油氣開采第一章課件

油氣開采授課老師：寧伏龍博士課時：30課時2005.12油氣開采授課老師：寧伏龍博士2005.121個人說明寧伏龍1996年進入地大，2005博士畢業(yè)留校任教一位純粹愛國人士一位環(huán)保主義者一位有個性的人崇尚自由、創(chuàng)新的科學研究他很想成為一位好老師個人說明寧伏龍2課程內容課程安排包括緒論和1～14章，內容涉及油氣開采的基礎支持信息、油田開發(fā)程序、各種采油采氣方法和油氣增產(chǎn)增收緒論和第12章“油水井增產(chǎn)增注措施”由吳翔老師講授，其余由我講授閉卷考試，平時成績40％，考試成績60％。平時成績包括練習、課程實踐和討論。課程內容課程安排3油氣－－經(jīng)濟的命脈油氣的重要意義緊迫性替代能源在哪里？油氣－－經(jīng)濟的命脈油氣的重要意義4第一章油藏流體的物理性質油藏流體是指存在于地下油藏中的石油、石油伴生氣（天然氣）和地層水。油藏流體處于高溫高壓環(huán)境下，特別是其中的石油熔解有大量的烴類氣體，決定了油藏流體具有更特殊的物理性質。油藏流體的物理特性及其變化與油田開發(fā)設計、儲量計算、動態(tài)分析、提高采收率的研究以及油氣儲運等都有密切關系。第一章第一章油藏流體的物理性質油藏流體是指存在于地下油藏中的石油5第一章油藏流體的物理性質第一章第一章油藏流體的物理性質第一章6第一節(jié)天然氣的高壓物性天然氣的組成地下采出的可燃氣體統(tǒng)稱天然氣天然氣是以石蠟族低分子飽和烴氣體和少量非烴氣體組成的混合物。主要為甲烷70％～98％天然氣的視摩爾質量第一章－>>第一節(jié)第一節(jié)天然氣的高壓物性天然氣的組成第一章－>>第一節(jié)7第一節(jié)天然氣的高壓物性天然氣的狀態(tài)方程天然氣的狀態(tài)方程是油藏工程中最常有的一種狀態(tài)方城天然氣是真實氣體，它與理想氣體不同高壓下引入修正系數(shù)Z，得到天然氣壓縮狀態(tài)方程為：第一章－>>第一節(jié)壓縮因子第一節(jié)天然氣的高壓物性天然氣的狀態(tài)方程第一章－>>第一節(jié)壓8第一節(jié)天然氣的高壓物性天然氣的體積系數(shù)和壓縮系數(shù)天然氣地下體積系數(shù)天然氣壓縮系數(shù)(等溫壓縮系數(shù)或體積彈性系數(shù))第一章－>>第一節(jié)第一節(jié)天然氣的高壓物性天然氣的體積系數(shù)和壓縮系數(shù)第一章－>9第一節(jié)天然氣的高壓物性天然氣的粘度粘度是表征氣體或液體流動時分子之間內摩擦力大小的物性參數(shù)低壓下氣體的粘度變化趨勢與液體的相反高壓下(>3MPa)氣體的粘度變化趨勢與液體的相同，即溫度，氣體粘度第一章－>>第一節(jié)第一節(jié)天然氣的高壓物性天然氣的粘度第一章－>>第一節(jié)10第一節(jié)天然氣的高壓物性天然氣在原油中的溶解單組分氣體在液體中的溶解服從亨利定律天然氣的溶解度不是常數(shù)第一章－>>第一節(jié)第一節(jié)天然氣的高壓物性天然氣在原油中的溶解第一章－>>第一11第二節(jié)地層油的高壓物性地層油處于高溫高壓下，并溶解有大量的天然氣了解地層油物性的變化值及其影響因素，對油藏開采動態(tài)分析、滲流計算和工藝設計都是必不可少的溫度和壓力對地層油的高壓物性有影響影響地層油高壓物性的重要因素是油中溶解氣量的大小，通常用溶解汽油比表示第一章－>>第二節(jié)第二節(jié)地層油的高壓物性地層油處于高溫高壓下，并溶解有大量的12第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的溶解氣油比溶解氣油比Rs是指在油藏溫度和壓力下地層油中溶解的氣量溶解氣油比單位是每立方米地面原油在地下所溶解的標準狀態(tài)下氣體的立方米數(shù)，m3/m3油藏溫度和原始壓力下的溶解氣油比稱為原始溶解氣油比，通常以Rsi表示第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的溶解氣油比13第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的體積系數(shù)地面原油處于地下時體積會有所增大，這個增大值以體積系數(shù)表示地層油的體積系數(shù)也稱原油地下體積系數(shù)地層油體積地面脫氣后體積由于溶解氣和熱膨脹的影響超過彈性壓縮的影響，因此Bo一般都大于1第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的體積系數(shù)地14第二節(jié)地層油的高壓物性地層油的體積系數(shù)第一章－>>第二節(jié)體積系數(shù)Bo壓力，MPapb第二節(jié)地層油的高壓物性地層油的體積系數(shù)第一章－>>第二節(jié)體15第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的兩相體積系數(shù)兩相體積系數(shù)：油藏壓力低于飽和壓力時，在給定壓力下地層油和其釋出氣體的總體積與原油在地面脫氣后的體積之比油藏條件下自由氣的標準體積第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的兩相體積系16第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的密度標準狀態(tài)下油的密度由于與油的體積系數(shù)有關第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的密度標準狀17第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的壓縮系數(shù)（P>Pb）壓力變化1Pa時單位體積地層油的體積變化量分子分母同除以地面原油體積Vs，得第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的壓縮系數(shù)（18第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的粘度油的粘度主要與油中溶解的氣量及油的溫度有關油的溶解氣油比越大，其粘度越低第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的粘度19第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的粘度壓力，MPa地層油粘度，mPa.s14℃18℃23℃27℃30℃泡點壓力，MPa第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的粘度壓力，20第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)注水開發(fā)過程中地層原油性質的變化油井含水后原油物性的變化飽和壓力和氣油比的下降幅度隨含水量增加而含水率，％飽和壓力差，MPa含水率，％氣油比差，m3/t第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)注水開發(fā)過程中地層21第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)注水開發(fā)過程中地層原油性質的變化油井含水后原油物性的變化地面和地下原油粘度隨含水量的增加而原油含水后天然氣相對密

度、地層原油密度、含膠量明顯，甲烷含量、體積系數(shù)和溶解系數(shù)明顯含水率，％粘度，mPa.s第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)注水開發(fā)過程中地層22第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)注水開發(fā)過程中地層原油性質的變化影響原油物性的因素分析影響飽和壓力的因素—注入水水/空氣原油/輕質組分第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)注水開發(fā)過程中地層23第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)注水開發(fā)過程中地層原油性質的變化影響原油物性的因素分析影響地層粘度的因素—注入水水粘度第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)注水開發(fā)過程中地層24第三節(jié)地層水的高壓物性第一章－>>第三節(jié)地層水指的是油層水，包括邊水和底水，此外還包括層間水已經(jīng)與油共存的束縛水（殘余水）了解這些水的性質和組成，可以分析油井出水、原油性質變化的原因可以分析天然氣水驅油的洗油能力地層水的高壓物性參數(shù)也是油藏開發(fā)計算中所必須的第三節(jié)地層水的高壓物性第一章－>>第三節(jié)地層水指的是油層水25第三節(jié)地層水的高壓物性第一章－>>第三節(jié)地層水的化學組成和分類地層水常含有鹽類，主要為氯化鈉含鹽濃度用礦化度表示，單位mg/L地層水主要NaHCO3，CaCl2兩種類型，地面水多為Na2SO4

第三節(jié)地層水的高壓物性第一章－>>第三節(jié)地層水的化學組成和26第三節(jié)地層水的高壓物性第一章－>>第三節(jié)地層水的高壓物性由于含鹽，所以地層水含氣少地層水的高壓物性對于溫度、壓力和溶解氣等具有一定的穩(wěn)定性地層水的粘度受溫度的影響較大第三節(jié)地層水的高壓物性第一章－>>第三節(jié)地層水的高壓物性27第四節(jié)油藏烴類的相態(tài)第一章－>>第四節(jié)石油和天然氣可以處于單一的液相，形成低飽和油藏（即無氣頂油藏）也可以單一氣相存在，形成氣藏氣液兩相存在，形成有氣頂?shù)倪^飽和油藏油藏開采前處于哪種狀態(tài)，取決于油氣比例以及所處壓力和溫度條件研究油藏烴類的相態(tài)，對油藏開采特別是凝析氣藏開采具有特別重要意義第四節(jié)油藏烴類的相態(tài)第一章－>>第四節(jié)石油和天然氣可以處于28油氣開采授課老師：寧伏龍博士課時：30課時2005.12油氣開采授課老師：寧伏龍博士2005.1229個人說明寧伏龍1996年進入地大，2005博士畢業(yè)留校任教一位純粹愛國人士一位環(huán)保主義者一位有個性的人崇尚自由、創(chuàng)新的科學研究他很想成為一位好老師個人說明寧伏龍30課程內容課程安排包括緒論和1～14章，內容涉及油氣開采的基礎支持信息、油田開發(fā)程序、各種采油采氣方法和油氣增產(chǎn)增收緒論和第12章“油水井增產(chǎn)增注措施”由吳翔老師講授，其余由我講授閉卷考試，平時成績40％，考試成績60％。平時成績包括練習、課程實踐和討論。課程內容課程安排31油氣－－經(jīng)濟的命脈油氣的重要意義緊迫性替代能源在哪里？油氣－－經(jīng)濟的命脈油氣的重要意義32第一章油藏流體的物理性質油藏流體是指存在于地下油藏中的石油、石油伴生氣（天然氣）和地層水。油藏流體處于高溫高壓環(huán)境下，特別是其中的石油熔解有大量的烴類氣體，決定了油藏流體具有更特殊的物理性質。油藏流體的物理特性及其變化與油田開發(fā)設計、儲量計算、動態(tài)分析、提高采收率的研究以及油氣儲運等都有密切關系。第一章第一章油藏流體的物理性質油藏流體是指存在于地下油藏中的石油33第一章油藏流體的物理性質第一章第一章油藏流體的物理性質第一章34第一節(jié)天然氣的高壓物性天然氣的組成地下采出的可燃氣體統(tǒng)稱天然氣天然氣是以石蠟族低分子飽和烴氣體和少量非烴氣體組成的混合物。主要為甲烷70％～98％天然氣的視摩爾質量第一章－>>第一節(jié)第一節(jié)天然氣的高壓物性天然氣的組成第一章－>>第一節(jié)35第一節(jié)天然氣的高壓物性天然氣的狀態(tài)方程天然氣的狀態(tài)方程是油藏工程中最常有的一種狀態(tài)方城天然氣是真實氣體，它與理想氣體不同高壓下引入修正系數(shù)Z，得到天然氣壓縮狀態(tài)方程為：第一章－>>第一節(jié)壓縮因子第一節(jié)天然氣的高壓物性天然氣的狀態(tài)方程第一章－>>第一節(jié)壓36第一節(jié)天然氣的高壓物性天然氣的體積系數(shù)和壓縮系數(shù)天然氣地下體積系數(shù)天然氣壓縮系數(shù)(等溫壓縮系數(shù)或體積彈性系數(shù))第一章－>>第一節(jié)第一節(jié)天然氣的高壓物性天然氣的體積系數(shù)和壓縮系數(shù)第一章－>37第一節(jié)天然氣的高壓物性天然氣的粘度粘度是表征氣體或液體流動時分子之間內摩擦力大小的物性參數(shù)低壓下氣體的粘度變化趨勢與液體的相反高壓下(>3MPa)氣體的粘度變化趨勢與液體的相同，即溫度，氣體粘度第一章－>>第一節(jié)第一節(jié)天然氣的高壓物性天然氣的粘度第一章－>>第一節(jié)38第一節(jié)天然氣的高壓物性天然氣在原油中的溶解單組分氣體在液體中的溶解服從亨利定律天然氣的溶解度不是常數(shù)第一章－>>第一節(jié)第一節(jié)天然氣的高壓物性天然氣在原油中的溶解第一章－>>第一39第二節(jié)地層油的高壓物性地層油處于高溫高壓下，并溶解有大量的天然氣了解地層油物性的變化值及其影響因素，對油藏開采動態(tài)分析、滲流計算和工藝設計都是必不可少的溫度和壓力對地層油的高壓物性有影響影響地層油高壓物性的重要因素是油中溶解氣量的大小，通常用溶解汽油比表示第一章－>>第二節(jié)第二節(jié)地層油的高壓物性地層油處于高溫高壓下，并溶解有大量的40第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的溶解氣油比溶解氣油比Rs是指在油藏溫度和壓力下地層油中溶解的氣量溶解氣油比單位是每立方米地面原油在地下所溶解的標準狀態(tài)下氣體的立方米數(shù)，m3/m3油藏溫度和原始壓力下的溶解氣油比稱為原始溶解氣油比，通常以Rsi表示第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的溶解氣油比41第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的體積系數(shù)地面原油處于地下時體積會有所增大，這個增大值以體積系數(shù)表示地層油的體積系數(shù)也稱原油地下體積系數(shù)地層油體積地面脫氣后體積由于溶解氣和熱膨脹的影響超過彈性壓縮的影響，因此Bo一般都大于1第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的體積系數(shù)地42第二節(jié)地層油的高壓物性地層油的體積系數(shù)第一章－>>第二節(jié)體積系數(shù)Bo壓力，MPapb第二節(jié)地層油的高壓物性地層油的體積系數(shù)第一章－>>第二節(jié)體43第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的兩相體積系數(shù)兩相體積系數(shù)：油藏壓力低于飽和壓力時，在給定壓力下地層油和其釋出氣體的總體積與原油在地面脫氣后的體積之比油藏條件下自由氣的標準體積第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的兩相體積系44第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的密度標準狀態(tài)下油的密度由于與油的體積系數(shù)有關第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的密度標準狀45第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的壓縮系數(shù)（P>Pb）壓力變化1Pa時單位體積地層油的體積變化量分子分母同除以地面原油體積Vs，得第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的壓縮系數(shù)（46第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的粘度油的粘度主要與油中溶解的氣量及油的溫度有關油的溶解氣油比越大，其粘度越低第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的粘度47第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的粘度壓力，MPa地層油粘度，mPa.s14℃18℃23℃27℃30℃泡點壓力，MPa第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)地層油的粘度壓力，48第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)注水開發(fā)過程中地層原油性質的變化油井含水后原油物性的變化飽和壓力和氣油比的下降幅度隨含水量增加而含水率，％飽和壓力差，MPa含水率，％氣油比差，m3/t第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)注水開發(fā)過程中地層49第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)注水開發(fā)過程中地層原油性質的變化油井含水后原油物性的變化地面和地下原油粘度隨含水量的增加而原油含水后天然氣相對密

度、地層原油密度、含膠量明顯，甲烷含量、體積系數(shù)和溶解系數(shù)明顯含水率，％粘度，mPa.s第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)注水開發(fā)過程中地層50第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)注水開發(fā)過程中地層原油性質的變化影響原油物性的因素分析影響飽和壓力的因素—注入水水/空氣原油/輕質組分第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)注水開發(fā)過程中地層51第二節(jié)地層油的高壓物性第一章－>>第二節(jié)注水開發(fā)過程中地層原