流体性质的变化对油气开采过程产生重要的影响，为提高开 采效率，必须深入研究流体性质。
第一节
一、组成
组分 C1 C2 C3 C4 C5 xi(%) 88.22 5.08 2.48 1.45 0.41
天然气性质
气相色谱仪
组分 C6 C7+ N2 CO2 总计 xi(%) 0.15 0.13 0.04 2.04 100.0
Mair=28.97kg
Mg=ΣxjMj
•已知天然气相对密度 g ，可以计算 天然气千摩尔质量 Mg=gMair
MC1=16 MN2=28
MC2=30 MCO2=44
MC3 =44 Mair=28.97
Mg=16~44
g=0.55~1.52 g降低
g=0.55~1.0
•xC1增大 •天然气
1 Z cg Vg p p Zp
Vg
六、热膨胀系数
定义：恒压条件下单位温度的体积变化率
g
pV ZnRT
Vg Vg T
1 Z g Vg T T ZT
理想气体
பைடு நூலகம்
Vg
1 g =(20~30)10-4C-1 T
七、粘度
•毛细管粘度计
q
Gas Sample
Separator Well
Oil Sample
二、偏差因子
•理想气体 •真实气体 pV = nRT pV = ZnRT Z偏差因子
•真实气体偏离理想气体的程度 Z 可定义为相同热力学（ p 、 T ）条件 下，真实气体的体积与理想气体体积 的比值。
•一般情况 •特定体系 •实验测定
CH4(主) 烃类(主) •天然气
轻质 中间 重质
C2-C6 C7+(微)
N2
CO2 非烃类 H2S ••• •烃类为主,含少量非烃物质的气体 •天然气的色、味来自于非烃物质
•特征组分
•xC1>85% •xC1=75~85%
甲烷 干气
凝析气
•xC1= 55~75% •xC1<55%
轻质油
黑油
•地面取样
Z f ( x j , p, T )
Z f ( p, T )
pV Z nRT
Standing-Katz图版
•图版确定
•拟对比压力 p ppr ppc •拟对比温度
1.1 1.0
Z 0.9
0.8 0.7
T Tpr Tpc
•影响储量计算
0 1 2 3 4 5 6
ppr
•Standing-Katz图版
C3
N2 CO2
44.0
28.0 44.0
370.00
126.11 304.17
4.2568
3.3936 7.3787
三、相对密度
•定义：地面标准条件下，天然气的 密度与空气密度的比值，即
gs g air
•相对密度计或射流等方法测定，更 常用的方法是通过气体组分计算？
•真实气体状态方程
•拟对比压力
p ppr ppc
•拟临界压力
•组分临界压力 •拟对比温度 •拟临界温度
ppc x j pcj
pcj
T Tpr Tpc
Tpc x jTcj
•组分临界温度
Tcj(K)
教材表2.1.2
组分 C1 C2 Mj 16.0 30.0 Tcj(K) 190.67 305.50 pcj(MPa) 4.6408 4.8835
第二章
地面

油气藏流体
?
•地面性质?
?
•地下性质?
第二章

油气藏流体
油气藏中存在油、气、水三种流体，采到地面之后依然为油、 气、水三种流体，但数量上有所不同。 油和气性质比较接近，是同一种物质呈现出的不同相态。在 一定条件下，油、气之间可以相互溶解，相态之间也可以相 互转换。 天然气和原油合称为石油。石油有时候也呈固态形式，如沥 青。 地层水与油气的性质相差较远，溶解度较低，通常认为地层 水与油气为非互溶流体。 油气藏流体的性质随环境条件的变化而变化。油气开采过程 中不仅存在状态的变化，还存在更为复杂的相态变化。
m RT pV ZnRT Z Mg
m pMg g V ZRT
•地面条件 •地面空气
gs
air
psc M g Z sc RTsc
psc M air Z sc RTsc
•天然气相对密度
gs Mg g air M air
•空气千摩尔质量
•天然气千摩尔质量
•溶解气
g>1.0
四、体积系数
•定义：地层条件下天然气的体积与等 质量气体在地面标准条件下的体积的 比值
Bg
Vg？ Vgs？
四、体积系数
•地下体积 •地面体积 •体积系数
ZnRT Vg p
pV ZnRT
Z sc nRTsc Vgs psc
psc ZT Bg Vgs Z scTsc p
轻质油
黑油
•地面取样 •井下取样
含水、含砂、密度等常规物性分析
高压物性分析等各种复杂的物性分析
Vg
psc T psc ZT 理想气体 Bg Z scTsc p p Tsc
=10-2~10-3
•膨胀因子
1 Vgs Z scTsc p Eg Bg Vg psc ZT
p Tsc 理想气体 Eg psc T
=102~103
地下体积开采到地面之后体积膨胀了 102~103倍。
胶质+沥青质 非烃类 硫
杂质 ••• •烃类为主,含少量非烃物质的液体 •原油的色、味来自于非烃物质 •原油:未经提炼的液态石油或石油
•特征组分：影响原油性质的主 要组分 重烃(C )
7+
•xC7+: 0.42%
干气 凝析气
•xC7+: 3.80%
•xC7+: 14.91% •xC7+: 42.15%
p1
p2
p Cg q
g =10-1~10-3mPa.s
天然气在地 层中的流动 能力特别强
第二节
一、组成
组分 xj(%)
原油性质
液相色谱仪
组分 xj(%)
C1
C2 C3
48.83
2.75 1.93
C5
C6 C7+
1.15
1.59 42.15
C4
1.60
总计
100.0
烃类(主) •原油
CH4 C2-C6 C7+(主)
psc ZT Bg Z scTsc p
1
天然气的体积系数随压力的 升高而降低，随温度的升高 而升高。
psc Z iTi Bgi Z scTsc pi
Bg
psc
pi
五、压缩系数
定义：恒温条件下单位压力的体积变化率
cg
pV ZnRT
Vg Vg p
理想气体
1 cg =(100~1000)10-4MPa-1 p