采油技術問答匯編(上) - 下載本文

條件,壓力系數往往是不等于1的。若壓力系數大于1,即地層壓力高于靜水壓力,則稱為異常高壓或稱壓力過剩;若壓力系數小于1,即地層壓力低于靜水壓力,則稱為異常低壓或稱壓力不足。

93.什么是導壓系數/

導壓系數是指單位時間內壓力降傳過的地層面積,是表示壓力傳遞快慢的一個參數。單位是:cm/s,并以希臘字母?表示,它的表達式為: ? =

KμCt2

式中 ?——導壓系數,cm2/s;

K——滲透率,μm; μ——流體粘度,mPa·s;

2

Ct—— 綜合彈性壓縮系數,MPa-1。

導壓系數越大,說明巖石和流體的壓縮性越小,因而壓力傳導也越快。油層導壓系數的大小主要決定于油層的滲透率和流體的粘度。

94.什么是動水壓力? 動水壓力也叫水動力。當同一儲集層中具有不同海拔高度的供水區和泄水區時,由于水位面傾斜引起地層水流動而產生的壓力稱為動水壓力。它是攜帶油、氣進行二次運移的主要動力因素之一。

95.什么是壓力梯度?

壓力梯度是指在固定時間內,壓力在一定方向上的變化速率。靜水壓力梯度是指含水層內測壓之上隨深度增加而增加的水柱壓力,一般是深度每加深100m,壓力增加1MPa;動水壓力梯度即沿水流方向上單位距離的壓力差。 96.地層壓力的成因是什么?

地層壓力是由多種因素形成的,但主要的有兩個成因:一是上覆巖層重量所產生的巖石壓力,其稱為地靜壓力;二是地層孔隙空間內地層水的重量所產生的水柱壓力,其稱為靜水壓力或流體壓力。

97.什么是原始油層壓力?其分布是怎樣的?

油、氣田未投入開采之前,所有油層都是處于均衡受壓狀態的,這時油層內流體所承受的壓力稱為原始油層壓力。其大小一般用第一口探井或第一批探井試油時所測得的油層中部壓力數值來代表。其計量單位是:Pa或MPa。

原始油層壓力的分布規律是:

(1) 同一油層的原始油層壓力在構造頂部較低,并向翼部逐漸增加。 (2) 同一油層中海拔高度相同的油井的原始油層壓力相同。

(3) 油氣界面和油水界面的位置在一定程度上控制著油層中的壓力的分布。 98.什么是異常壓力?

所謂異常壓力,即在正常情況下,原始油層壓力與按油層埋藏深度計算的靜水壓力相當,但在特殊地質條件下,二者并不相等,不大則小,這種現象稱為異常壓力。異常壓力,尤其是異常高壓,對于油、氣田勘探和開采來說,都具有很重要的意義。 99.異常壓力形成的原因是什么?

造成地層壓力異常的原因很多,概括起來有以下幾種:①剝蝕作用;②斷裂與巖性封閉作用;③刺穿作用;④浮力作用;⑤泥質巖類的壓實作用;⑥流體增壓作用。 100.什么是折算壓力?如何計算?

所謂折算壓力就是為了消除構造因素的影響和正確判斷地下流體的流動方向,把所測得的油層真實壓力折算到某一基準面上的壓力。通常選擇海平面或油—水界為折算基準面。 折算壓力的計算公式為:

H·?Pc=Pm+

100式中 Pc——油層的折算壓力,MPa; Pm——油層的實測壓力,MPa;

H——油層中部至折算基準面的高差,m;

3

?——液體密度,g/cm。

H·?100相當于油層中部至折算基準面液柱高所產生的壓力,MPa。當H低于基準面時,取負

值;反之,則取正值。

101.什么是壓力系統?判斷方法有哪幾種? 壓力系統又稱水動力系統,是指液體在垂直方向上和水平方向上可進行連續流動的范圍。在相同壓力系統內各井點折算到某一深度(海平面或油水界面)的原始地層壓力值相同或很近似。不同壓力系統的油(氣)層一般不能組合為同一開發層系。

判斷壓力系統的方法有:

(1) 利用壓力梯度曲線判斷壓力系統。各油層如果屬同一壓力系統,其壓力梯度曲線只

有一條;同樣,若同一油層的各井的壓力梯度曲線相互重合,則可認為其屬同一壓力系統。

(2) 利用開發過程中油田不同部位的生產特征、原始物性的變化、地溫級度的異常、壓力恢復曲線等資料進行綜合分析研究來判斷。

102.什么是地溫梯度?

在地球內部,溫度隨深度的增加而增加的比率稱為地溫梯度。其常用下列公式表示:

100(T?t)GT=

H?h式中GT————地溫梯度,℃/100m;

T——深度為H處的地層溫度,℃;

t——大氣的年平均溫度,℃; H——測溫點的深度,m; h——恒溫帶的深度,m。

103.什么是地溫級度?

地溫級度是指地溫每升高1℃時所加深的深度。實際上它是地溫梯度的倒數。其可用下式表示:Dr=

H?hT?t

式中Dr——地溫級度,m/℃;

104.油氣藏的分布與地下溫度有何關系?

油、氣在生成、運移、聚集和保存的過程中,溫度對其都有不同程度的影響,特別是對油、氣的保存和分布的影響更大。油、氣藏形成的最佳溫度為52.5~127℃。若地下溫度過高,會使石油變質,直接影響油、氣的平面分布。 地下溫度對油、氣縱向分布的影響更為明顯。隨著埋藏深度的增加,地下溫度有規律的升高,而油、氣的縱向分布則出現明顯的分帶性,即在深度小于1500m的淺層,多以氣藏為主;

在深度為1500~4000m的中深層多為油—氣藏;而超過4000m的深層則多為純氣藏和凝析氣藏。

五、地層流體的物理化學性質 105.什么是流體?

通常把容易流動的液體和氣體統稱為流體。油氣田開發中需要研究的流體是原油、天然氣和地層水。

106.什么叫石油?

石油是以具有不同結構的碳氫化合物的混合物為主要成分的一種褐色、暗綠色或黑色液體,可以燃燒,一般存在于地下巖石孔隙中。 107.石油主要有哪些元素組成?

石油主要由碳、氫及少量的硫、氮、氧等元素組成。一般石油中碳含量為83%~87%,氫含量為10%~14%。硫、氮、氧及微量元素總含量一般只占1%~4%,個別油田的原油含硫量超過1%,可達3%~4%。

108.石油由哪些組分組成?

石油由以下4種組分組成:

(1) 油質。它是組成石油的主要萬分。油質含量高,石油質量好,反之,則石油質量差。 (2) 膠質。它一般都是粘性的或玻璃質的半固體或固體物質。由于隨石油中輕質成分的

蒸發和氧化,其膠質成分將逐漸增加。當膠質含量高時,石油質量就變差。

(3) 瀝青質。瀝青質為暗褐色或黑色脆性固體物質。當瀝青質含量高時,石油質量也會變差。

(4) 碳質。它是一種非碳氫化合物的物質,它不溶于有機溶劑。

109.石油中的碳、氫以什么狀態存在?

石油中的碳和氫不是以游離分散狀態存在的,而是以不同類型的碳氫化合物存在的。碳氫化合物按其本身結構的不同可分為烷烴、環烷烴和芳香烴三種基本類型。 110.石油可溶解于哪些物質中?石油的發熱量多大?

石油具有溶解于有機溶劑的性質,能溶解于氯仿、四氯化碳、苯、石油醚、醇等。

燃盡1kg石油所發出的熱量叫發熱量。一般石油發熱量在34000~46000KJ/kg之間。1kJ×0.239=1kcal。

111.什么是原油性質?

原油性質包含物理性質和化學性質兩個方面。

物理性質包括顏色、密度、粘度、凝固點、含蠟量、溶解性、發熱量、熒光性、旋光性等。 化學性質包括化學組成、組分組成、餾分組成等。

由于壓力、溫度、天然氣含量等因素的不同,地面條件下的原油性質與地層條件下原油性質差別較大。

112.常用的地面原油的物理參數有哪些?

常用的地面原油的物理參數有原油密度、原油粘度、原油凝固點、原油相對密度、原油的溶解性和原油的含蠟量等。

113.原油測定的地面標準條件是什么?

待業標準“SY5155——87”中規定的地面標準條件為:溫度20℃,壓力0.101MPa,相應的熱力學溫度為293K。 114.什么叫原油密度?

原油密度是指在標準條件(20℃和0.101MPa)下,每立方米原油的質量,用?0表示。計量單位是:g/cm3。

在地層條件下測得的原油密度叫地層原油密度,即在地層條件下的單位體積原油的質量,其

與壓力、溫度及溶解氣量有關。

115.什么叫原油相對密度?

原油相對密度是指在地面標準條件下原油密度與4℃純水密度的比值,其為無因次量。一般把相對密度小于0.90的石油稱為輕質油,大于0.90的石油稱為重質油。原油相對密度在石油工業生產和科研中使用極廣,油井產量和油層儲量預測中都要用原油相對密度。 116.什么叫原油粘度?

在一定條件下,原油受外力作用移動時,原油分子間產生的內摩擦力的性質叫原油粘度。其大小取決于溫度、壓力、溶解氣量和石油的化學成分。溫度增高其粘度降低,壓力增高,粘度增大,溶解氣量增加其粘度減小,輕質油組分增加,粘度降低。原油粘度用μ表示。 原油粘度的單位是;mPa·s。它與厘泊的關系是:1 mPa·s=1cp。

在地層條件下測得的原油粘度叫地層原油粘度,要用高壓粘度計測定,其原理是在保持地層溫度、壓力的條件下,測出鋼球在原油中下落的時間,代入公式求得。

在地面條件下測得的原油粘度叫地面原油粘度。原油粘度是進行生產決策的依據之一。 117.什么是原油的凝點(凝固點)?

原油在一定條件下失去流動性的最高溫度叫原油凝點。其高低與石油組分有關,輕質組分含量高,凝固點低;重質組分含量高(尤其是石蠟含量高),凝固點就高。原油凝點在石油生產中廣泛應用,是進行生產決策的依據之一。 118.原油凝點與含蠟量的關系如何?

含蠟量是指在常溫常壓條件下石油中所含石蠟和地蠟的百分比。原油含蠟量越高,原油凝點就越高。

119.地層原油的物理參數主要有哪些?

地層原油的物理性質又稱高壓物性,主要參數有飽和壓力、地層原油粘度、溶解系數、原始溶解氣油比、地層原油密度、原油體積系數、原油壓縮系數。 120.什么叫高壓物性取樣?

為了解石油在油層中(在油層壓力條件下)的性質,將取樣器下入井底,通過機械作用,將取樣器打開,取完樣品后,又自動關閉,使樣筒中樣品保存在油層狀態下,然后,取出地面進行各種物理參數的分析,這種取樣方法稱為高壓物性取樣。取樣時一般要求井底壓力高于飽和壓力。

121.什么叫飽和壓力?

地層原油在壓力降低到天然氣開始從原油中分離出來時的壓力叫飽和壓力。飽和壓力對油田開發十分重要,它是進行開發決策的依據之一。其用Pb表示。 122.什么叫天然氣的溶解度?什么叫天然氣溶解系數?

天然氣在原油中的溶解度是指在一定壓力下,單位體積原油中溶解的天然氣量。單位是:m3/ m3。

溶解度的大小決定于壓力、溫度、天然氣和原油的成分。當溫度一定時,溶解度隨壓力增加面增大,直到飽和壓力后,溶解度值不再增大(見圖1-17)。當壓力和組分一定時,溶解度隨溫度增加而稍有減小;當壓力和溫度一定時,甲烷在石油中的溶解度比乙烷、丙烷在石油中的溶解度小。

溶解系數是指在一定溫度下,壓力每增加1MPa時,單位體積石油中溶解的天然氣量,單位是:m/( m ·MPa)。

溶解系數的大小反映了天然氣在石油中溶解能力的好壞。

123.什么叫原始溶解氣油比/

原始溶解氣油比是指油田未開發時,在地層條件下,每噸石油溶解的天然氣的數量,用Rgo表示,單位是:m3/t。原始溶解氣油比是在地層溫度和地層壓力下的溶解氣油比,也可以說

3

3

是飽和壓力下的溶解氣油比。其大小取決于天然氣和石油的成分、溫度和壓力條件。 隨著壓力的增加,溶解氣油比越來越大,當p=pb(飽和壓力)時,溶解氣油比達到極大值。壓力繼續增大,直到原始地層壓力,溶解氣油比不再變化,而始終保持為飽和壓力下的溶解氣油比。

124.什么叫原油體積系數?

原油體積系數是指原油在地層條件下的體積與它在地面標準條件下脫氣后的體積的比值,用Boi表示,為無因次量。

原油體積系數用來計算石油地質儲量、注采比、地下虧空體積、換算系數。 原油體積系數一般都大于1。當地層壓力等于飽和壓力時為最大(見圖1-18)。 125、什么叫原油壓縮系數?什么叫液體壓縮系數?

原油壓縮系數是指單位體積的底層原油在沒改變單位壓力是其體積的變化率。其計量單位是:MPa。

原油壓縮系數與溶解汽油比有關,溶解汽油比越大。另外,壓縮系數還和溫度有關溫度升高,壓縮系數增大。

液體壓縮系數又稱為液體體積彈性系數,它的物理意義是每改變單位壓力時,液體體積與原始體積的比值。計量單位是:MPa-1。

126、什么是天然氣?

天然氣是以氣態碳氫化合物為主的各種氣體組成的可燃混合氣體。其化學組成(成分)以甲烷為主(占42%~98%),乙烷、丙烷、丁烷等含量不多,并常含有氫、氮、硫、二氧化碳、硫化氫等非烴類氣體,有時還含有微量的惰性氣體,如氦、氬等。 127、油氣田和氣田氣有何區別?

兩者沒有本質差別,均為油氣田產出的可燃的天然氣。油田氣又稱伴生氣,只與油田或油田氣有關,和油氣共生,含重氫較多,含量常在5%~10%以上。氣田氣只與純氣田有關,含重烴很少(在5%以下)或無。 128、什么叫凝析氣?

具有反凝析作用、能形成凝析油的氣田氣叫凝析氣。它是當地下溫度、壓力超過臨界條件后,液態烴逆蒸發而形成的氣體。凝析氣除有大量甲烷外,還含有大量戊烷及其他輕烴類。 129、什么叫濕氣?什么叫干氣?

每立方米天然氣中含汽油蒸汽在100g以上者稱為濕氣,也叫富氣或肥氣。濕氣除甲烷外(含量一般小于95%),還含相當數量的乙、丙、丁烷等重烴氣體,相對密度在1.60以上。 每立方米天然氣中含汽油蒸汽在100g以下者稱為干氣,也叫貧氣或瘦氣。其特征是甲烷含量大于95%,含重烴氣體很少(在5%以下)或無。相對密度多在0.58~1.60之間。 130、什么是天然氣的熱值?

每立方米天然氣燃燒是所發出的熱量叫天然氣熱值,單位是:kJ/m3。熱值變化范圍很大,天然氣中的濕氣具有最大的發熱量,可達80000 kJ/m3。 131、天然氣的物理性質有那些?

天然氣的物理性質有溶解度、密度、相對密度、粘度、體積系數、壓縮系數等。

132、什么叫天然氣相對密度?

天然氣相對密度是在地面標準條件下天然氣的密度與在相同條件下空氣密度的比值,為無因次量。天然氣相對密度隨重烴含量的增加而變大。

133、什么是天然氣的體積系數和壓縮率(壓縮系數)?

天然氣的體積系數表示天然氣在底層條件下所占體積與在地面標準條件下所占體積的比值,為無因次量(此比值遠小于1),用Bt表示。

天然氣壓縮率是指每改變單位壓力時,氣體體積的變化率。其計量單位是:MPa-1。在油田

-1





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