷,此时随压力的增加甲烷向油中溶解,溶解系数接近于常数。

溶解度:某一温度、压力下单位体积液体所溶解的气量(标准状态下的体积)。

影响天然气在原油中溶解度的因素及其特点 压力,温度,天然气和原油的组成

(1)溶解气量随温度的增加而降低,高压时这种降低更大些。因为温度的增加使烃类气体的饱和蒸汽压随之增加。

(2)在同压力、同温度下,同样组成的天然气在轻质油中的溶解度大于在重质油(高密度原油)中的溶解度。天然气的密度越大,它在石油中的溶解度也越大;石油的密度越小,它越容易溶解更多的天然气。因为石油密度越小,天然气密度越大,在相同温度、压力条件下,油、气组分的性质越接近,则天然气在原油中的溶解度就越大。

第四章 储层流体的高压物性

溶解气油比:单位体积或单位质量地面原油在地层条件(压力、温度)下所溶有的天然气在标准状态下的体积。

原始溶解气油比:单位体积或单位质量地面原油在地层原始条件(原始压力、原始温度、原始饱和状态)下所溶有的天然气在标准状态下的体积。

单位;m3/m3

原油体积系数:原油在地下的体积与其在地面脱气后的体积之比。

单位;m3/m3

地下原油与地面原油相比有三个不同点:溶解天然气,因高温而膨胀,因高压而受压缩。体积系数反映了三种作用而导致的体积变化。一般情况下,溶解气和热膨胀的影响远远超过受压缩所引起的体积变化,即地下体积总是大于地面体积,故一般Bo>1。

地层原油的收缩:地层油由地下至地面脱气后,其体积必然变小,这种现象称为地层原油的收缩。

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