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1、第二节第二节 油气藏烃类的相态特征油气藏烃类的相态特征 教学目的：教学目的：掌握油藏烃类的化学组成、油气藏的分类、掌握油藏烃类的化学组成、油气藏的分类、原油的分类、油藏烃类的相态特征。原油的分类、油藏烃类的相态特征。教学重点和难点：教学重点和难点：油藏烃类的相态特征油藏烃类的相态特征教法说明：教法说明：课堂讲授课堂讲授教学内容：教学内容：第二节第二节 油气藏烃类的相态特征油气藏烃类的相态特征 油藏烃类的化学组成油藏烃类的化学组成 油气藏的分类油气藏的分类 原油的分类原油的分类 油藏烃类的相态特征油藏烃类的相态特征 一一 油藏烃类的化学组成油藏烃类的化学组成 石油与天然气的化学组成石油与天然气的
2、化学组成 石油与天然气的元素组成石油与天然气的元素组成 石油中的烃类化合物石油中的烃类化合物 石油中的非烃类化合物石油中的非烃类化合物 原油的分子量、含蜡量原油的分子量、含蜡量 原油中胶质、沥青含量原油中胶质、沥青含量 1 1 石油与天然气的化学组成石油与天然气的化学组成石油与石油与天然气天然气烷烃烷烃环烷烃环烷烃芳香烃芳香烃C1C4 常温常压下为气态常温常压下为气态,为天然气为天然气C5C15 常温常压下为液态常温常压下为液态,为石油为石油C16+常温常压下为固态常温常压下为固态,为石蜡为石蜡2 2 石油与天然气的元素组成石油与天然气的元素组成石油与石油与天然气天然气CHSNO微量元素微量元
3、素钒钒 镍镍 铁铁 钴钴 镁镁 钙钙 铝等铝等,0.003%,1000,:1000,易溶于笨易溶于笨,氯仿和二硫化碳氯仿和二硫化碳含硫量含硫量石油中所含硫石油中所含硫(硫化物或单质硫硫化物或单质硫)的百分数的百分数.对石油管线腐蚀极大对石油管线腐蚀极大,有毒有毒二二 油气藏的分类油气藏的分类油气藏油气藏油藏油藏气藏气藏黑油油藏黑油油藏轻质油油藏轻质油油藏凝析气藏凝析气藏气藏气藏重重油油油油藏藏一一般般黑黑油油油油藏藏高高收收缩缩油油油油藏藏挥挥发发油油油油藏藏富富凝凝析析气气气气藏藏贫贫凝凝析析气气气气藏藏湿湿气气气气藏藏干干气气气气藏藏三三 原油的分类原油的分类原原 油油按含按含硫量分硫量分
4、低低硫硫原原油油2%少少胶胶原原油油25%少少蜡蜡原原油油2%凝凝析析油油 密密度度0.93轻轻质质原原油油 0.934四四 油气藏烃类的相态特征油气藏烃类的相态特征 相态及其表示方法相态及其表示方法 单组分体系的相态特征单组分体系的相态特征 双组分体系的相态特征双组分体系的相态特征 多组分体系的相态特征多组分体系的相态特征 相图的应用相图的应用 几种典型的相图几种典型的相图 1 1 相态及其表示方法相态及其表示方法体系体系:人为划分出来用于研究的对象人为划分出来用于研究的对象.相相:体系中某一均质的部分体系中某一均质的部分.物质可分别以固、液、气物质可分别以固、液、气 三种状态存在三种状态存
5、在,称为固相、称为固相、液相、气相液相、气相组分组分:组成油藏烃类的每一类分子组成油藏烃类的每一类分子.组成组成:体系中所含组分以及各组分在总体系中所占比例体系中所含组分以及各组分在总体系中所占比例.体系相态的表示方法体系相态的表示方法:1 1 状态方程式状态方程式:描述物质描述物质P P、V V、T T关系的表达式关系的表达式.2 2 相图相图:描述物质描述物质P P、V V、T T变化关系的图形变化关系的图形.常用的三种相图常用的三种相图立体相图立体相图平面相图平面相图油藏中常用的相图油藏中常用的相图三角相图三角相图2 2 单组分体系的相态特征单组分体系的相态特征两点两点:临界点临界点C,
6、C,三相共存点三相共存点T T三线三线:饱和蒸汽压线饱和蒸汽压线,溶点线溶点线,升华线升华线三区三区:气相区气相区,液相区液相区,固相区固相区临界温度临界温度:高于该温度，无论施加多大高于该温度，无论施加多大压力，气体不可液化压力，气体不可液化 .临界压力临界压力:高于此压力，无论温度多少，高于此压力，无论温度多少，液体和气体不会同时存在液体和气体不会同时存在.泡点压力泡点压力:温度一定，开始从液相中分温度一定，开始从液相中分离出第一批气泡的压力离出第一批气泡的压力.露点压力露点压力:温度一定，开始从气相凝析温度一定，开始从气相凝析出第一批液滴的压力出第一批液滴的压力.泡点线泡点线:露点线露点
7、线:饱和蒸汽压线饱和蒸汽压线:单组分的饱和蒸汽压线为泡点线和露单组分的饱和蒸汽压线为泡点线和露点线的共同轨迹点线的共同轨迹.分析分析1-2 3-4相态变化相态变化几种常见物质的饱和蒸汽压线几种常见物质的饱和蒸汽压线3 3 双组分体系的相态特征双组分体系的相态特征临界凝析压力点临界凝析压力点临界点临界点临界凝析温度点临界凝析温度点泡点线泡点线露点线露点线等液量线等液量线气相区气相区液相区液相区两相共存区两相共存区双组分体系相态的特点双组分体系相态的特点1 1 双组分体系的相图不再是一条单调曲线，而是一开口的环形双组分体系的相图不再是一条单调曲线，而是一开口的环形 曲线曲线.2 2 双组分体系的临
8、界点不再是两相共存的最高压力和温度点双组分体系的临界点不再是两相共存的最高压力和温度点,而是泡点线和露点线的对接点而是泡点线和露点线的对接点.3 3 双组分体系的两相区介于两纯组分的饱和蒸汽压曲线之间双组分体系的两相区介于两纯组分的饱和蒸汽压曲线之间,且临界压力高于各组分的临界压力且临界压力高于各组分的临界压力,但临界温度确界于两组但临界温度确界于两组 分的临界温度之间分的临界温度之间.4 4 两组分中哪个组分的含量占优势两组分中哪个组分的含量占优势,露点线或泡点线就靠近哪露点线或泡点线就靠近哪 一组分的饱和蒸汽压线。一组分的饱和蒸汽压线。5 5 两组分的浓度越接近则两相区的面积越大，两组分的
9、组成有两组分的浓度越接近则两相区的面积越大，两组分的组成有 一组分的含量占绝对优势，两相区就越窄长一组分的含量占绝对优势，两相区就越窄长.6 6 两组分系统中，组成系统的物质不同其临界点也不同，而且两组分系统中，组成系统的物质不同其临界点也不同，而且 分子结构越相近的两组分，其临界点轨迹曲线越扁平。如果分子结构越相近的两组分，其临界点轨迹曲线越扁平。如果 两组的挥发性和分子量差别愈大时，临界点轨迹所包围的面两组的挥发性和分子量差别愈大时，临界点轨迹所包围的面 积愈大，临界凝析压力也愈高积愈大，临界凝析压力也愈高.4 4 多组分体系的相态特征多组分体系的相态特征1 1、四点、四点 a a临界点临
10、界点 b b临界凝析压力点临界凝析压力点 c c临界凝析温度点临界凝析温度点 d d地面分离的条件点地面分离的条件点2 2、三线、三线 a a泡点线泡点线 b b露点线露点线 c c等液量线等液量线3 3、四区、四区 a a液相区液相区 b b气相区气相区 c c两相区两相区 d d反常区反常区等温反凝析现象等温反凝析现象当体系处于当体系处于A A点时体系为单一气点时体系为单一气相。当压力降至相。当压力降至B B点时，由于压点时，由于压力下降，烃分子距离加大，因力下降，烃分子距离加大，因而分子引力下降，这时被气态而分子引力下降，这时被气态轻烃分子吸引的轻烃分子吸引的(或分散到轻烃或分散到轻烃分
11、子中的分子中的)液态重烃分子离析出液态重烃分子离析出来，因而产生了第一批液滴。来，因而产生了第一批液滴。而当压力进一步下降到而当压力进一步下降到D D点时，点时，由于气态轻烃分子的距离进一由于气态轻烃分子的距离进一步增大，分子引力进一步减弱，步增大，分子引力进一步减弱，因而就把液态重烃分子全部离因而就把液态重烃分子全部离析出来，这时在体系中就凝析析出来，这时在体系中就凝析出最多的液态烃而形成凝析油。出最多的液态烃而形成凝析油。5 5 相态的应用相态的应用6 6 几种典型的油气藏相图几种典型的油气藏相图1 1临界点系位于临界凝析临界点系位于临界凝析2 2 压力点的右侧压力点的右侧;3 32 2
12、液体的等液量线比较密集液体的等液量线比较密集4 4 地靠近露点线。地靠近露点线。1 1 临界点临界点接近于临界凝析接近于临界凝析 压力点压力点,地层温度与临界温度接近地层温度与临界温度接近;2 2 液体的等液量线比较稀疏液体的等液量线比较稀疏,且靠近泡点线且靠近泡点线 地靠近露点线。地靠近露点线。1 1 地层温度和分离器温度均在地层温度和分离器温度均在 两相区外两相区外;2 2 临界点较低临界点较低;3 3 底下和地面均无液烃析出。底下和地面均无液烃析出。1 1 地层温度高于临界凝析温度地层温度高于临界凝析温度,但分离器条件位于两相区内但分离器条件位于两相区内;2 2 临界点较高临界点较高;3 3 地面有液烃析出。地面有液烃析出。1 1 地层温度介于于临界温度和临界凝析温度之间地层温度介于于临界温度和临界凝析温度之间,2 2 气藏压力位于包络线外气藏压力位于包络线外;3 3 原始状态下烃类体系为单相气体原始状态下烃类体系为单相气体;4 4 地面分离器条件下可获得地面分离器条件下可获得25%25%左右的液体。左右的液体。