多组分相态图解释
多组分相态图解释
1.多组分系统的相态特征
1．1 多组分烃类相图
多组分烃类体系相图
1.2 多组分系统的相态特征
图中相包络线aCpCCTb把两相区和单相区分开，包络线内是两相区，其中的虚线代表液相所占的体积百分数或摩尔百分数，又称为等液量线。包络线外所有流体都以单相存在。 aCpC线为泡点线，它是液相区和两相区的分界线， 该线表示液相体积百分数为100%。
当压力降到等于泡点压力时， 体系将出现第—批气泡， 此压力又称为该烃类体系的饱和压力，所以泡点线又称为饱和压力线。
CCTb为露点线，它是汽相区和两相区的分界线，该线代表汽相体积百分数为100%,当压力升高到露点压力时，体系会出现第—批液滴。
P—T相图
在相图中，J点表示—个纯油藏，在原始压力和温度下，该烃类体系是单一液相原油。由于油藏压力高于饱和压力，油藏未被天然气所饱和，故称欠饱和油藏（undersaturated reservoir）。随着油藏原油的采出，油藏压力下降，而油藏温度基本保持不变，当压力降至l点以下时，会有气泡从原油中分离出来，在油藏中出现油、气两相。l点的压力即为油藏泡点压力或饱和压力，它是原油开始脱气的最高压力。油藏饱和压力越高， 则开采过程中出现气泡越早，继续降压，则会有越来越多的气从原油中分离出来。
L点代表—个有气顶的油藏。由于气、液两相的重力分离作用，原始状态下气体积聚于油藏构造高部位，形成气顶。
如果烃类系统的原始条件处于临界点的右侧，且在包络线之外（F点）那么该系统在原始条件下处于气相，F点代表—个气藏，即使在等温降压的采气过程中，也不穿过两相区而始终保持单—气相。
图中A点所代表的体系为凝析气藏，它的特点是：原始地层压力高于临界压力，而地层温度介于临界温度与临界凝析温度之间，A点位于等温反凝析区的上方。
临界点：泡点线和露点线的汇合点。
相包络线上CP点为体系中两相能共存的最高压力点（临界凝析压力），CT点为最高温度点（临界凝析温度）。
等温降压反凝析区：
等压降温反凝析区：
凝析气藏的等温逆行区（等温反凝析区）
原始气藏条件位于图中的A点（为气相） 压力从A降低到B，无相态变化；从B到D点，随压力降低，体系中液相含量会逐渐由0%、 10%、 20%、30%、40%而逐渐增加；从D到E点， 随压力继续降低， 体系中液相含量又由40%、30%、20%、10%、0%逐渐降低。
由D至E随压力降低体系液相蒸发是正常现象， 而由B到D随压力降低凝析量增加则为反常凝析现象（也称为逆行凝析现象）。
B点称为上露点（又称为第二露点），E点 称为下露点（又称为第—露点） 压力低于E时，凝析液将全部蒸发为汽相。
同理可得出不同温度下的最大凝析液量点， 将此连接为CDCTBC区即为反凝析区。
1.3 油气藏类型
实质是根据油藏原始条件（温度及压力）与临界点相对位置的关系来判断
图 3-11 油气藏的类型与原始温度、 压力及相图临界点的关系
事实上，油气藏烃类体系组成不同时，其相图的形状和位置也将变化（图3-12)，随着体系中重烃含量的增加，相包络线位置向右下方偏移， 相包络线上临界点的位置及油藏的温度、压力决定了油藏流体类型，即油气藏类型。图中所示的油藏烃类体系从气藏、 凝析气藏、 挥发性油藏到油藏，体系的平均分子量逐渐增加。下面进—步分析几类典型油气藏的相态特征。
图3-l2各种油气藏相图的相对位置
2典型的油气藏相图特征
2.1 常规黑油油藏（低收缩油藏）相图
随着原油的采出，油层压力逐渐降低， 当降至泡点（点2）时，开始分出第一批气泡而成为气液两相。随着油层压力的继续降低，分离出来的气体会越来越多。
这类油藏相图两相区内的等液量线较密集地靠近露点线一侧。表明当油藏压力降低至泡点压力之后，虽有气体从油中分离出来，但气量不大，体系以液相（油）为主。该类油藏的气油比为在几种油气藏中最低，一般气油比小于90 s.c. m3/ m3。 原油相对密度最高为0.876以上。产出的地面油常为黑色和深褐色。图中垂线表示在油藏温度下，油藏内的降压路径，设想油藏压力降到3点时，油藏中剩余的流体将含75%（摩尔百分数）的油和25%的天然气。
图中斜虚线表示流体从井筒到地面分离器的降压、降温路径，表明在分离器条件下，大约有85% (摩尔百分数）井流物为油，这一百分数是相当高的，也只低收缩原油能够达到此值。
图3-13低收缩原油的相图（据Clark, 1953）垂直线表示储层温度恒定下的储层压力降低过程．虚线模拟流体采出时从储层条件到分离器条件的变化
2.2 轻质油藏（高收缩油藏）相图
与常规重质油藏相图基本相似，但轻质油藏由于轻质组分含量较高，相图两相区内等液量线比较稀疏。 一旦低于泡点压力后即可分离出大量气体，故也称为高收缩油藏。在分离器条件下，约有65％的液相原油，其相对密度小于0.78，但呈深色，气油比小于1800s.c. m3/ m3。
图3-14高收缩原油的相图（据Clark, 1953）垂线表示在储层温度恒定下储层压降过程，虚线表示流体采出时从储层条件到分离器条件的变化
2.3 反凝析气藏相图
气藏温度介于临界温度与临界凝析温度之间。 气藏压力位于包络线之外， 原始状态（点1)下烃类体系以单相气体存在，为气藏。
地面分离器条件下，约有25%的地面产出物为液体，产出的液体称为凝析油，而气体则称为凝析气。凝析气藏的气油比可达12,6001800s.c. m3/ m3，凝析油相对密度可小到0.74，色浅且透明（通常像水一样）
图3-15凝析气藏相图垂线表示储层温度恒定下储层压降过程， 虚线模拟流
2.4 湿气气藏相图
其特点是：气藏温度远高于临界温度。当油藏压力降低时，例如从点1降至点2, 流体始终处于气相。在分离器条件下，体系处于两相区内，因此在分离器内会有一些液烃析出，它是透明色浅如水的轻质油，相对密度小于0. 78, 地面气油比小于18,000s.c. m3/ m3。
图3-16典型湿气相图 垂线表示恒定储层温度下储层压降过程。虚线模拟流体采出时从储层条件到分离器条件的变化过程
2.5 干气气藏相图
甲烷含量很高（占70%~98 %)的天然气称为干气。地层温度和油气分离器温度均在两相区之外，地层条件（点1至2)和井筒到分离器过程均不穿过两相区， 地下和地面均无液烃析出， 理论上讲气油比为无穷大。如果地面分离器有微量凝析油， 其气油比往往高于18,000 s. c. m3 / m3。
