基本介紹
- 中文名：飽和壓力
- 外文名：saturation pressure
- 類型：氣液平衡中的術語
- 含義：飽和壓力所對應的溫度
- 關聯：溫度
- 學科：冶金
簡介,方法,基本原理,適用範圍,結語,
簡介
飽和壓力是指，如果在一密閉的容器中未充滿液體，則部分液體分子將進入上部空間，稱為“蒸發”。隨著空間內蒸氣分子數目增加，它所產生的蒸氣壓力也提高，到一定的時候，空間內的蒸氣分子數目不再增加，此時，離開液體的分子數與從空間返回液體的分子數達到了動態平衡，也叫達到了“飽和狀態”。這時蒸氣所產生的壓力叫“飽和壓力”。飽和溫度與飽和壓力都是氣液平衡中的術語。對同一種物質，飽和壓力的高低與溫度有關。溫度越高，分子具有的能量越大，越容易脫離液體而氣化，相應的飽和壓力也越高。一定的溫度，對應一定的飽和壓力，二者不是獨立的。因此，在飽和狀態下，飽和壓力所對應的溫度也叫“飽和溫度”。通常可從手冊中查到各種物質的飽和溫度與飽和壓力的關係。
方法
飽和壓力通常是由PVT 取樣分析獲得的。為取得具有代表性的樣品，對取樣井的條件要求非常嚴格，而現場往往難以滿足這些條件。使用壓力恢復曲線來求取飽和壓力，不僅彌補了高壓物性分析數量有限和取樣條件苛刻等缺陷，而且拓寬了壓力恢復曲線的套用範圍，還可節約高壓物性取樣及分析的成本。該方法在SX 油田SN 區塊的套用，取得了令人滿意的結果。。
利用霍納曲線切線之切點確定飽和壓力（也可以用導數曲線或擬合曲線求二階導數獲得）。壓力恢復曲線一般可分為4 段：早期緩升段、陡升段、直線段、邊界上翹或下跌段。前兩段主要反映的是井筒儲集效應和表皮效應，對低地飽壓差油氣藏，井筒儲集效應中流體相態的變化占主導地位，這就是用壓力恢復曲線確定低地飽壓差的油氣藏飽和壓力的依據。
（1）孔隙型儲層飽和壓力的確定
孔隙型儲層壓力恢復曲線( 霍納曲線) 具有標準形狀，即緩升段、陡升段、直線段，有時也出現邊界顯示段為典型的“S” 形曲線。這類儲層的飽和壓力確定在霍納曲線上多取直線段與曲線段相切之切點對應的壓力； 若直線段不易確定，則取相應部位曲線之拐點對應的壓力或由導數曲線求取。
（2）雙重介質儲層飽和壓力的確定
廣義的雙重介質包括雙孔單滲與雙孔雙滲兩種類型。通常所言的雙重介質是指狹義的雙孔單滲型， 這種類型儲層飽和壓力確定方法與上述孔隙型儲層相同。這裡僅介紹雙孔雙滲型儲層流體飽和壓力的確定方法。對這類儲層壓力恢復曲線研究發現，其飽和壓力為第一直線段與其後面曲線相切之切點對應的壓力， 若無第一直線段，取第一曲線之拐點對應的壓力。對裂縫型儲層，由於流動阻力小， 壓降也很小，壓力恢復曲線較為平直，井底流壓大致與飽和壓力接近，這種情況飽和壓力不易確定。
基本原理
油藏的飽和壓力（又稱泡點壓力）是指地下一定組成的原油，在一定溫度條件下被天然氣所飽和時的壓力。利用原油的飽和壓力可確定油藏形成時的埋深，再結合埋藏史，即可確定油藏的形成時間，這種根據飽和壓力確定油藏形成時間的研究方法已經得到了廣泛套用。
飽和壓力法認為：飽和了天然氣的原油具有密度小，浮力大、黏度低、流動性強等特徵，最易運移，原油開始運移時，必然為天然氣所飽和。原油被天然氣所飽和，也就表明飽和壓力與地層壓力相等。而向淺部運移過程中，由於地層壓力下降，天然氣過飽和而使部分氣體逸出，飽和壓力下降，但仍然等於地層壓力，原油仍然保持飽和狀態，即飽和壓力始終等於地層壓力。若形成的油藏再次深埋，則原油的飽和壓力基本不變，而地層壓力變大，飽和壓力就會低於地層壓力，油藏變為欠飽和油藏。
油藏形成時為飽和狀態，原油的飽和壓力等於地層壓力，而地層壓力與埋深有關，由此可以確定油藏形成時的埋藏深度，計算公式如下：
式中 H—— 油藏形成時的深度，km；pb——油氣的飽和壓力，MPa；ρ——地層水密度，g/cm3；g——重力加速度，9.8 m/s2。
利用上述公式確定油藏形成時的埋深，再結合埋藏史即可以確定該油藏的形成時期。
適用範圍
用壓力恢復曲線確定油（氣）田飽和壓力的方法適用於地飽壓差小的未飽和油氣藏（即油嘴稍大，井底流壓就低於飽和壓力，井筒及周圍地層脫氣；油嘴稍小或關井，井底流壓就較快恢復到原始地層壓力），而不適用於飽和油氣藏或高地飽壓差的未飽和油氣藏。
結語
（1）對低地飽壓差油氣藏，用壓力恢復曲線確定飽和壓力是可行的，在油氣田勘探開發中必將產生較大的經濟效益。
（2）用壓力恢復曲線確定儲層飽和壓力時， 不同儲層類型的飽和壓力在霍納曲線上的取值是： 孔隙到儲層多取直線段與曲線段相切之切點對應的壓力；雙孔雙滲儲層多取第一直線段與其後面曲線相切之切點對應的壓力。
