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1、1,第八节 地层流体高压物性参数的计算,测定油气高压物性的方法 1、PVT实验装置 2、油气样品准备 3、黑油的相态及物性测定 (1)饱和压力和压缩系数的测定 (2)地层油溶解气油比和体积系数的测定 (3)地层油粘度的测定 4、实验数据的匀整 （1）高于饱和压力时原油体积系数Bo的匀整 （2）低于饱和压力时两相体积系数的匀整 （3）天然气体积系数Bg的匀整,2,第八节 地层流体高压物性参数的计算,储层中油、气、水的高压物性参数如饱和压力、溶解油气比、体积系数、压缩系数和粘度等对于一系列有关油气的计算（如储量、产量等）都是必不可少的。为了确定上述参数，目前采用的方法主要有： （1）直接用高压物性
2、仪测定； （2）应用已有的参数相关图版计算； （3）应用统计和经验公式计算。,3,一、测定油气高压物性的方法,在矿场实际中，最常用的方法是室内实验对原油和天然气高压物性的分析和实测，其分析的流程简图如图所示。,4,一、测定油气高压物性的方法,1.实验装置高压物性仪（PVT仪） PVT筒：用作充装油气的高压容器。 高压计量泵： 加压，测高压下油气烃类体系的体积 测试仪器仪表： 压力表、油气分离瓶和气量瓶 恒温控制系统：超级恒温水域；PVT筒、取样器和高压粘度计等的保温水套和电加热套,5,1-PVT筒(3)、(5)：这是装置的核心，是油样或气样达到相平衡的高压容器 2- 高压计量泵(13)、(14
3、)：可以加压并计量PVT筒油气的体积 3-压力表(11)、(12)：测量高压容器内的压力。 4-油气分离器(2)和气量计(1)：差异分离脱气实验时，测量产出的气体体积 5-高压粘度计：由毛细管(4)和压差传感器(6)组成 6-恒温箱；保持地层温度 7-外部转样设备：包括取样器(7)、转样器恒温水浴(8)和转样泵(10)以及转样泵的工作液储罐(9)。,地层油高压物性试验装置流程图,6,测定高压物性的仪器及样品准备,7,目前，国内外对原油和天然气的分析，从取样开始直至最终完成报告都已形成了比较定型的分析流程。,高压物性分析流程示意图,8,地层油高压物性分析流程示意图,9,2.油气样品准备,取样 代
4、表地层流体的样品。所取样品能近量保持流体在地层中的状态（相态及组成不变）。 转样 井下取样器所取得的油气样品，在保持取样时的地层压力、温度状况下转移至PVT筒中的过程。 转入PVT筒内的油气样体积Vf 可通过泵上的标尺刻度读得。,10,3.测定原油的高压物性参数,1）地层原油饱和压力和压缩系数,逐级降低PVT筒中的压力，分别读出压力值p1、 p2 从泵的标尺刻度读的相应压力下的油样体积V1 、 V2 根据对应的p和V值，可绘出p V关系图。,脱气试验,11,地层原油的压缩系数Co,式中， Co地层油样在某一压力区间p内的压缩系数，MPa1； Vf转样到pVT筒时石油的体积，mL； p所选取压力
5、区间的压差，MPa； Vf对应于p下油样体积变化，mL。,12,2）地层溶解气油比和体积系数的测定,PVT筒中的油样在油藏温、压条件下，使原油处于单相 保持PVT筒中的油藏温、压条件，将PVT筒中内的油样放出一定数量于油气分离瓶中； 地下油体积（ Vf） ：根据放油前后高压计量泵的上油样体积的读值计算； 分离出的气体体积Vg：量气瓶上测得 脱气后原油的体积：脱气后原油的质量（Wo）除以脱气后原油的密度（o） 。,原始原油的体积系数,原始的溶解气油比,13,3）地层油粘度的测定,落球式高压粘度计 钢球在原油中的下落时间与粘度有关系。 = k（b-o）t k：粘度计常数，与粘度计管径、倾斜角及球的
6、直径有关，可用已知粘度的油测出。 o原油的绝对粘度，mPas； t钢球下落的时间，s； b钢球密度，g/cm3； o原油密度，g/cm3； 通过实验测出钢球下落的时间t，代入上式即可计算出原油粘度,14,4 ）实验数据的匀整,15,16,二、图版法求地层原油的高压物性参数,1、查图版求地层原油的饱和压力 2、查图版求地层油体积系数 3、利用图版求地层油粘度,17,二、图版法求地层原油的高压物性参数,18,二、图版法求地层原油的高压物性参数,地层原油体积系数与溶解气油比、天然气相对密度、地面原油相对密度以及地层温度间的相关关系相关图版如图所示。,19,二、图版法求地层原油的高压物性参数,20,二
7、、图版法求地层原油的高压物性参数,21,二、图版法求地层原油的高压物性参数,22,三、经验关系式法计算原油高压物性参数,1、计算地下原油粘度 贝格斯(Beggs)和诺宾森(Robinson)曾提出，由油层温度下脱气油粘度来确定油层条件下的原始粘度的相关公式为： 式中：o油层条件下原油粘度，mPas； od油层温度下脱气原油粘度，mPas； o地面脱气油密度，gcm3； Rs溶解气油比，m3t。,23,三、经验关系式法计算原油高压物性参数,2、计算饱和压力下的原油体积系数 利用Standing(斯坦丁)经验相关关系，计算饱和压力下的原油体积系数的关系式为： 式中： Bob饱和压力下的原油体积系数
8、m3/m3； Rs溶解气油比，m3t； o地面原油相对密度，无因次； g 地面天然气相对密度，无因次； t油藏温度,24,油气藏物质平衡方程,油气藏物质平衡方程是建立在物质平衡原理基础之上的。 对于一定容积的油藏，开发一段时间后，采出一部分气量和油量，我们可以分别建立油相和气相的物质平衡方程。 例如气相的物质平衡为： 油藏中原有的气量产出气量+油藏中剩余气量 油、气藏类型各不相同，但均遵循物质平衡原则。,25,油气藏物质平衡方程,26,油气藏物质平衡方程,第一类是油、气高压物性参数：如Rsi，Rs，Bgi，Bg，Boi，Bo，Bti，Bt，Bw等 第二类是生产统计数据，如Np、Wp、Rp。 第三类为未知数据，如N，m，W,27,28,原油九个物性参数与压力的关系,
