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6.凝析气藏及非常规气藏资料
33.5
环己烷 280.0
40.0
硫化氢 100.4
88.9 正己烷 234.7
29.9
甲烷
-82.1
45.8 正庚烷 267.0
27.0
乙烷
32.3
48.2 正辛烷 296.7
24.6
丙烷
96.8
42.0 正癸烷 346.3
21.2
正丁烷 152.0
36.0 正十一烷 369.4
19.0
异丁烷 134.9
在一定温度、压力范围内,存在逆蒸发和逆凝结现象, 使一部分液态烃反溶于气相形成单一气相。
在地下烃体系呈气相,在地面同时有气和凝析油产出。 并不是地下所有气体采到地面都变成了凝析油。
凝析气藏的形成条件: 烃类物系中气体数量多于液体数量,才能为液相反溶于气
相创造有利条件; 地层埋藏较深,地层温度介于烃类物系的临界温度与凝析
临界温度),代表气液两相并 无论温度多高,体系也不能液化
存的最高温度
的压力。
等温加压情况下: A→B→1→2→E,在A 点物质为气相,加压至 B 点,开始出液滴(露 点),压力继续增加至 1点,液体数量逐渐增 大;但从1到2 点,加 压反而使液体逐渐减少, 气相增多,至2 点物质 全部气化。由1→2,等 温增压出现气化特征, 称为逆蒸发;由2→1, 等温减压出现液化特征, 称为逆凝结。
气相 (℃)
逆凝结和逆蒸发现象出现于临界点与临界凝析温度点和 临界凝析压力点之间,常称之为“逆行区” 。这是凝析 气藏形成的基本原因。
3、多组分烃类物系的相态与凝析气藏的形成
存液相
凝析气
气液双相
存气相 正
(18.7MPa)
等 常温
(15.5MPa)
地
条 件
面
下 开
开
采
采
某种多组分烃类物系的相图
K-临界点 (T=52.8℃);
地下:单一气相(油逆蒸发气化或分散于气相中),为凝析气 地面:气、油同产,产气为主,液态烃称为凝析油
逆凝结:压力减小气体变为液体,或液相增加,与正常凝结刚好相反。 逆蒸发:压力增大液相反而减小,以至蒸发的现象,与正常蒸发刚好
相反。 泡点:温度(或压力)一定时,开始从液相中分离出第一批气泡
的压力(或温度)。对于纯化合物,泡点也就是在某压力下的 沸点。 露点:温度(压力)一定情况下,单一气体或气体混合物处于开 始冷凝成液体的温度(或压力)。 汽液平衡时,液相的泡点即为汽相的露点。 饱和蒸汽压:在密闭条件中,在一定温度下,与液体或固体处于 相平衡的蒸气所具有的压力。 相图:也称相态图、相平衡状态图,是用来表示相平衡系统的组 成与一些参数(如温度、压力)之间关系的一种图
(105Pa) 液相
液体体积百分 含量等值线
气相 (℃)
等压升温情况下: C→D→4→3,C点为 液体,升温至D 点, 开始出气泡(泡点), 由D→4,气体数量逐 渐增大;但从4→3点, 升温反而使气体数量 减少直至最终全部液 化。由4→3,为逆凝 结;由3→4,为逆蒸 发。
(105Pa) 液相
液体体积百分 含量等值线
2、双组分烃类物系相图
气液两相共存的最高温度
(105Pa)
K1和最高压力B1,分别称为
液相
临界凝析温度和临界凝析压力。
临界点K为泡点线(DB1曲
线)与露点线(BK1曲线)的
交点。已经不再是两相共存的 最高温度或压力。
液体体积百分 含量等值线
气相 (℃)
K1为临界凝结温度(最高 B1为临界凝结压力,高于该值,
36.0 正十二烷 390.6
18.5
环戊烷 238.6
44.6
71.1℃时: 丙7烷1.1被℃压的P缩-V到曲A线开:始
液化(;1)气随体P量↑↓,,V丙液烷体↓ ; 量↑(,2)V丙过烷A逐点渐后↓,;V丙烷
到继B续点↓时,,但气P体保全持不部变; 液化(,3)因过液B体点压后缩,性即使小, 故加加极极大大P压,力V也,V不也变不。变。
(二)凝析气藏的形成
1、纯物质的临界状态
临界点(C):气液两相界限消失,气液两相内涵 性质相同。内涵性质是指与物质数量无关的性质,如密度、
粘度、表面张力等。
纯物质临界点也是气液两相共存的最高温、压点。
临界温度:临界点C的温度——纯物质能液化的最 高温度。即液体能维持液相的最高温度。当T﹥TC时,
无论再加多大压力,该物质也不液化。
从8A7.到8℃B的:P液-V相曲线与:气 相共存随。T↑P没,变水,平表线段明缩 在一短定(TA下’B,’ <液AB体)有。一 定的9饱6.8和℃蒸的气P-压V曲。线T :↑, 液体饱和蒸气↑。
水平线段缩成一点K,
K点:在此临温界度点以,上该的点曲的线T,、 P即为水平临线界段温完度全和消临失界。 压力。该T以上,气体 在任何P下都不能液化。
温度之间,地层压力超过该温度的露点压力,这种物系才可能 发生显著的逆蒸发现象。
因此,随着埋深增加,地层温度和压力会增加。当地层温 度达到油-气物系的临界温度时,地层压力越大,油气物系越 容易转化为单相气态,大大促进地下储集层内油气的运移,形 成凝析气藏。
说明:石油和天然气都是成分非常复杂的混合物,其临界条 件非常复杂。石油-甲烷物系必须加压到100MPa以上,才 能变成单相气态。但实验证明,流体性质和外界条件等因素 都可以改变油-气物系的临界压力
临界压力:临界点C的压力——临界温度时纯物质 的气体液化所需的最低压力。
表: 若干物质的临界参数
物质名称 临界温度 临界压力 物质名称 临界温度 临界压力
(℃)
(atm)
(℃)
(atm)
水
374.2
218.5 正戊烷 198.0
33.3
二氧化碳 31.0
72.9 异6.9
K1-临界凝结温度; 1-压力超过泡点 压力的油藏; 2-压力超过露点 压力的凝析气藏; 3-单相气藏(纯气 藏); 4-泡点曲线; 5-露点曲线; 6-物系中液体所 占体积百分率; A-纯气藏; B-凝析气藏; C-油藏; D-油气藏
凝析气藏特征:
凝析气藏以高气油比(>600~800m3气/m3油)和轻烃 组分高度富集为特征。
5.凝析气藏及非常规气藏
一 凝析气藏的形成
(一)基本概念
凝析气是指地下温度、压力条件下呈气态,随温度、压力 降低呈反凝析现象的一种特殊类型的天然气。反凝析过程中 析出的液态烃类称为凝析油。
在地下深处较高温、高压条件下的烃类气体,采到地面后, 温度、压力降低,凝结出部分液态烃,这种含有一定数量凝 析油的气藏称为凝析气藏。