【文章內容簡介】 點的高度，稱為油藏高度。當有氣頂時，油藏高度即為油水接觸面與油氣接觸面之間的高度值。 氣藏高度：氣藏高度是指油氣界面與油氣藏最高點的高度差。對于油氣藏，則為氣水界面與氣藏最高點的差。 油氣藏高度：油藏高度與氣頂高度之和為油氣藏高度。 第二節(jié)：油、氣、水的物理性質和化學性質 油氣藏中的油、氣、水實際就是通稱的石油、天然氣、油田水，學習和掌握它們的物理和化學性質對采油工來說是非常重要的，無論是生產分析還是生產安全都離不開對它們的認識。 一、石油的物理、化學性質 （一）石油的物理性質 石油是由各種碳氫化合物混合而成的一種可燃有機油 狀液體。 分類：石油分天然石油和人造石油兩種。天然石油是從油 氣 田中開采出來的；人造石油是從煤或油頁巖中干餾出來 的。 石油在提煉以前稱為原油，從原油中可提煉出汽油、 柴油、煤油及一系列石油產品。 石油一般呈棕黑色、深褐色、黑綠色等，也有無色透 明的。石油有特殊的氣味，含硫化氫時有臭味，含芳 香烴而有香味。 ?地層原油的物理性質，直接影響原油在地下的儲存狀況和流動性能。研究油田驅動類型，確定油田開采方式，計算油田儲量，選擇油井工作制度等都必須有準確的地層原油物性分析資料（也叫高壓物性資料）作為依據(jù)。 分析地層原油的物理性質，一般要取得以下幾個參數(shù) ?（ 1）飽和壓力： 地層原油在壓力降低到開始脫氣時的壓力稱飽和壓力。原始飽和壓力是指油田開采初期，地層保持在原始狀況下測得的飽和壓力。一般所說的飽和壓力均是指原始飽和壓力。它是確定開發(fā)決策的依據(jù)之一。單位為兆帕（ mpa）。 ?（ 2）溶解氣油比： 在地層原始狀況下，單位重量（或體積）原油所溶解的天然氣量稱為原始氣油比，單位是立方米每噸（ t/m3）或立方米每立方米（ m3/m3）。油井生產時，每采出 1t原油伴隨采出的天然氣量稱生產氣油比，單位是立方米每噸（ m3/t）。 分析地層原油的物理性質，一般要取得以下幾個參數(shù) ? 3）原油密度和相對密度： ?原油密度是指單位體積原油的質量。單位是千克每立方米（ kg/ m3）。 ?原油相對密度： 是指原油在 20℃ ， 脫氣原油的密度與溫度為 4℃ 時同樣體積純水 密度之比值，為無因次量。 分析地層原油的物理性質，一般要取得以下幾個參數(shù) ?（ 4）原油粘度： 石油在流動時，其內部分子之間產生的摩擦阻力稱為原油粘度，單位是毫帕秒（ mpas）。影響粘度的因素很多，在地層中的原油，由于溫度高、壓力高，且溶解有大量天然氣，所以粘度??；而地面原油溫度低，溶解氣少，所以粘度比地層條件下大得多。如果原油粘度大于 50 mpas，20℃ 時相對密度大于 。 分析地層原油的物理性質，一般要取得以下幾個參數(shù) ?（ 5）原油凝固點： 原油冷卻到失去流動性時的溫度 ,叫做原油凝固點。凝固點在 40℃ 以上的原油叫高凝油。 ?（ 6）原油體積系數(shù) ：地層條件下單位體積原油與其在地面條件下脫氣后的體積之比值，稱為原油體積系數(shù)，為無因次量。原油體積系數(shù)是用來計算石油地質儲量、注采比、地下虧空等主要開發(fā)指標的換算系數(shù)，它的數(shù)值一般都大于 1。 分析地層原油的物理性質，一般要取得以下幾個參數(shù) ?（ 7）原油收縮率： 地層原油采到地面后，天然氣逸出使體積縮小，收縮的體積占原體積的百分比稱為收縮率。 ?（ 8）原油原縮系數(shù) ：單位體積的地層原油的壓力每增加或減小 1pa時，體積的變化率稱為壓縮系數(shù)（又稱壓縮率），單位是每帕或每兆帕（ pa1或 mpa1）。 （二）石油的化學性質 ? 石油主要由碳（ C）、氫（ H）元素組成，碳占83%87%，氫為 10%14%，二者的比值（ C/ H）一般在 ；還有氧、氮和硫，但含量都不超過 1%，個別油田含硫量可達 3%4%。 ? 要說明的是，上述的各元素在原油中不是呈游離狀態(tài)，而是結合成不同的化合物而存在，多以烴類化合物為主，另外還有少量的含氧、硫、氮的非烴類化合物。 ? 原油中烷烴的碳原子個數(shù)為 1542時，呈固態(tài)的碳氫化合物稱為蠟。原油中含蠟的百分數(shù)稱為含蠟量。 ? 膠質是原油中相對分子質量較大的烴類，并含有氧、氮、硫等雜質。它溶解性較差，只能溶解于石油醚、苯、氯仿、乙醚和四氯化碳等有機溶劑中，能被硅膠吸附。石油蒸發(fā)或氧化后，膠質成分增加。密度較小的石油一般含膠質 4%5%，而較重的石油膠質含量可達 20%或更多。原油中所含膠質的百分數(shù)稱為膠質含量。 ? 原油中的瀝青質為暗褐色至黑色的脆性物質，含有碳、氫、氧、氮硫等元素的高分子多環(huán)有機化合物，其相對分子質量比膠質大許多倍，不溶于石油或酒精，可溶于苯、三氯甲烷及二硫化碳，也可被硅膠吸附。原油中所含瀝青質的百分數(shù)稱為瀝青質含量。 （三）天然氣的物理、化學性質 ? 一）、天然氣的物理性質 ? 天然氣是以氣態(tài)碳氫化合物為主的氣體組成的混合氣體。有的從獨立的氣藏中采出，有的是伴生在石油中被采出。 ? 天然氣一般無色，有汽油味或硫化氫味，易燃燒。天然氣的物理性質主要由以下幾項參數(shù)描述。 ? 體積系數(shù) ：氣體在油層條件下所占的體積與在標準狀況（ 20℃ 和）下所占體積的比值，為無因次量，其值遠小于 1。 ? 天然氣壓縮系數(shù) ：是指壓力每變化 1 mpa時氣體體積的變化率，單位是每帕或每兆帕（ pa1或 mpa1）。 ? 天然氣粘度 ：是天然氣流動時氣體內部分子間的摩擦阻力，單位是毫帕秒（ mpas）。 ? 天然氣密度和相對密度 ：單位體積氣體的質量稱天然氣密度，單位是千克每立方米（ kg/ m3）。相對密度則是指在某一壓力和溫度下的天然氣密度與在標準狀況下同體積干燥空氣的密度之比值，為無因次量。 ? 二）、天然氣的化學性質 ? 天然氣與石油相似，主要由碳、氫、硫、氮、氧及微量元素組成，也是以碳、氫為主，碳約占 65%80%，氫約占12%20%。 ? 天然氣的化合物主要有甲烷（ CH4）、乙烷（ C2H6）、丙烷（ C3H8）、丁烷（ C4H10）等重烴，還有數(shù)量不等的二氧化碳（ CO2）、一氧化碳（ CO）、氫（ CH2）、硫（ S）和氮（ N2）等。甲烷在天然氣中含量最多，占42%98%。當其含量超過 95%時，則稱為干氣；而乙烷以上的重烴含量超過 5%時，稱為濕氣。干氣多產自純氣藏，而濕氣則多與石油伴生。 ? 天然氣分析一般要進行常見的以下幾個組分含量的分析，即甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、二氧化碳、硫化氫、氮氣和一氧化碳等。 二、地層水（油田水）的物理、化學性質 ? 由于地層水在油藏中與油氣有密切關系，所以它的存在狀態(tài)及物理、化學性質都較復雜，對油田開發(fā)有很大的影響；對采油工來說，這里只是簡單介紹一下各油田有共性的、常見類型地層水的物理性質和化學成分。 ?（一）地層水狀態(tài) ?地層水在巖石（油層）孔隙中呈油水（氣）混合狀態(tài)；油藏邊水和底水呈自由狀態(tài)。 ?（二）地層水化學成分 ?地層水化學成分主要有： Na+、 K+、 Ca2+、Mg2+陽離子和 Cl、 SO4 CO3HCO32陰離子，各油田都是根據(jù)如表 111所列的標準對地層水的水型進行分類 表 111油田常見地層水類型 ? 實際各油田地層水水型通常有： CaCl2型（氯化鈣型），又稱硬水，一般是封閉條件較好的油藏；NaHCO3型（碳酸氫鈉型），又稱堿性水，也是油田常見的水型。 ? （三）地層水的物理性質 ? 外觀顏色 ：地層水一般都帶有顏色，并視其化學組成而定，通常是透明較差，呈混濁狀。 ? 相對密度： 是指單位地層水的密度與同條件下純水的密度比值，為無因次量，由于地層水溶有數(shù)量不等的鹽類，礦化度一般較高，故相對密度大于 1，在 。 ? 粘度： 地層水粘度一般比純水高，溫度對其影響較大，隨溫度升高粘度降低。 第三節(jié)：自噴與氣舉采油 ? 從鉆開油層到固井以及井底完成等的全部過程中，井筒內一直是泥漿等污物浸泡著，這此污物也會或多或少的浸入和污染油層。只有先設法降低井中液柱對井底油層所造成的回壓，使井筒內的靜液柱壓力小于油層壓力，并清除其污物和堵塞現(xiàn)象之后，才能使油層中的油、氣等流體連續(xù)不斷地滲流到井底，并被舉噴到地面上來。 ? 常用的誘導油流的方法有替噴法、氣舉法、混氣水排液法、抽汲法和提澇法。 ?替噴法： 替噴法的實質是減小井內液體的相對密度，使液柱回壓小于油層壓力從而達到誘噴的目的。具體作法是，先用輕泥漿替出井中重泥漿，若不噴再用清水替出輕泥漿，再不噴還可用原油替出清水，但對于探井應盡量不用原油，以免影響取得資料的正確性?，F(xiàn)介紹以下兩種替噴法。 ? 1）一般替噴法： 將油管下至油層中、上部，裝井口接好循環(huán)管線，用泵將地面準備好的替噴液連續(xù)替入井內，直到將井內壓井液全部替出為止。此法簡便，但是，對于油管鞋至井底泥漿替不出來。 ? 2）二次替噴法： 將油管下至距人工井底 1米處，裝好井口，先用原壓井液循環(huán)洗井，達到要求后向井內注入清水，其量等于井底至油層頂部的井筒容積，用壓井液將清水替到油層頂部，然后上提油管到油層中、上部，裝好井口再按一般替噴法替噴。此法可將井底泥漿替出，但工序復雜一些，可用于底坑（口袋）較長的井。 ? 替噴和洗井一樣可采用正循環(huán)或反循環(huán)。替噴時應當觀察和記錄替噴液的性能、用量，替噴方法，管柱結構及深度，替噴的時間，泵壓、排量、漏失情況等。 ? 替噴法的優(yōu)缺點： ? 優(yōu)點：能緩慢均勻地建立井底壓差，不致引起井壁坍塌和油層大量出砂。 ? 缺點：建立井底壓差小，誘噴能力差。 ? 此法適用于高壓大產量、油層堵塞不嚴重井。 二、氣舉的方法及原理 ? 氣舉法 ：往井中壓入空氣，替出壓井液，使井中液柱高度很快降低，從而急劇降低井底回壓達到誘噴的目的。 ? 氣舉有正、反舉之分。 ? 正氣舉 ：從油管壓入空氣使液體從套管返出，當高壓氣體到達油管鞋時便和液體混合進入套管，此時油井被舉通，井底壓力開始下降，隨著液氣混合物從套管中迅速上升，井底壓力便很快降低使油氣流入井內并噴至地面。 ?