目 录 引言…… 第一章油藏流体的物理性质……… 第一节天然气的高压物性…… 3 一、天然气的组成……… 3 二、天然气的分子量和比重………… 三、天然气的状态方程……… 四、天然气的体积系数和压缩率… 412 五、天然气的粘度… 第二节油藏烃类的相态…20 一、油藏烃类的化学组成和石油商品性质… 二、油藏烃类的相态特征…………21 三、典型油气的相态特征………25 第三节油气系统的溶解和分离… ………4…27 一、天然气在原油中的溶解度 27 二、相态方程……… …29 三、油气的分离…………… 32 第四节地层油的高压物性… 39 一、地层油的溶解油气比… 39 二、地层油的体积系数…… 40 三、地层油的压缩系数…… 41 四、地层油的粘度…………… 第五节地层水的高压物性… 43 一、地层水的化学组成和分类：… 43 二、地层水的高压物性……… 44 第六节地层油高压物性数据的测算和匀整…… 47 一、地层油高压物性参数的测定……… 47 二、按图版求地层油的高压物性参数… 52 第七节油藏物质平衡方程简述…………………53 一、油藏物质平衡概念…………… 55 二、物质平衡方程的导出………… 04…2055 三、物质平衡方程的初步分析…… 58 第二章储层岩石的物理性质…………………… 60 第一节砂岩的粒度组成和比面 一、岩石的粒度组成……… PDG
二、砂岩胶结物的敏感到矿物………………………61 三、砂岩的胶结类型……………65 吗、砂岩的比面…………………6 第节鍺油岩石的孔隙度…………………67 一、岩石的孔隙度…… 68 二、岩石的压缩系数……… …………70 第三节油层岩石的渗透率……………………… 第四节渗透率和其它岩石物性的关系……… 一、毛管渗流定律…………… …77 二、渗透率和孔隙半径的关系…… 三、渗透率和比面的关系…… 第五节储层的流体包和度……… …482 第三章油藏岩石的渗流特性…………… 86 第一节油藏流体的表面张力…… ……86 一一、两相界面层的自由表面能………………… 86 二、比表面能和表面张力……… 87 三、吸附作用及其和表面张力的关系 四、关于表面张力的测定……… 第二节油藏岩石的润湿性和油水分布………… 92 一、油水对固体表面的选择性润湿 92 二、润混滞后…… ………93 三、接触角的满量……… 0e0t…t…+0……4t…94 四、关于油藏岩石的润湿性…… …96 五、油水在岩石孔隙孔道中的分布… 4…………97 第三节油藏岩石的毛管力…… 99 …、毛管中的液体上升……… ……99 二、任意曲面的附加压力……… ……*…0…102 三、半渗隔板法测定毛管力曲线… ee..n …103 四、压汞法测定毛管力曲线……… ……106 五、毛管力曲线分析………………………109 六、油藏过渡带流体饱和度分布的确定… …112 七、毛管力函数（又称J(Sw)函数）… ………113 第四节相对渗透率…………………115 一、相对渗透率和流度比………… +0…115 三、相对渗透率和流体饱和度的关系……… ee……………e00e…116 三、相对渗透率比值和流体饱和度的关系……… ……………121 第五节撒观渗流机理……………………123 一、互不连通的毛管孔道，单相液流……………123 二、互不连通的毛管孔道。两相液流…… PDG
三、不等径并联孔道，两相液流……………124 四、毛管孔道的混合液流………………。 125 第六节相对渗透率的测定………12S 一、稳定试验法………… …126 二、不稳定试验法… 三、关于油水相对渗透率的测定…………………………。 131 四、按毛管力曲线的计算方法…… 五、相对渗透率的平均值处理………… 13G 第四章油藏提高采收率的机理…… 137 第一节不同驱动方式的采收率…… 137 一、油藏驱油能量和驱动方式…… ………137 二、不同驱动方式的采收率… 第二节油藏的波及系数…… ……11 一、流度比的影响……… 二、岩石宏观非均质的影响… ………143 第三节改型水驱的技术方向… 4*115 一、增粘水驱（聚合物水驱） 145 二、活性水驱和碱性水驱… ........18 三、微乳液（胶束）驱油…… 150 四、注混气水和泡沫驱油… 第四节混相驱简介…… +4…156 一、注液化石油气… 156 二、注官气… ………156 三、 高压注干气… 157 四、二氧化碳驱油…。 158 第五节热力采油法… ………………159 一、火烧油层法… …………159 二、注蒸汽采油…… 162 附录一式(3一39)的推导… 166 附录二式(3一41)的推导…… 167 主要参考文款………… 168 羽 W 袋 PDG
引 言 原油在地下处于高温高压状态，其性质与地面原油有很大的差异。与跑下原油伴存的 还有天然气和油层水，它们与原油一起以不同的分布状态储藏于多孔的地下岩石中。因 此，多孔岩石的性质在很大程度上决定着油、气、水在油藏岩石中的分布和流动规律，而 地下流体在多孔岩石中的流动同样也和油、气、水的物理性质有关。 由于油藏岩石的多孔性，油和岩石的接触面积是相当巨大的，即使只有很薄的一层油 膜由于附着于岩石孔隙的内表面而不能被采出，其数量也是可观的；由于油藏岩石的多孔 性，油、气、水则是沿其中极其微小的迁回孔道在流动，从而岩石的孔道大小，液体在岩 石表面上的物理和物理化学性质都将对油水的微观分布和流动规律有很大的影响。 油水在油藏中的分布和流动规律是油田开发的物理基础，是油田开发所研究课题之 一。油藏物理的任务是研究油藏流体，其中包活油、气、水的高压物理性质及油气相态变 化规律；研究油藏岩石的固体骨架性质，以及流体在岩石中的基本渗流特性。从而，为油 田开发设计和油藏动态分析提供有效的物理参数和物理依据。 整个油层内在油田开采过程中由于人的干预发生着各种现象，这些现象决定着表征油 田开采效果的最重要指标一一油藏的原油采收率，即油藏开采完毕后从中采出原油数量的 百分数。依靠天然能量，特别是依靠地下原油中溶解的气体能量的所谓一次采油，其采收 率总是不高的，在15%以下，注水、注气人工补充能量的二次采油，其采收率就比一次采 油要高，约40%；显然，即使二次采油的采收率达50%，在油藏开采完毕后仍有近半数的 原油残留于地下。如何采出二次采油后残存于地下的数量仍然可观的原油，这就是近代三 次采油的任务了。三次采油乃是根据油藏流体和岩石特性，以及开采过程中油藏中所出现 的各种微观和宏观特征，更有针对性地采取化学（试剂）方法，混相驱替的方法和热力采 油等人为干预的一种强化采油措施0。 研究油水和岩石特性对油藏原油采收率的影响，开展强化采油提高油藏采收率的宝内 试验，是油藏物理的又一重要任务。 我国任丘油田的开发，为油藏物理开展碳酸盐岩石特性的研究提出了新的课题。 油藏物理是随油田开发的不断进展，在五十年代前后发展和形成的一门石油科学。它 的形成和发展大致在两方面：一是以油田开采物理原理为基础的所谓油藏工程（或其一部 分)，另一则是以强化采油提高油藏采收率为中心的所谓油藏物理化学或油田化学。 我国在五十年代也开始有了自己的油藏物理专业人员，在高等石油院校开设了油藏物 理课程，培养了相应的研究生。大庆油田的开发使我国油藏物理科学有了进-一步的发展， 其后，各油田的研究院和研究单位都相应地建立了有关油藏物理的各类实验室，开展「各 方面的油藏物理试验研究；开展了各自油田的开发试验研究，以及不同方法提高油藏原油 为了避免一一次、二次和三次采袖在概念上的混消，近代人]把采取强制手段提高原油采收率的方法统称为 强化采抽(Enhanced Oil Recovery), 1 PDG
采收率的试验研究。随试验研究的开展，即出了成果，专业人员也随之不断发展和壮大起 来。今天，油藏物理已成为我国油田开发中不可缺少的重要学科，随着四个现代化的发 展，它必将在我国油田开发工作当中起着越来越重要的作用。 油藏物理基础是高等石油院校采油专业的一门技术基础课程，它主要讲述油藏物理学 的基础内容，其中包括油藏流体高压物性和油藏岩石基本渗流特性，即这本教材第一、 二、三章的内容。此外，还对强化采油提高油藏采收率的机热和热力采油等做了扼要的介 绍。目的是使学生射油藏流体和岩石的一些基本特性有所掌握，为学习油田开发和采油等 专业课程打下基础，并为进一步从事油田开发室内试验其中包括油藏采收率的室内试验提 供条件。油藏物理是一门实验科学，因此，本课程除理论讲述外，还有相应的实验课程内 容，其目的是理论联系实际，通过实验加深对理论学习的理解，并学会有关实验的基本技 能。 本课程的主要先行课是分子物理学和物理化学，其中有些基本概念则是必要的重复， 但力图结合油气和油藏的特点，其后继课是地下流体力学，采油和油田开发，有少量内容 亦可能和这些课程有必要的重复，但在讲解这部分内容时在于说明所讲内容的应用。 粉 2 能 PDG