油田的开发和开采.docx

油田的开发和开采.docx

《油田的开发和开采.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《油田的开发和开采.docx（34页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

油田的开发和开采

第二章油田的开发和开采

储集在储油层中的石油依靠天然能量或人工能量流至矿场油库和输气管首站的过程由三部分组成：

（1）石油由地层向井底的流动；

（2）石油沿井筒由井底向井口的流动；（3）石油沿地面集输管网的流动。

油田开发、油气开采和油气集输等课程就是阐述石油在上述流动过程中的一些工艺问题。

为便于学习油气集输的各项作业，油气集输工作者必须对其服务对象—油气田的基本情况有一定的了解；为更好地掌握石油在地面上流动的规律，亦必须对石油流动过程的前两部分，即石油在地层与井筒中的流动作一了解，这就是学习本章的目的。

第一节石油由地层向井底的流动

一、油田、油层、油藏

（一）石油的生成、运移和聚集

人们常常混淆石油和原油这两个名词的含意，其实两者是有区别的。

石油是由拉丁语“岩石”与“油”两字拼写而成，指具有天然产状的碳氢化合物的混合物，而同它是气体、液体、固体（除煤以外）或它们的混合物无关。

原油仅指由油井中开采出来的液态油料。

因而，石油除包括原油外，还包括天然气、天然汽油、蜡、沥青等。

石油的生成理论至今尚有争论。

一般有两种说法：

（1）水中的微生物死后沉积于水域的底部，随后被沉积的泥砂所掩埋，这些尸体在地下高温、高压和缺氧的条件下分解成石油，这种说法称为有机说；

（2）与有机生命体无关的碳和氢，在地壳内部的高温、高压下由化学反应生成石油，这称为无机说。

目前一般以有机说为主。

根据有机说，生油的地层一般是沉积岩，这些区在古代是湖或海，岩石孔隙被水所充满，储集了石油后，油的周围仍含有广大的含水区，石油和外围含水区构成一个范围很大的水动力学系统。

这种水动力学上的联系对整个油田的开发具有很大的意义。

世界上已经发现的石油中，有99％系储藏于沉积盆地中。

国外统计资料表明，仅全世界42个大型沉积盆地中，发现的石油就占目前世界石油总储量的82％以上。

波斯湾、墨西哥湾、黑海以及里海一带、西西伯利亚一带，都是世界著名的沉积盆地，都拥有世界著名的油田。

我国的准噶尔盆地、济阳坳陷、松辽盆地等亦拥有丰富的石油资源。

除上述事实能间接地说明有机说的正确外，还有以下一些间接证据：

（1）生成石油的地层中含有生物化石；

（2）石油中含有氮化合物，而此类化合物不是来自动物，便是来自植物，即来自生物；（3）石油中含有血色素，这亦是有机物才具备的特性；（4）石油成分中的大分子碳氢化合物亦只有在有机物中存在，（5）石油的成分与现代海湾生物腐植层的产物极为相似。

尽管有上述的证据说明有机说的正确，工业上亦根据有机说理论指导石油的勘探和开采并不断取得成就，但科学家们还无法令人信服地说明有机物转化为石油的过程和程序。

在生油层中生成的石油是分散的，没有开采价值，经过运移和聚集过程，才能构成一个具有工业开采价值的油藏。

生油层中分散的石油和水沿地层向低势能区流动。

由于油比水轻，气比油轻，油、气有向上运移的趋势。

石油在运移过程中，当流动受到阻碍时，就聚集起来，形成了具有工业开采价值的油藏。

沉积岩在生成时期呈水平层状排列，并随成岩地质年代的不同、沉积物的不同，砂岩和其他岩石交互成层。

以后由于地壳的变动，使沉积岩变为倾斜状，甚至断裂、褶皱。

适合于储油的封闭地质构造主要有三种，其共同特点是：

中间有一层孔隙性储油地层（大多为砂岩、亦有石灰岩及其他岩石）；上部为阻止石油散失的不渗透层（一般为粘土岩）称盖层，如图2—1所示。

背斜构造如图2-l（a）所示。

它象一口倒扣的铁锅，有的背斜构造接近圆形，多数则呈长条椭圆状，象地下的山岗。

背斜构造往往是几个、十几个成群出现，组成背斜构造带。

目前已开发的油田中，背斜构造约占58.2％，产油量占80％。

因而，在寻找石油时，背斜构造对我们至关重要。

断层构造如图2-1（b）所示。

由于地壳变动，使地层断裂、错位形成断层。

若断裂一侧的孔隙性地层恰好为另一侧的不渗透地层所封堵，就构成了封闭石油的条件。

断层构造约占已开发油田数的7.8％，产油量占1.2％。

不整合构造如图2-1（c）所示。

某一水域其底沉积了某一时代的地层后，由于地壳运动水域底部上升并露出水面，此时它不仅不能再接受沉积，连已形成的沉积岩层也将披风化剥蚀并形成孔隙、裂缝。

当地壳运动再次使该地层下降至水面以下时，又有新的沉积层覆盖在老地层上，新老地层的接触面称不整合面。

若老沉积地层的孔隙性地层被新沉积的不渗透地层所封闭，就形成了适合于储油的条件。

这种构造约占已开发油田数的6％，产油量占2.8％。

此外，还有透镜状储油构造，如图2-1（d）所示。

图2-2表示当丰富的油气资源运移至背斜构造带时，随运移时间的延续油气越聚越多，油气和油水界面也将逐渐下降，如图2-2（a）所示．当油水界面降到溢出点时，后来的石油将不能再在构造1中储存。

随油气的继续运移，已储存在构造1中的油也会逐渐被气体排挤出去，使油气界面下降，如图2.2（b）。

当油气界面达到溢出点时，构造1中只储存有气体了，如图2.2（c）。

上述过程也会在封闭构造2、3中继续发生，聚集起一连串阶梯状油气藏。

由上述运移过程可知：

溢出点最低的封闭构造首先为气体所占据，溢出点稍高的含油、气或含油，更高的含水。

一般在6000—7000米以下发现的几乎都是天然气藏，在2000—5000米内既产油又产气，更浅的则以生产原油为主．

（二）油气藏的分类

运移、聚集起来的井具有工业开采价值的油气藏有各种类型，如油藏、气藏等。

它们是怎样分类的呢?

习惯上由地面条件下每生产1立方米原油伴随生产出的天然气体积（以标准立方米计）来划分，即根据地面条件下气、油体积比R（我国习惯上称油气比）来分类：

R＞17800标准米3／米3气藏

890≤R≤17800标准米3／米3凝析气藏

R<17800标准米3／米3油藏

上述分类方法很不严格，较为科学的分类方法是应用石油的压力--温度相态图来划分油气藏的类别。

从含有石油的地层中，用高压取样器取出石油的原始样品，并在专门的实验设备中测出石油的压力—温度相态图。

尽管各种石油的组成不同，测出的压力--温度相态固有所差别，但其外形轮廓极其相似，如图2—3所示。

图中AD’C线称泡点线，在泡点线上方的压力、温度条件下，石油呈单相液态；线的下方为汽液两相共存区。

泡点线上某一温度下所对应的压力称为该温度下石油的泡点压力。

在泡点压力下，石油中除有极少量的平衡气泡外，其余都是液体。

石油的泡点压力随温度的升高而增加。

图中的BNC线为露点线。

在露点线右侧，石油为单相气态，左侧为汽液两相共存区。

露点线上某一温度下所对应的压力称为该温度下石油的露点压力。

在露点压力下，石油中除有极少量的平衡液滴外，其余都是气体。

若地层的压力和温度处于泡点线和露点线所围的范围内，石油呈汽液两相共存于地层中，在该范围内的曲线表示石油在地层中原油所占的体积比。

泡点线与露点线的交点C称为临界点。

该点所对应的压力pc和温度Tc称为临界压力和临界温度。

在临界状态下气液比容相等，汽液相的差别消失。

泡点线和露点线所构成的包线上的最高压力点pl和最高温度点TN分别称为临界凝析压力和临界凝析温度，它们分别表示石油在地层中能汽液两相共存的最高压力和最高温度。

由图看出，当地层原始压力和温度条件为D点时，地层中只存在单相的液态石油，并且尚有溶气能力未被气体所饱和，这种油藏称不饱和油藏，即无气顶油藏。

石油在开采过程中地层温度近似不变，当地层压力从D点沿等温线降到D’点，出现第一批气泡，此时液态石油完全被气体所饱和。

随着石油的开采，地层压力继续下降，不断有气体从液相石油中析出，其压力、温度处于两相区，油藏中的石油呈汽液两相共存，直至地层压力下降到油藏的枯竭压力D”为止。

显然，当地层温度低于石油的临界温度、地层压力高于泡点压力时，随油藏开采时间的持续,地层压力下降，其相态变化均有上述特征。

若地层原始压力和温度条件相应于图中G点时，石油在地层中呈汽液两相存在，液相原油已被气体所饱和，稍稍降低压力即有气体析出，故称这种油藏为饱和油藏，即带有气顶的油藏。

饱和油藏的压力为原油的饱和蒸气压。

当地层原始压力和温度条件处于图中F点时，地层中的石油为气态。

由于地层温度超过临界凝析温度，在开采过程中即使地层压力由F点下降至枯竭压力（如图中F’点），地层内的石油始终处于气态，故称为气藏。

气藏中的气体沿井简流向地面时，随压力和温度的降低，气体中可能出现凝析液，如图中FF”所示，这种气藏称湿天然气藏。

若点F”在两相区之外，在地面的压力、温度条件下无凝析液，这种天然气称为干气。

干气亦可能含有重烃组分，只不过需在低温状态下才能分离出来。

地层原始条件处于E点时，地层中的石油为单相气体。

在开采过程中，当地层压力沿等温线降至E’点时，地层中开始出现呈雾、露状态的凝析液滴，并部分地附着于岩石孔隙壁上。

当地层压力继续下降时，便会在地层中出现更多的凝析液，这就是所谓的等温降压反常凝析现象，其最大凝析液量如图中E”点所示。

当过程向相反方向进行时，即增加地层压力时，已凝析的液体又会气化，称为等温增压反常蒸发现象。

图2—3中的阴影区为反常区。

对地层温度介于临界温度和临界凝析温度之间，地层原始压力在露点线以上的气藏称为凝析气藏。

在开采凝析气藏时，为避免凝析出的液体残留在地层内，降低气藏的采收率，通常应向凝析气藏注水或注干气以维持地层压力在露点线以上。

（三）油田、油层、油藏

储油的孔隙性地层称为储油层，简称油层。

油层的厚度，薄的仅几厘米，厚的可达几百米。

油层内并不是所有地方都含有石油，油层内独立的含油地区称为油藏，它是储油的最小单元，如图2-4所示。

在同一油层内，沿地层的走向可能有多个油藏。

同一地区不同深度可能有若干油层，数十个油藏。

在采油工作所涉及到的地面范围内，所有油层、油藏的总和称为油田。

二、储油岩石的物理性质

储油岩石的物理性质时油田的开发和开采至关重要。

当前世界上已开采的石油绝大多数来自沉积岩油层，如砂岩、石灰岩等。

砂岩油藏主要是孔隙储油，石灰岩油藏主要是裂缝或溶洞储油。

石灰岩的裂缝或溶洞很难找到代表性岩样，因而研究得还很差。

此外我国已开发的油田大多属于砂岩孔隙性储油，故将以砂岩为主介绍岩石的某些基本物理性质。

（一）储油岩石的孔隙度

砂岩是由大小不等，形状各异的砂粒经胶结物胶结而成，某岩样各种直径砂粒所占的累计质量百分比见图2-5。

胶结后的砂粒间留下许多孔隙。

孔隙既是储油空间又是石油流向井底的通道。

按油气在砂岩孔隙中流动的可能性，砂岩的孔隙可分成两类：

一类是直径大于0.0002毫米、流体可以通过的连通孔隙；另一类是直径小于0.0002毫米，由于孔隙壁分子引力使流体难于流动的微毛细管孔隙和同其它孔隙不连通的“死”孔隙。

前者称有效孔隙，后者称无效孔隙。

由于沉积条件不同，不同岩层或同一岩层的不同部位，其单位体积岩石中孔隙体积大小是各不相同的，常用孔隙度表示孔隙相对体积的大小。

孔隙度是指岩石的孔隙体积

同岩石总体积

之比，以

表示。

若孔隙体积指的是岩石所具有的总孔隙体积

，则称为绝对孔隙度，以

表示，即

若孔隙体积仅指有效孔隙体积

，则称为有效孔隙度，以

表示，即

孔隙度可以用分数表示，亦可用百分数表示。

砂岩孔隙度范围为0.035--0.29，而石灰岩为0.005—0.33。

大部分砂岩类型的储油岩层，绝对孔隙度和有效孔隙度十分接近，说明砂岩中不连通的孔隙很少。

我国油田砂岩的有效孔隙度在0.2—0.29左右，孔隙度是用来计算石油地质储量以及评价油藏好坏的重要参数之一。

（二）储油岩石中流体的饱和度

我们不仅要知道油层岩石中可以储存流体的孔隙体积的大小，还应进一步了解油、气、水在这些孔隙中各自所占体积的数量关系。

大量现场取岩心资料表明，岩石的孔隙并非全部被石油所充满。

在石油运移、聚集过程中。

石油不可能把油层岩石中原有的水全部置换出来，在岩石有效孔隙中只有一部分被原油所充满。

孔隙中原油总体积与有效孔隙总体积之比称含油饱和度，以S。

表示。

式中Vo--孔隙中原油的总体积。

油藏开采前的含油饱和度称原始含油饱和度。

油层岩石中不能被石油所置换的那部分水以分散状态存在于油层中，有的依靠界面张力存在于岩石微小的孔道中，有的依靠岩石表面对水的吸附作用以薄膜状态存在于岩石的孔隙表面。

这种在开采石油过程中不能流动的水称束缚水。

岩石中水占有效孔隙的分数称含水饱和度，以

表示

式中

--孔隙内水的总体积。

若油藏的某一部位中只有原油和水，显然含油饱和度和含水饱和度之和应为1，即

。

若油藏的某一部位中同时存在油、气、水三种流体，则含油、含气、含水饱和度之和应为l，即

。

原始油藏中含油饱和度的大小，与油层水的性质及其含盐量有关。

水中含盐量增高会使粘附于岩壁的水膜变薄，束缚水饱和度下降，含油饱和度增大；而岩石中粘土含量增加，使水膜增厚，含油饱和度下降。

束缚水饱和度的平均范围为10％一30％，但亦有例外，如我国玉门油田M油层的束缚水饱和度就高达50％。

含油饱和度也是计算油藏储油量的重要参数。

油藏中油水、油气接触界面并非是一个清晰的水平面。

在水润湿性较强的岩石孔道中，在毛细管力的作用下，水沿孔道向上爬升，直至毛细管力和爬高水柱的重力相平衡。

由于岩石孔道直径各异，水柱的爬升高度亦各不相同，因而形成油水过渡带，如图2-6所示。

在油水过渡带内沿深度方向，水的饱和度由束缚水饱和度逐渐增长为l00％。

过渡带厚度与油水密度差和岩石孔道的大小有关。

密度差愈大，过渡带厚度就愈薄；岩石孔道愈小，过渡带厚度愈厚。

油藏过渡带厚度一般为几米，但亦有达几十米者。

在地层倾角平缓的油藏（如大庆油田）或有底水的油藏，过渡带的体积相当大。

了解过渡带含油饱和度的分布，对油藏储量计算与开发方案的制订均有重要意义。

同样，油气之间亦存在过渡带，只是由于油、气密度差较大，过渡带较薄而已。

（三）储油岩石的渗透率

岩石允许流体通过的能力用渗透率表示，它决定于岩石孔隙的结构。

如有两种岩石，它们的孔隙度相同，一种主要由毛细管和超毛细管孔道构成，而另一种主要由微毛细管孔道构成，显然前者的渗透率将优于后者。

渗透率与油气在岩石中流动的阻力呈相反关系，渗透率愈好，岩石对油气流动的阻力愈小。

岩石渗透率与孔隙度之间没有一定的相互关系，如有些粘土层，它的孔隙度有时并不小于砂岩，但它的渗透率却很低。

但对同一油层，由于沉积条件、沉积物来源大体相同，故其孔隙度和渗透率之间往往有一定的联系。

如图2-7所示，当单相流体以层流通过岩样并与岩石不发生物理、化学反应时，根据达西线性渗流定律，流体通过岩样的流量同流动方向上的压力梯度、垂直于流动方向的岩样面积成正比，同流体的粘度、岩样长度成反比，即

或

式中Q一通过岩样的流体体积流量，米3／秒；

p1,p2一岩样两端的压力，帕；

A一岩样截面积，米’；

L—岩样长度，米；．

μ一流体动力粘度，帕·秒；

K—比例系数，称岩石渗透率，米2

同电阻率类似，渗透率仅与岩石孔隙的几何特性有关，如孔道的大小、形状、相互间的连通性等，即渗透率为岩石物性的一个参数，与通过流体的性质无关。

在实验室中常用空气来测定岩石渗透率，因而亦称为空气渗透率或绝对渗透率。

由于渗透率具有面积的量纲，故能理解为一平方米截面积的岩石中总共有多大面积的孔道让流体通过。

实用上，以平方米作渗透率的单位太大，常用平方微米作为渗透率的单位。

它与油田上习惯使用的单位——达西的关系为：

1达西＝1微米2。

根据绝对渗透率的高低，可把油层分为低渗透率（0.1微米2以下）、。

中等渗透率（0.1—0.5微米2之间）和高渗透率（0.5微米2以上）三种，国内一些油田的渗透率如下：

大庆油田S油层0.2-2.5微米2

胜利油田E．S油层0.2-1.5微米2

玉门油田L油层0.205微米2

M油层0.024微米2

由上看出，同一油田不同油层或同一油层不同区块的渗透率是不同的，有的还有相当大的差异。

此外，岩石沿地层层理方向与垂直于层理方向上的渗透率亦不相同，由于受上覆地层的压力，在垂直方向上的渗透率低于沿层理方向的渗透率。

实验室的试验证明，任一种单相液体长时间流过某一岩样时，随流动时间的延续，岩样的渗透率会显著降低。

这是因为液体流过岩样时会发生各种物理-化学现象，如水流过岩样时，岩样的颗粒会发生水化和膨胀；石油流过岩样时，岩样颗粒会吸附石油中的重组分。

以上讨论的渗透率是指岩石中只有一种流体通过时的渗透率；实际油藏中都是两种或两种以上的流体共存，如油-水或油-气-水等。

实验还表明，在多相流体存在和流动的条件下，由于各相流体间的互相干扰，使各相流体的渗透率均低于单相流体的渗透率。

为描述岩石中存在多种流体时岩石允许每种流体通过的能力，引入有效渗透率和相对渗透率概念。

设某岩样，长3×10-2米，截面积2×10-4米2；当岩样为油层水饱和时，在压差2×105帕下测得油层水流量为5×10-7米3／秒，油层水粘度为10-3帕·秒，由式（2-7）求得岩样的绝对渗透率为：

若在相同的岩样中，含水饱和度为70％，含油饱和度为30％，岩样两端的压差和水的粘度同前，油的粘度为3×10-3帕·秒，测得水的流量为3×10-7米3／秒，油流量为2×10-8米3／秒。

由式（2-7）求得岩石对水和油的渗透率分别为：

把KW和K0分别称为岩石对水和油的有效渗透率。

有效渗透率表示岩石中有多相流体存在时，岩石允许每相流体通过的能力。

我们还注意到，

，即各相流体的有效渗透率之和总是小于岩石的绝对渗透率。

相对渗透率则表示岩石中有多相流体存在时，每一相流体的有效渗透率与岩石绝对渗透率之比。

如上例，水和油的相对渗透率分别为

同样，相对渗透率之和总是小于1，即

某种流体的有效渗透率和相对渗透率同该流体在岩石中的饱和度有密切的关系。

若岩石中仅有油、水两相，其实测的相对渗透率同饱和度的典型关系如图2-8所示。

由图看出，当岩石的含水饱和度从零增加到某一饱和度，如图中所示20％时，油的相对渗透率缓慢下降。

这是因为含水饱和度较小时，水粘附在岩石孔隙表面或滞留于微毛细管孔道内呈束缚水存在，即水占据不利于流动的位置，对油的流动影响不大，油的相对渗透率仍较高。

岩石中开始有水流动时的含水饱和度称临界含水饱和度

（图中

=20％）。

当含水饱和度超过

后，油、水开始在岩石中混合流动。

随着含水饱和度的增加，水一方面逐渐占据孔道中有利于流动的位置，另一方面由于水的粘度小、流动性能好，将超越油流使连续流动的油流被切断，油在岩石中的流动遭到很大阻力，油的相对渗透率急剧降低。

当

达到一定数值，如图中85％时，岩石孔隙中只留下一些处于不利于流动位置的油滴和油片，油的相对渗透率降为零，油层中的石油为不能流向井底的残余油，相应的含油饱和度称为残余油饱和度。

根据图示相对渗透率曲线，可计算油藏的最终采收率（指油藏枯竭时，已开采出来的原油累计数量与油藏原始地质储量之比）。

上述结果说明，即使在最理想的情况下，油藏最终采收率亦只能达到80％左右，被废弃的油藏中仍含有大量石油。

前苏联在40年代以前油藏的最终采收率约为20％，60年代为44％，70年代为50％，80年代为60％一65％。

依靠地层自身能量（即溶解气驱）开采的油藏，其采收率一般仅15％一20％左右。

对图2-8的分析得知，在开采油藏时采油工作者应采取有效措施控制油层水或人工注入油层水向生产油井井底的推进速度，以免由于井底附近岩石中含水饱和度急剧升高而影响油井产量。

（四）储油岩石的压缩性

随着油藏的开采，油层压力下降，在上覆岩层的压力下油层岩石颗粒变形，使其间的孔隙体积减小。

储油岩石的这种性质称为压缩性。

储油岩石压缩性的大小以压缩系数Cf表示，其物理意义为：

施加于岩石上的压力每下降1单位时，单位体积储油岩石内孔隙体积的减小值（孔隙体积相对变化率）。

其数学表达式为

式中

——体积为

的岩石，压力改变

时其孔隙体积的变化量。

岩石压缩系数的数值范围为（0.3~2）*10-4l/兆帕。

值愈大，说明油层压力下降时储油岩石内孔隙体积减小得愈多。

此外，油层压力降低时，岩石孔隙中的原油和水都要膨胀，相应的压缩系数分别以

（见式2-13）和

表示。

尽管从岩石、原油和水的压缩系数来看，这种体积的相对变化率极小，但油层的体积很大，油层中岩石、油、水体积的膨胀十分可观，这就产生强大的弹性力，驱使石油流向压力较低的井底。

通常，用综合压缩系数

来综合考虑岩石及其孔隙中所储流体的压缩性，其数学式为

若计算所涉及的区域内没有天然气，可略去括号内的第三项。

若油层中含水区体积远大于含油区体积时，上式可近似表示为

值的大小反映了油层压力下降时，弹性驱油能量的大小。

三、油藏流体的物理性质

油藏中的压力和温度通常都较高，而压力和温度对油藏油气物理性质影响很大，因此有必要先讨论油藏的压力和温度。

（一）油藏的压力和温度

1．油藏压力

油藏深度与油藏压力有一定的内在联系。

有些油层能找到它的露头，在露头的地方如有充足的水源，则经过某一地质年代后（几十万年），该油层的油藏压力与水源的静水压力最终将达到平衡。

这种油层有露头的油藏称开敞式油藏，如图2-9所示。

有些油层的露头虽被泥质物质堵死，或被断层封闭，但在生成油层时总存在静水压力，封死时保存了压力。

这种油藏称为封闭式油藏。

此外由于油藏上覆岩石中含有水分，因此油藏压力大致可用同油藏埋深相等的一段水柱压力来估算。

式中

——油藏压力，帕；

H——油藏埋深，米。

国内外油藏开采的实践表明，用上式估算的油藏压力其误差范围约在土20％之内。

油藏开发初期，第一批探井完井诱喷后，立即关井测压，所测得的各井油层中部深度的压力就是各井处油藏的原始压力。

2．油藏温度

油藏温度随其埋深的增加而升高，平均每加深34米温度增高1℃。

各油田的实践表明，油藏埋深与温度的关系与上述平均值有一定差异，如前苏联巴库油田地层埋深每增加50米地温才升高1℃。

（二）油藏内的油气性质

从气藏开采出来的气体称天然气，其分子量约为16—20，标准状态下的密度为0.73—0.9公斤／米3。

从油藏内同原油一起开采出来的气体称为伴生气或石油气，含有较多的重烃组分，故其分子量和密度均高于天然气。

工业上有时把伴生气亦称作天然气（以下简称天然气）。

天然气能溶解于原油内。

根据亨利定律，溶解于单位体积液体内单组分气体的体积正比于压力。

因而在油藏高压下，有部分甚至全部天然气溶解于原油中。

压力增高一个单位，溶解于单位体积液体内的气体体积称为溶解系数。

天然气是烃类气体的混合物，它在原油中的溶解量不遵循亨利定律，低压下的溶解系数比高压下的溶解系数大得多。

天然气的溶解系数还随油藏温度的增高而降低。

同一状态下，天然气中各组分在原油中的溶解量也各不相同，分子量越大的组分，越易溶于原油中。

油藏中气体全部溶解于原油中所需的最低压力称为油藏的饱和压力，即石油的泡点压力。

它取决于石油组成和油藏温度。

石油中轻组分愈多、油藏温度愈高，则泡点压力愈大。

油藏中存在气顶或游离气时，原油的饱和压力等于或接近于油藏压力。

油藏原油的密度和粘度取决于它本身的组成、油藏温度和压力以及原油中的溶气量。

图2-10为某油藏原油密度随油藏压力的典型变化关系。

当油藏压力低于油藏饱和压力小时，随油藏压力的增加气体在原油中的溶解量增加，原油密度有较大的降低；当油藏压力高于油藏饱和压力加时，随油藏压力的增高，原油密度增加。

油藏原油粘度随压力的变化关系与密度随压力的变化关系类同。

通常，油藏原油比地面脱气原油的密度低3％-10％，粘度要低很多。

天然气溶解于原油后，使原油的体积增加。

地面条件（1大气压、20℃）下，1米3脱气原油在油藏条件下所占有的体积称为原油的体积系数，以

表示：

式中

一油藏原油体积，米3；

一地表脱气原油体积，米3。

通常，油藏原油中溶解有天然气，而且油藏高温