第四讲实验石油组分和物理性质省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

长江大学工程技术学院石油资源系长江大学工程技术学院石油资源系 胡胡 芳芳试验一试验一 原油及含油岩心观察原油及含油岩心观察第1页 石油物理性质及含油岩心观察对石油地质石油物理性质及含油岩心观察对石油地质研究和评价石油工业品质有着十分主要意研究和评价石油工业品质有着十分主要意义。经过观察和简易试验演示了解：（义。经过观察和简易试验演示了解：（1 1）石油基本物理性质；（石油基本物理性质；（2 2）含油岩心气水观）含油岩心气水观察。察。一、实验目一、实验目第2页（一）石油物理性质（一）石油物理性质 1.1.石油颜色观察石油颜色观察石油颜色深浅取决于胶质和沥青质含量。普通胶质石油颜色深浅取决于胶质和沥青质含量。普通胶质和沥青质含量愈高，颜色愈深。和沥青质含量愈高，颜色愈深。观察原油颜色有两种方法，一个是在透射光下观观察原油颜色有两种方法，一个是在透射光下观察，即将样品朝光源方向，观察试管中对着眼睛一察，即将样品朝光源方向，观察试管中对着眼睛一侧颜色。侧颜色。若原油色深，透明度差，可摇动原油样品，观察留在试管壁上原油薄膜颜色。另一个是在反射另一个是在反射光下观察，即向着光源一侧试管壁颜色，常有荧光光下观察，即向着光源一侧试管壁颜色，常有荧光颜色干扰，不常采取。颜色干扰，不常采取。二、实习内容和方法二、实习内容和方法第3页 原油颜色有各种，在透射光下，普通有浅黄色、黄棕色、黄褐色、棕褐色、褐色、棕黄色至黑色。观察我国若干油田原油颜色，统计下观察结果，填在表学实1-1中。第4页原油在原油在2020时相对密度与同体积时相对密度与同体积4 4时纯水时纯水密度之比称为原油相对密度，以密度之比称为原油相对密度，以D D4 42020表示表示之。石油相对密度惯用相对密度计法或韦之。石油相对密度惯用相对密度计法或韦氏天平密度法测定。氏天平密度法测定。2.2.石油密度测定石油密度测定第5页测定方法：测定方法：将调好温度试样，小心地沿筒壁倒入量将调好温度试样，小心地沿筒壁倒入量筒中，当试样表面有气泡聚集时，可用一片清洁滤纸筒中，当试样表面有气泡聚集时，可用一片清洁滤纸除去气泡；除去气泡；将干燥密度计小心地放入试样中，待其将干燥密度计小心地放入试样中，待其稳定后，统计测定时温度及读数；稳定后，统计测定时温度及读数；将密度计在量筒将密度计在量筒中轻轻转动几下再放开，按要求再测定一次。若两次中轻轻转动几下再放开，按要求再测定一次。若两次测定温度读数相差超出测定温度读数相差超出0.50.5，应重新读取密度和温，应重新读取密度和温度，直到温度改变稳定到度，直到温度改变稳定到0.50.5以内，统计连续两次以内，统计连续两次测定温度和视密度结果测定温度和视密度结果（图实（图实1-31-3）。）。（1 1）密度计法）密度计法第6页图实图实1-3 密度计与密度测定装置密度计与密度测定装置1.温度计；温度计；2.密度计；密度计；3.量量 筒；筒；4.支架；支架；5.水浴缸水浴缸第7页计算：可依据下式进行温度校正和计算标准密度：计算：可依据下式进行温度校正和计算标准密度：式中：式中：D D4 42020：为标准温度下相对密度；：为标准温度下相对密度；D D4 4t t：为试验温度下相对密度计读数；：为试验温度下相对密度计读数；r r：为相对密度补正数，可查：为相对密度补正数，可查石油密度计石油密度计量换算表量换算表；t t：为试验温度（：为试验温度（）第8页测定方法：测定方法：将预热并恒温原油样品小心将预热并恒温原油样品小心地注入洁净而干燥量筒中，直至悬挂浮沉地注入洁净而干燥量筒中，直至悬挂浮沉子金属丝浸没在试油里约子金属丝浸没在试油里约15mm15mm为止，此为止，此时天平失去平衡，在梁上逐次挂上砝码，时天平失去平衡，在梁上逐次挂上砝码，直至平衡为止，读取试油温度，统计试油直至平衡为止，读取试油温度，统计试油“视视”密度密度DD（图实（图实1-41-4）。）。（2 2）韦氏天平密度法）韦氏天平密度法第9页图实图实1-41-4韦氏天平韦氏天平第10页计算：将测定计算：将测定“视视”密度密度DD换算为试验温度下样品实际密换算为试验温度下样品实际密度：度：D D4 4t t=（0.9982-0.00120.9982-0.0012）D+0.0012D+0.0012 式中：式中：0.99820.9982：为水在：为水在2020时密度，时密度，g/cmg/cm3 3 0.0012 0.0012：为空气在：为空气在2020及大气压为及大气压为0.1Mpa0.1Mpa时时密度，密度，g/cmg/cm3 3 D D：在韦氏天平上读取密度，：在韦氏天平上读取密度，g/cmg/cm3 3。将试验温度下所测原油密度将试验温度下所测原油密度D D4 4t t换算成标准温度下密度换算成标准温度下密度D D4 42020第11页粘度是表示原油流动性能主要参数。度量粘度是表示原油流动性能主要参数。度量粘度参数因测定装置和计量单位差异，分粘度参数因测定装置和计量单位差异，分别称为：绝对粘度（或动力粘度，单位为别称为：绝对粘度（或动力粘度，单位为PaPaS S）、运动粘度（单位为）、运动粘度（单位为mm2 2/s/s）和恩）和恩氏粘度（或相对粘度）。氏粘度（或相对粘度）。3.3.石油粘度测定石油粘度测定第12页运动粘度是指流体动力粘度与其在同运动粘度是指流体动力粘度与其在同温度下密度比值。它是液体在重力作温度下密度比值。它是液体在重力作用下流动阻力尺度。用下流动阻力尺度。（1 1）运动粘度测定法）运动粘度测定法第13页运动粘度测定仪器主要是一组玻璃毛细管粘度计（图实1-5），毛细管粘度计各扩张部分内径不一样，供试验不一样粘度原油时选取。第14页测定时，将装好油样粘度计浸在恒温液体内并调整为垂直状态，测定时，将装好油样粘度计浸在恒温液体内并调整为垂直状态，当油样液面向下流动至第一计时标识当油样液面向下流动至第一计时标识a a刻线处开始记时，当液面刻线处开始记时，当液面流至第二计时标识流至第二计时标识b b刻线时停顿记时。每个样品所测出流动时间，刻线时停顿记时。每个样品所测出流动时间，应不少于三次，取其中相近三个数值，求出平均值。在温度应不少于三次，取其中相近三个数值，求出平均值。在温度t t时时运动粘度运动粘度U Ut t（mmmm2 2/s/s）按下式计算：）按下式计算：式中c为粘度计常数mm2/s2；tt为油样平均流动时间（s）。第15页恩氏粘度指液体在某温度下从恩格勒粘度恩氏粘度指液体在某温度下从恩格勒粘度计流孔中，流出计流孔中，流出200ml200ml所需时间（所需时间（s s）与蒸）与蒸馏水在馏水在2020流出相同体积所需时间（流出相同体积所需时间（s s）之）之比。以比。以E Et t2020表示。表示。（2 2）恩氏粘度测定法）恩氏粘度测定法第16页用恩氏粘度计（图实1-6）测定时，用木塞严密塞住粘度计出口，将预先加热到不超出40试油注入内容器，调整到三个尖钉尖端刚好露出油面。小心搅拌油样并保持恒温到达测定温度，将清洁而干燥接收瓶放在流出孔下面，快速提起木塞，同时开启秒表，当接收瓶中试油恰好到达200ml标线时，停顿秒表，读出时间，准确至0.2s。1.内容器；内容器；2.外容器；外容器；3.球面形底；球面形底；4.木塞；木塞；5.温温度计插孔；度计插孔；6.搅拌器；搅拌器；7.小尖钉；小尖钉；8.流出孔；流出孔；9.支支架；架；10.调整螺丝；调整螺丝；11.接收器接收器第17页在温度在温度t t时，试油恩氏粘度按下式计算：时，试油恩氏粘度按下式计算：式中：式中：rr试油从粘度计中流出时间，试油从粘度计中流出时间，s s；E E2020粘度计水值（粘度计水值（2020时，时，200ml200ml蒸馏水蒸馏水从粘度计中流出时间），从粘度计中流出时间），s s。由恩氏粘度查表可得对应运动粘度，运动粘由恩氏粘度查表可得对应运动粘度，运动粘度乘以该温度时原油相对密度，即为动力粘度。度乘以该温度时原油相对密度，即为动力粘度。第18页石油荧光性是指其在紫外光（波长石油荧光性是指其在紫外光（波长0.20.20.4100.410-6-6mm）照射下发出延续时间不足）照射下发出延续时间不足1010-7 7秒可见光现象。秒可见光现象。石油中饱和烃不发荧光，石油中饱和烃不发荧光，不饱和烃及其衍生物才发荧光。低分子量轻不饱和烃及其衍生物才发荧光。低分子量轻芳烃呈天蓝色，伴随分子量加大荧光色调加芳烃呈天蓝色，伴随分子量加大荧光色调加深，胶质普通呈浅黄到褐色，沥青质普通呈深，胶质普通呈浅黄到褐色，沥青质普通呈褐到棕褐色。褐到棕褐色。4.4.石油荧光性观察石油荧光性观察第19页含油级别是岩心中含油多少直观标志。含油级别是判断油水层或油层好坏主要标志，但不是绝对标志。含油级别主要依靠含油面积大小和含油饱满程度来确定。一块岩心沿其轴面劈开，新劈开面上含油部分所占面积百分比，称为该岩心含油面积百分数。经过观察岩心含油面积百分数、含油岩心光泽、污经过观察岩心含油面积百分数、含油岩心光泽、污手程度、滴水试验等能够确定岩心含油级别。手程度、滴水试验等能够确定岩心含油级别。（二）含油岩心观察（二）含油岩心观察 1.1.含油级别确实定含油级别确实定第20页（1 1）含气试验）含气试验 将岩心放入水下20mm观察气泡（大小、连续性、产出部位、气味、延续时间、声响程度、与缝洞关系等）（2 2）含水试验）含水试验 直接观察岩心新鲜面得湿润程度：湿润：显著含水，可见水外渗；有潮感：含水不显著，手触有潮湿感；干燥：不见含水，手触没有潮湿感。2.2.含油岩心油气水观察含油岩心油气水观察第21页（3 3）含油试验：）含油试验：滴水试验法：滴水试验法：用滴管滴一滴水在含油岩心新鲜面上，观察10分钟内水滴形状、侵润角大小和渗透速度。分为5级：第22页荧光试验法（荧光录井）：荧光试验法（荧光录井）：在紫外线照射下按发光不一样颜色来确定物质性质。第23页1.1.仪器仪器相对密度计、韦氏天平、毛细管粘度计、恩氏粘相对密度计、韦氏天平、毛细管粘度计、恩氏粘度计、荧光灯等。度计、荧光灯等。2.2.用具用具温度计、试管、滤纸、秒表等。温度计、试管、滤纸、秒表等。3.3.文具纸张（自备）文具纸张（自备）三、仪器用具三、仪器用具第24页1.1.观察我国若干油田原油颜色。观察我国若干油田原油颜色。2.2.依据试验观察和讲课内容，小结原油物依据试验观察和讲课内容，小结原油物理性质及其特点。理性质及其特点。四、作业要求四、作业要求第25页