地层流体相态特征研究(2011-7).ppt

四、油气藏流体物性分析 可以看出： 一般情况下对于黑油油藏一次脱气比多级脱气所分离出的气量多，而油量少，亦即测出的气油比高；且一次脱气分出的气相对密度较高，说明气体中含轻质油较多。 原因：一次脱气时油气始终接触而达到相平衡，故不管重烃和轻烃均按各自的平衡比Kj＝yj／xj的比例大小而进入气相中，这样，较重的烃类由于热力学平衡也有进入气相的机会，故使得分出的气量多且相对密度大。 低压下，Kj大 四、油气藏流体物性分析 6、微分分离 　　微分分离或称微分脱气，是指脱气过程中a，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。 微分脱气过程示意图 a液体处于饱和状态 b退泵，压力下降，气液共存 c进泵，放出气体，剩余液体处于新的饱和压力 四、油气藏流体物性分析 7、油田开发和生产中的脱气过程 （1）地层中 当油藏在压力低于饱和压力下进行开采时，脱气过程比较复杂。一般油层中的脱气是介于接触分离和微分分离两种脱气方式之间。一方面地下脱气过程接近于微分脱气，因为气从油中脱出后，气、液存在流速差，分离出的气与油脱离接触，这一过程接近于微分分离。但另一方面气体却始终与岩石孔隙中的原油接触，这又与接触分离的条件相似。 对于厚度较大、垂直渗透性较好的油藏，降压脱气后而由于油、气重力差异而形成次生气顶的过程，接近于接触分离。 实际油藏中由于渗流形成压力梯度，油藏中各部位的压力不相等。一些区域压力低于饱和压力后，任何微小的压力降低，气体就会再次脱出。此时，局部地层压力就是目前的饱和压力。在油藏数值模拟中，将饱和压力作为一个随时间、位置而变化的参数来处理。 四、油气藏流体物性分析 （2）油井中 当气相流速与液相流速差别不大时，油井中的脱气过程与接触脱气过程较为接近。因为当地层油从井底向井口流动过程中，压力越来越低，使气不断从油中分离出来。这一脱气过程在井筒中不断进行着，同时在井筒中油气接触的时间也较长，这就足以建立起热力学平衡。 当存在明显的油、气相对运动，出现气体超越原油而过的‘滑脱’现象时，油井里的脱气过程也不完全是接触脱气，脱气过程常常是介于接触分离和微分分离两种脱气方式之间。所以，可以说，在油田开发实践中，纯粹的、严格意义上的接触分离或微分分离是不存在的。 （3）地面储运过程中 地面油气分离是比较理想的分离过程，常用的二级、三级分离就是多级脱气分离，而仅有一级分离器就是接触分离。 五、油气体系中气体的溶解与分离 1、天然气在原油中的溶解度和溶解系数 由物理化学知道，单组分气体在液体中的溶解服从亨利定律，即在温度一定时，溶解度和压力成正比，这可表示为： Rs= P 溶解度定义为单位体积液体所溶解的气量。溶解度反映了液体中溶解气量的多少，而溶解系数则反映了液体溶解气体的能力。如果溶解系数为常数，则溶解度与压力成线性关系。 五、油气体系中气体的溶解与分离 2、溶解度与温度的关系 气体在油中的溶解度大小与温度有关。溶解气量随温度的增加而降低，高压时这种降低更大些。这是由于温度的增加使烃类气体的饱和蒸汽压亦随之增加的缘故。 五、油气体系中气体的溶解与分离 3、溶解度与气体、原油性质的关系 不同烃类和非烃类气体在原油中的溶解度相差很大，如以甲烷的溶解度为1，估算乙烷、丙烷、CO2、N2等的溶解度为甲烷的倍数如表所示，此结论也可由图看出。 表中各气体在原油中溶解度大小的依次是：丙烷＞乙烷＞CO2＞甲烷＞N2。 气体种类 相对甲烷溶解度的倍数 甲烷 1 乙烷 5 丙烷 20 二氧化碳 3.5 氮气 0.25 五、油气体系中气体的溶解与分离 天然气在同压力、同温度下、同样组成的天然气在轻质原油中的溶解度大于在重质油(即高密度原油)中的溶解度。 五、油气体系中气体的溶解与分离 油气的分离和溶解是两个对立的统一过程，当系统的组分一定、温度相同时，分离过程和溶解过程有密切的关系。 图表明了这种差别，图中曲线①为接触脱气（闪蒸分离）时的脱气曲线和溶解曲线，两者是完全重合的一条曲线。 微分脱气时所得到的溶解曲线②和脱气曲线③不相重合。 4、溶解过程与分离过程的关系 差异分离 差异溶解 五、油气体系中气体的溶解与分离 　　脱气曲线和溶解曲线的差异也与气体组分的性质有关。饱和蒸汽压较大的甲烷，其脱气曲线和溶解曲线较接近。 差异分离 差异溶解 五、油气体系中气体的溶解与分离 　　而饱和蒸汽压较小的戍烷，两者却相差很大，这正好反映了图中曲线的低压部分溶解和分离曲线相差较大而高压部分相差较小的特征。 差异分离 差异溶解 六、