中國石油大學(xué)(華東)油層物理課后題答案概要

1、10簡要說明為什么油水過渡帶比油氣過渡帶寬？為什么油越稠，油水過渡帶越 寬？答：過渡帶的高度取決于最細(xì)的毛細(xì)管中的油(或水)柱的上升高度。由于 油藏中的油氣界面張力受溫度、壓力和油中溶解氣的影響，油氣界面張力很 小，故毛管力很小，油氣過渡帶高度就很小。因?yàn)橛退缑鎻埩Υ笥谟蜌饨?面張力，故油水過渡帶的毛管力比油氣過渡帶的大，而且水油的密度差小于 油的密度，所以油水過渡帶比油氣過渡帶寬，且油越稠，水油密度差越小， 油水過渡帶越寬四、簡答題1、簡要說明油水過渡帶含水飽和度的變化規(guī)律，并說明為什么油越稠油水過渡帶越寬？由于地層中孔隙毛管的直徑大小是不一樣的，因此油水界面不是平面，而是一個過渡帶。從地

2、層底層到頂層，油水的分布一般為：純水區(qū)一一油水過渡區(qū)一一純油區(qū)。由下而上, 含水飽和度逐漸降低。由式：，在PcRH定時，油水的密度差越小，油水的過渡帶將越寬。油越稠，油水密度差越小，所以油越稠，油水過渡帶越寬。來源于驕者拽鵬習(xí)題11 .將氣體混合物的質(zhì)量組成換算為物質(zhì)的量的組成。氣體混合物的質(zhì)量組成如下：CH4 -40%, C2H6 -10% , C3H815%, C4H1025%, C5H1010%。解：按照理想氣體計算：組分質(zhì)量組成叫/%摩爾質(zhì)量/(g mol1)8 / M 物質(zhì)的量組成yi =iMi£®i/Mi)叫/Miyi/%CH440160.025066.9C2H

3、610300.00338.8C3H815440.00349.1C4H1025580.004311.5C5H1010700.00143.7合計1000.0374100.02 .已知液體混合物的質(zhì)量組成：C3H8 -10%,C4H10 -35%,C5H12 -55%.將此液體混合物的質(zhì)量組成換算為物質(zhì)的量的組成組分質(zhì)量組成必/%摩爾質(zhì)量/（g mol ）一g；/M；物質(zhì)的量組成yi =ii£（%/Mi）%/M iyi/%C3H810440.0022714.1C4H 1035580.0060337.3C5H 1055700.0078648.6合計1000.01616100解:3 .已知地面

4、條件下天然氣各組分的體積組成：CH4 -96.23%, C2 H6 -1.85% ,C3H80.83%, C4H10 -0.41% , CO2 0.50% , H2s 0.18%。若地層壓力為 15MPa , 地層溫度為50OC。求該天然氣的以下參數(shù)：（1）視相對分子質(zhì)量；（2）相對密度；（3） 壓縮因子；（4）地下密度；（5）體積系數(shù)；（6）等溫壓縮系數(shù)；（7）粘度；（8）若日 產(chǎn)氣為104m,求其地下體積。解：組分物質(zhì)的量組成yi /%Mi /(gmol-1)Pci /MPaTci /KCH496.23164.604190.55C2H61.85304.880305.43C3H80.8344

5、4.249369.82C4H100.41583.797425.16CO20.50447.382304.14H 2s0.18349.005373.5合計10016.8364.624196.0224（1）視相對分子質(zhì)量Mg(yiMi) =16.836（2）相對密度16.83629=0.580552第30頁共24頁（3）壓縮因子pr J =15 =3.244Pc4.624TTr 二 一Tc50 273196.02=1.648(4)地下密度：gPMg15 16.836ZRT 0.84 父 0.008314 父(50 + 273)= 111.95( kg /m3)(5)體積系數(shù)ZnRTBgVgfVgsc

6、nRTscP Tsc= 0.84 父025 x 0 = 6.255父 10二面 /標(biāo)m3)15273 20psc sc(6)等溫壓縮系數(shù)64 319|.»- 更 =-s»ib =n is3.244k Mill0.52LP3.7 1Gr.亍/一聲，圖版C，4WThW*O+ 0途*正式15.0)Cg0.521Pc Tr=0.068 MPa ) 4.624 1.648(7)粘度0.0117 £an2.5OOH I Q.OW 0 009O.OOSCI.0D7C DO6 0.003 O.tXM,?？?1“?？贗 3OOM0123:O16.8363.244圖1,3.1G無因次

7、粘度圖版(Hmimgrl939)/g J%/%1 =1.4 0.0117 =0.01638(mPa s)(8)若日產(chǎn)氣為104m,求其地下體積。Vgf = BgVgsc = 6.255 10 3 104 =62.55(m3)4 .知常壓下天然氣各組分的體積組成：CH4 -87.0%, C2H6 -4.0% , C3H8 -1.0% ,C4H10 -0.5%,N2 -7.5%。若相對密度為0.88 ,地層壓力為15MPa ,地層溫度為38OC ,求天然氣的壓縮因子。組分體積組成yi/%FyiPciTci/%CH48794.064.604190.55C2H64.04.324.880305.43C3

8、H811.084.249369.82C4H 100.50.543.797425.16N27.51004.608198.72合計100Pch154.608=3.255TrcH38 273198.72=1.565查圖得ZCH =0.805CH. Zg =Zch(1-Yn2)Zn2M2= 0.805 (1-7.5%) 1.036 7.5%= 0.8225 .某天然氣在溫度為93.33 °C、壓力為14.06 MPa時，視臨界溫度和視臨界壓力分別為6 25.19 K和5.538 MPa，在該天然氣中，H 2s的摩爾分?jǐn)?shù)為18.41%, CO2的摩爾分?jǐn)?shù)為1.64%,試計算含H2s和C02的天

9、然氣壓縮因子。6 .求相對密度為0.743 ,地層壓力為13.6 MPa ,地層溫度為93.3 °C時天然氣的壓縮因子。7 .在壓力為10MPa ,溫度為40OC的砂巖地層中儲藏有天然氣，其物質(zhì)的量的組成為：CH4 70.0%,C2H6 6.0%,C3H8 10.0%，C4H10 6.3%,C5H修一7.7%,設(shè)巖層孔隙度為20%氣體飽和度為80%求1m3巖層體積中的天然氣量（標(biāo) m3）解:組分組成/%PciTci /%CH470.04.604190.55C2H66.04.880305.43C3H810.04.249369.82C4 H 106.33.797425.16C5 H127

10、.73.369469.6總計4.439251.64P 10P = = =2.253PC4.43940 273251.64PcTZPTsc0.101325 (273 40) 0.58710 (273 20)=0.00635(m3/標(biāo) m3)=1.244j.Vgs =V地下eSo/Bg =1x20% 父80%/0.00635 =25.20（標(biāo)m3） Bg =3.458 10工 Z 273 t gP8 .有一含氣層（濕氣），其地層壓力為20MPa ,地層溫度為75OC ,氣體的相對密度為0.70 , 該氣層的地下含氣體積為109 m3,求該氣層的儲量。PC =5.1021-0.6895 0.7 =4

11、.61945Tc =132.2222 116.6667 0.7 = 213.888920=4.32954.6194575 273 彳 c=1.627213.8889查 z =0.835/ T475 273Bg =3.458 10 Z 3.458 100.835 =0.005024gP20.Vgs =V/Bg =109/0.005024 = 1.99父1011（標(biāo) m3）9 .天然氣的相對密度為0.70 ,地層溫度為99OC ,地層壓力為15.64 MPa ,計算氣體的體積 系數(shù)。10 .某一地層氣體在65.55 OC時，壓縮因子Z隨壓力P的變化情況和表1.0所示表1.1P/MPa03.5157

12、.03114.06121.09228.13335.154V1.000.920.860.800.820.891.00試?yán)L出Z和P的關(guān)系曲線，并用圖解法確定壓力分別為 7, 15及28MPa處的斜率，然后再求 出在這些壓力下的氣體壓縮系數(shù)。11 .已知某氣井深4554m ,地層壓力為54.141 MPa ,地面平均溫度為17.0 OC ,地溫梯度 為0.02OC/m,天然氣的壓縮因子為1.148,相對密度為0.574 （干氣），求天然氣的地下密 度。t =4554 父0.02 +17.0 =108.08 （）Mgrgg= Mg =rgMa =0.574 28.97 = 16.464g/molg M

13、a g gPV = Z Mg RTMaMg MgPrgMaPV ZRTZRT% =3484.4 ggPZT12.已知某氣井地層壓力為53.752 MPa，地層溫度為105.58 OC ,根據(jù)天然氣分析知，相對密度為0.57,臨界壓力為4.762 MPa ,臨界溫度為192.3 OC,求天然氣的地下密度13.氣體組成如表1.2所示表1.2組分CH4C2H6C3H8C4H10C5 H 12C6 H14體積系數(shù)/%81.07.55.54.01.50.5若地層壓力為136MPa地層溫度為99OC ,求氣體的粘度。14 .試估算某一凝析氣藏氣在49.2 MPa和104.44 OC下的粘度。已知這一氣體的

14、相對密度為 0.90 ,并含有摩爾分?jǐn)?shù)為2%勺N 2 , 4%CO 2和6%勺H 2S。15 .天然氣的相對密度為0.743,地層壓力為13.6 MPa ,地層溫度為93.3 OC ,求天然氣的 絕對粘度和運(yùn)動粘度。16 .某油田氣的組成如表1.3所示。表1.3組分CH4C2H6C3H8C4H 10摩爾積分0.9020.0450.0310.022若油層溫度為32OC ,油層壓力為8.3 MPa 。(1)求氣體的壓縮因子；(2)求氣體的體積系數(shù)；(3)若油井日產(chǎn)氣10000m3 (標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))，它在地下所占的體積為多少?(4)計算該氣體的壓縮系數(shù)；(5)計算該氣體的粘度。組分摩爾組成/%F yPc

15、iTci /%CH40.9020.01304.604190.55C2H60.0450.1124.880305.43C3H80.0310.00984.249369.82C4H 100.0220.00913.797425.16合計4.588206.44(1)P = 83 =1.8094.588T3L273 =1,77206.44Z = 0.82(2) Bg =3.458 lOZ273 t(3) Vg =Bg M =0.01042M10'=104.2 (m3)(4)由 Pr TY查Cgr XTy - Py 圖,得 Cqr ，Cq =0.142 gl gCg =Cgr T/ (P 廳)111；

16、ZCg (g Pc PZ ： P111)=0.06254.588 1.809 0.82也.(5)gi=£取河/2 (x府)i 1= 0.01258(mPaLs)由Py感得寸,=0.14=1.25*=1.25 0.1258 = 0.0157(mPa s)17.有一凝析氣藏。有其流體的高壓物性分析得到壓力-溫度關(guān)系如圖1.1所示，圖中A點(diǎn)代表氣藏壓力及密度。試分析：(1)此氣藏在開采過程中的相態(tài)變化；(2)為了減少凝析油的損失，可采取什么措施？為什么？18 .根據(jù)某油田所取油樣的高壓物性試驗(yàn)，得到如圖1.2所示的壓力一溫度關(guān)系圖，油藏的壓力及溫度如A點(diǎn)所示，試說明此油藏的類型，并分析開采

17、過程中的變化情況。19 .原始?xì)怏w組成列表于表1.4中，以致原始地層壓力pi =26.78 MPa ，地層溫度T =346.68 K。計算地層溫度下（收斂壓力P” =35.0 MPa ,由其他資料得C7 +的臨界溫度 為 596.9 K ）。表1.4地層溫度不同壓力下的平衡常數(shù)組分ni地層溫度、/、同壓力下的平衡常數(shù)14.062 MPa21.093 MPa28.124 MPaC10.72502.231.701.30C 20.141101.000.970.98C 30.08120.570.690.82i- C40.02240.400.540.71n- C40.01130.350.490.69i-

18、 C50.00720.220.360.57n- C50.00490.190.320.55C 60.00350.110.200.41C7 +0.00350.00780.240.0920.某油井產(chǎn)物的R值和20OC下的平衡常數(shù)見表1.5表1.5組分ni20OC時/、同壓力下的平衡常數(shù)5.0 MPa3.0 MPa1.0 MPa0.1 MPaN20.02922.0036.70110.001100.0Ci0.2075.009.0025.00247.00C 20.0210.901.202.8028.70C30.0320.380.420.908.00C40.0580.180.170.302.50C 50.0

19、320.080.070.100.80C6 +0.621-試計算一次脫氣分離出來的液量，并對分出液量進(jìn)行對比。（已知脫氣溫度：20OC ； 一次脫氣壓力：0.1 MPa ;多級脫氣時，一、二、三、四級脫氣壓力分別為 5.0, 3.0, 1.0,0.1 MPa o）21.某地油層樣品，在地層條件下原始體積為 310cm3 ,當(dāng)?shù)販亟档?5.5 °C,壓力降到大 氣壓時，液體體積減少到204cm3,并析出218M 103cm3氣體，計算天然氣在原油中的溶解 度。T3293-3V =218父103 父=221.4（標(biāo)m3）加g T273 15.5解： VRs = -gs =1.085父103

20、（標(biāo) m3/m3）Vos22.在飽和壓力下，1m3密度為876kg / m3的原油中溶解相對密度為0.75的天然氣138m 3 ,在飽和壓力下體積系數(shù)為1.42,求飽和壓力下原油的密度解：油的質(zhì)量：876kg/m3 1m3=876kg7g1.2057gMa-0.75- - :a氣的質(zhì)量7g =1.205 0.75 103 = 0.90375kg/m3Mg = ：）Vg = 1.205 0.75 138 = 124.72kgM gf 876 124.72 1000.723飽和條件下油醬度 ：7 =704.7kg/m3gVgfVscBo1 1.4223.某斷塊地層壓力為22.55 MPa ,地層溫

21、度為72OC ,泡點(diǎn)壓力為21.84 MPa ,油氣分析數(shù)據(jù)表1.6和表1.7 ,求當(dāng)?shù)貙訅毫Ψ謩e為21.0 MPa及20.0 MPa時的兩相體積系數(shù)。表1.6地層油的分析數(shù)據(jù)（泡點(diǎn)壓力為 21.84 MPa ）P/MPa21.8421.020.0Bo1.3111.3031.295一 / _3 , 一3RS （ m / m ）119.0114.2109.0表1.7天然氣的分析數(shù)據(jù)（兀二0.684）組分CH,C2H 6C3H8i-C4H10n-C4H10i-C5H 12n-C5H 12N2體積分?jǐn)?shù)/%87.344.972.961.351.930.790.510.1524.某一地層油在原始壓力 P

22、=18.5MPa時的體積為10cm3;當(dāng)?shù)貙訅毫档?4MPa時, 釋放出的13.4 cm 3的氣體后，油的體積為8.7 cm 3 ;原油在地面脫氣后剩下的體積為7.8 cm 3 ,試求原始壓力下油的體積系數(shù)、14MPa時油的單相及兩相體積系數(shù)。.一10C , C解：(1) Boi =0= 1 .282 (m3/m 3)7.8(2) P =14MPa,Bo =87=1.115(m3/m3)7.88.7 13.433、Bt = =2.833(m : m )7.825 .由某一地層油樣的高壓物理性質(zhì)試驗(yàn)，得出如圖1.3所示的溶解度曲線。求：(1)原始溶解氣油比；(2)泡點(diǎn)壓力；(3)當(dāng)油層壓力降到

23、12.5 MPa時，從油中分出的游離氣有多少？解：(1) Rs =106.7(標(biāo)/m3)(2) Pb =17.25( MPa)Vg =(Rsi -RsMs(3)單位體積油中，=(106.7-81.3)父1= 25.4(標(biāo) m3/m3)26 .查圖版計算油藏壓力為20 MPa ，溫度為93OC ,含鹽質(zhì)量濃度為3x104g/m3的地層 水的壓縮系數(shù)。27 .某油藏地面原油的密度為0.8762 g/cm3,所溶解的天然氣的相對密度為 0.80,油層溫 度為71.11 OC ,溶解氣油比為100m3/m3,試查圖版估算在16.6 MPa下的底層油體積系 數(shù)解：Glas * (1980)公式:* 21

24、g R =1.7447lgPb -0.3022(Pb )2 -0.3946*Rs 0 816 1.8213(5.625 10 ?T 1)0.173Pb -4.0876( ) .b1.076 八 0.989g124.6285( -1)O=4.0876愕嚴(yán)1620 1731.8213(5.625 10 (273 71.11) 1) .1.076,、0.989124.6285( -1)0.8762= 22.3183Pb =25.6296MPaP =16.6 :二 Pb =25.6296選擇 Vazque4口 Beggs (1980年)公式P <Pb 時，2、 1 1 076Bo =1 +C1R

25、s + (C2 +C3R)(6.4286父 10 T 1) ( -1) gs o% =b 1 + 0.2488 1076 1) (5.625父104%+ 1)父(lgPsep + 0.1019 'o -28 .某地層油在地面脫氣的密度為 0.78 g/cm3,脫出氣體的相對密度為 0.8,原始溶解氣 油比為178m3/m3,目前油藏壓力為13.6 MPa ,油藏溫度為93OC ,試查圖版確定地層油 泡點(diǎn)壓力、收縮率及粘度。29 .有一封閉未飽和油藏，如圖1.4所示，原始儲量在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為 N ( m3),原始壓力pi ,溶解氣油比為Rsi (m3/m3);目前壓力P低于泡點(diǎn)壓力Pb ,

26、累積采油為n p ( m3),平均生 p產(chǎn)氣油比(累積產(chǎn)氣與產(chǎn)油之比)為R(m3/m3),目前壓力下油、氣體積系數(shù)分別為Bo、Bg,溶解氣油比為Rs (m3/m3),試寫出下列平衡表達(dá)式(不考慮巖石及束縛水彈性)：原始溶解氣量 杯出氣量+目前溶解氣量+自由氣量解：NRsi =RpNp (N -Np)RsNBoi -(N -Np)Bo 1 Bg習(xí)題21.某巖樣的粒度組成如表2.1所示，其孔隙度* =25.9%),取校正系數(shù)C=1.3,試計算巖樣的比 面而。表2.1顆粒直徑/mm<0.010.01-0.050.05-0.10.1-0.150.15-0.20.2-0.3>0.3質(zhì)量分?jǐn)?shù)/

27、%421068662解:顆粒直徑/mm<0.010.01-0.050.05-0.10.1-0.150.15-0.20.2-0.3>0.3平均直徑/mm0.010.0170.0670.120.1710.240.3質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%421068662sc6(1 如 100di862、) 0.171 0.24 0.3d 0 6(1 - 25.9%) / 421068= 1.3 ( - 1000.01 0.017 0.067 0.12 2 .3_ 2 .3 .= 76.004(mm /mm ) = 760(cm /cm )2試證明等徑球形顆粒正排列理想原始的孔隙度=47.5%o證明：設(shè)模型邊長為

28、L,每邊均排列直徑為D的小球n個 則 每個小球的表面積為nD2每個小球的體積為二 D332c n 二 D 二Sv -33 一n3D3D3333n3D3 -n3 -D36二二 = 1 - - 47.64%n3D363設(shè)有一塊干凈巖樣，在空氣中的質(zhì)量 Wi = 27.760g ,飽和煤油后在煤油空氣中的質(zhì)量W2 = 30.665g ,飽和煤油后在煤油中的質(zhì)量 W3 = 19.178g ,煤油的密度為0.876 g/m3 ,試求 該巖樣的孔隙度。30.665 - 27.7600.8763= 3.3162(cm )巖石受到的浮力等于其排開液體的重量。皿架=Wi -W3W顯-W浮V外表二.oW2 -W3

29、Po30.665-19.1780.8763= 13.1130 ( cm )V空隙 W2 - WiV VW2 -W33.316213.1130=0.2534設(shè)一油藏含油面積A=10km2,油層有效厚度h=10m,孔隙度4 = 20% ,束縛水飽和度Swi =20%,在Pi =15.50MPa下原油體積系數(shù) B0i =1.02 ,在泡點(diǎn)壓力 Pb =10.0MPa下原油體 積系數(shù)Bob =1.025，考慮了束縛水在內(nèi)的巖石的壓縮系數(shù) Cf =2x10-MPa -( pi間Pb的平均 值)，試計算油藏的儲量，綜合壓縮系數(shù)(piPb之間)和彈性儲量。V =Ah (1 - Swi). Boi(1)儲量

30、=10 106 10 20% (1 - 20%) 1.021.57父107(地面 m3)(2)c 1BobCo -Bo P-Pb11.025-1.02一1.02 15.5-10.0 =8.913 10”(1 MPa)C =Cf Cl=CfCoSo=2 10” 20% 8.913 10/ 80% = 3.426 10 ”(1 MPa)(3)彈性儲量V =CAh(Pi -Pb) Bob= 3.426 10“ 10 106 10 (15.5 -10) 1.025=1.838父105(地面 m3)5已知某一過飽和油藏中含束縛水為24%測得油，水及巖石的壓縮系數(shù)分別為Co =70 父10“MPa,，Cw

31、 =4.5X10MPa C f = 1.4 父 10“ MPa，油藏的孔隙度為 27% 試 求該油藏的綜合壓縮系數(shù)。解：C=Cf 十火CoSo 十CwSw)= 1.4 104 27% (1 -24%) 70 104 24% 4.5 100 4 =16.06 106.設(shè)第五題中油藏含油體積為15M106m3 (原始壓力下)，原始壓力為27.0 MPa ,泡點(diǎn)壓 力為21.3 MPa ,泡點(diǎn)壓力下油白體積系數(shù)為1.2 ,試計算該油藏的彈性采油量。解：&V =dV(P R)/B°b =16.06 104 15 106 (27-21.3)/1.253、=1.144 父10 ( cm

32、)7.油藏的巖層壓縮系數(shù)為8.5x103MPa,，水的壓縮系數(shù)為4.27 x 104MPa，油的壓縮系數(shù) 為17.07父101MPa，氣體的壓縮系數(shù)為213.34M10MPa，束縛水飽和度為25%氣體飽 和度為5%孔隙度為20%試計算該油藏的綜合壓縮系數(shù)。解：C =Cp(CoSo CwSw CgSg)=8.53 10工+25% 4.27 10 工 5% 213.34 10 (1-25%-5%) 17.07 10。=32.2135 10"(1MPa)8.設(shè)一直徑為2.5 cm ,長為6.0 cm的圓柱形巖心在0.3 MPa的壓差下，通入粘度為2.5 mPas的油且流量為0.8cm 3/

33、s,巖心被該巖樣100%8和，求該巖樣的滲透率。解：K =QL 0.8 2.5 6A 滬42.52 3=0.815(m2)9對于第8題中的巖心，若該用粘度為0.75 mPas的鹽水100%6和，試求0.5 MPa壓差下鹽水的流量。解：Q =KA P20.33 95 2.52 540.75 2.5= 4.444(cm%)10在上游壓力0.113 MPa和下游壓力0.1 MPa的壓差作用下，粘度為0.018 mPa s的空氣 通過直徑為2.5cm ,長度為2.8cm的圓柱形巖心，流量為0.514 cm 3 / s ,求巖心的氣體滲透 率。a2Q 口 L 2 0 514 1 0 018 2 8解：K

34、g = 2Qo OL2 =1= 0.038(m2)A(P -P2 )-2.52(1.132 -12)411已知巖心截面積為4.9 cm2 ,長為3cm ,氣測滲透率的數(shù)據(jù)見表2.2 ,測試溫度20OC ,空 氣粘度0.0182 mPas ,出口壓力0.0979 MPa ,試求巖心的等效流體滲透率。表2.2廳P1234入口壓力/(10-1 MPa )942.41.5出口流量(cm 3/s )383.6119.548.918.612設(shè)長度均一的100根內(nèi)徑為0.02 in的毛管和50根內(nèi)徑0.01 in的毛管，裝在一根半徑為1in 的管子中，毛管間孔隙填滿石蠟，滲流只發(fā)生在毛管中，求模型的滲透率。

35、解:K1N1二r； a/b,0.024二（2.54）100' 272二 2.5428-80.6（m2）K2-4_N2 二2 _50A 8 一二 2.5420.01 二（萬2.54）4=2.52（m2）K =K1K2 =83.1（m2）13根據(jù)Kozeny方程推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)測量比面公式。推導(dǎo)中采用國際單位，取Kozenya數(shù)為5。14設(shè)一油基泥漿取巖樣蒸儲洗油前質(zhì)量 W1 =100 g ,洗油烘干后質(zhì)量W2 = 92 g ,蒸儲出水 的體積VW1 =4cm 3 ,巖石密度2 g / cm 3 ,原油密度0.8162 g / cm 3 ,巖石孔隙度e=25 % 。計算：(1)巖石的含油，含水飽和

36、度；(2)若水體積系數(shù)Bw =1.03 ,求巖石在原始油藏條件下的含油飽和度W1 -W2 -WwPo100-92 -4 10.81623=4.9008cmW2也;46cm3 24.9008（1） So =-=Vf46 25%=42.6%SwVwVf46 25%= 34.8% Soi =1 Swc =1VwBwVf4 1.0346 25%= 64.2%15已知某巖石孔隙度為20%滲透率為0.5 km2 ,試求巖石的平均孔隙度和比面解：r = J8T = J8025 = 4.472( m)一 22 0.22 -3Sv = =4 =894.9(cm cm )r 4.47 10 上16某一油層包括兩個

37、沙層：一層厚4.57 m ,滲透率為150x10 Nm 2 ;另一層厚3.05 m ,透率為400 x10 - km2 ,求油層平均滲透率。解：Q =Qi Q2KA P K1Al. P K2A2 P=+ LLL“ Kh K2h24.57150 10與 3.05 400 10*=, K =hi h24.57 3.05= 250.1 101m2)17某油層橫向滲透率為分布不均勻，分別為 0.05,0.2和0.5 Rm2,相應(yīng)各層高度分別為12.19,3.05和22.86 m,求油層的平均滲透率。K'、-Li-Ki12.19 3.05 22.8612.19 3.05 22.860.050.2

38、0.5，,2= 0.1250m )18某一裂縫性石灰?guī)r，其基質(zhì)滲透率小于 Nm2 1.0父10，裂縫密度為20條/ m2 ,平均裂縫寬度為0.127 mm ,長度為32cm。假設(shè)裂縫方向與液流方向相同，求裂縫的滲透率是多少?解：Kf3_nib l 20 8A 121 10-3 3_40.127 1032 1012.2= 1.0925( Jm )習(xí)題31如圖3.1所示，將三塊性質(zhì)相同的巖石放在水中，畫出油滴在各個表面上的形狀，并判斷巖石表面的潤濕性。2三支不同半徑的毛管(1 = 1.0mm,r2 =0.1mm,r3 = 0.01 mm )插在同一杯水中，測出水的30 o ,水的密度為表面張力為7

39、2.3mN /m ,三支毛管中的水面與毛管壁的潤濕角為1.0 g/cm3,求這三支毛管中水面上升的高度。2 0 cos ?一.解：Pc = :-wghr12 - cos2 72.3 10“ cos30oh =: =3 =12.78(mm)：wg1.0 101.0 103 9.8,2二 cosu2 72.3 10” cos30o_、h2 =;=3 = 127.78( mm)2"0.1 101.0 103 9.8= 1277.8(mm)2；cosi 2 72.3 10$ cos30o r3 ：wg -0.01 10，1.0 1 03 9.83.將第2題中的三根毛管插入盛有油和水的杯中（浸

40、沒于油中），油的密度為0.87 g/cm3, 水的密度為1g/cm 3 ,并測的油水界面張力為33 mN /m ,潤濕角均為30°,求這三支毛管 中的水面上升高度。解:h= R(：w - o)g20 cosr( ：w - %)gh12 33 10，cos30°1.0 100 (1 -0.87) 103 9.8=44.86(mm)h22 33 10，cos30°0.1 10，° (1 -0.87) 103 9.8=448.6(mm)h32 33 10，cos30o0.01 10為(1 -0.87) 103 9.8=4486(mm)4.如圖3.2所示，一毛管

41、中存在一氣泡，氣泡靜止時測得油氣界面與毛管壁的潤濕角為對毛管一端加壓，使氣泡移動，移動開始時測得潤濕角分別是9= 60 o日=30 o若油氣界面張力為24mN /m ,毛管內(nèi)半徑為0.1 mN / m ,試求使氣泡移動時所加的附加壓差。(不計氣泡對管壁垂向的毛管效應(yīng)產(chǎn)生的阻力)解：Pc1 =(cos 1-0.5) =-0-(cos450 -0.5) -99.4(Pa)r0.1 102./2 24 10，Pc2 =(cos【 -cos ) =3 (cos 30 - cos60 ) =175.69(Pa)r0.1 10二 Pc總=Pc1 +Pc2 =99.4+157.69 = 275.09(Pa)

42、12.如圖3.3所示是一變截面毛細(xì)管，1 = 0.1cm,上=1 cm ,有一氣泡欲通過窄口，氣泡兩端為原油。測得油氣界面的界面張力為21.8 mN / m,接觸窄口產(chǎn)生最大變形時的接觸角分別是仇=15。，仇=90。（曲面趨于平面），計算氣泡通過窄口時產(chǎn)生的最大阻力。解:11 c ,cos-1 cos、“”耳一總八小二一二）=2 21.8 10”(cos1500.1 10cos9001位2)=42.11(N/m213.用半滲隔板法測得的某巖樣的氣驅(qū)水毛管力數(shù)據(jù)列于表3.1中，試根據(jù)該表繪制毛管力曲線，并求出閾壓、飽和度中值壓力(Sw =50% )及最小含水飽和度表3.1序號1234567891

43、0毛管力/ m m Hg1020307090140180280400742刻度管讀數(shù)/ mL00.0960.1800.3120.8971.3311.6211.7571.8441.845序號12345678910毛管力/ m m Hg1020307090140180280400742(M105Pa)0.01330.02660.04000.09330.12000.1870.240.370.530.989刻度管讀數(shù)/ mL00.0960.1800.3120.8971.3311.6211.7571.8441.845Sw(%)04.89.015.644.8566.5581.187.8592.292.25

44、7.已知下列資料：水銀的表面張力為480mN /m ,水銀一空氣-巖石體系的潤濕角為160°, 油藏條件下油水界面張力為30mN /m ,油-水-巖石體系的潤濕角為139°,油、水密度差為 0.4g/cm3,有壓汞曲線知飽和度中值壓力為 9.84 x 10 5 Pa，閾壓為2.11父10 5 Pa。求：(1)油藏條件下巖石中非潤濕相飽和度為50%寸，油水相壓力差是多少？解：Pc50Hg2- Hg COSHgPc50wo2、- wo COswoPc5wo2。wo coSwo二 Hg COS'Pc50 Hg30 cos1390480 cos1600一59.84 105=

45、 4.94 104(Pa)(2)引起水的驅(qū)替所需要的最小壓力是多少?解：P漏小=2、w0 coswoPT= 308s139 02.11105= 1.059104(Pa)二 HgCos%480 cos16008.在室內(nèi)用半滲隔板法測某一油藏巖樣的氣驅(qū)水毛管力曲線，測得Sw =50%時，毛管力pcL =0.6Ml05Pa p,室內(nèi)條件下水的表面張力ffwg =72 mN /m ；油藏條件下，油水界面張力CTwo = 24 mN /m ,水的密度Pw =1 .088 g / cm 3 ,油的密度 Po = 0 .848 g / cm 3 ；自由水面海拔高度為-1000 m ,油藏巖石親水，地面，地下

46、條件下水對巖石潤濕角相同。求：(1)該油藏在Sw =50%的含水飽和度面距自由水面的距離；解：PcL201 cos 二r：o)gh2。2 cos?2。cos 二 r 二PcL2 72 10cosu0.6 105上升高度h1 =2二 2 cos 二(：w - ：o)g32 24 10 cosi2 72 10 cosu0.6 105= 8.50(m)3(1.088 -0.848) 109.8(2)含水飽和度Sw =50 %面的海拔高度H - -1000 8.50 - -991.5(m)9.某巖樣由毛管力資料得到油排水的閾壓為0.42父10 5 Pa ,而空氣排油的閾壓為0.46 m 10 5 Pa

47、測得油-水界面張力為280 mN / m ,空氣-油界面張力為249 mN / m ,求該巖 樣的潤濕指數(shù)和視接觸角，并判斷其潤濕性。cos/oPwoLg0.42 105 249 10 二解:W 二二二;r = 0.8 12cos%Rog ; wo0.46 105 280 10tPTwo；- og0/。"arccos = arccos0.812 =35.7PTog- wo10 .實(shí)驗(yàn)測得三塊巖樣的毛管力曲線如圖3.4所示，試比較三塊巖樣的最大孔隙的大小、分 選性的好壞、主要孔道半徑的大小、束縛水飽和度的大小。最大孔隙：cab分選性：a b c主要喉道半徑：a c b束縛水飽和度：a

48、:二c < b11 .圖3.5是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用空氣驅(qū)水測得某油層的四塊巖樣的毛管力曲線，并測得水-空氣的界面張力0r =72.8mN /m ,8=0° ,巖樣數(shù)據(jù)見表3.2。試?yán)肑 (Sw )函數(shù)平均上述毛管力 曲線，并繪出k =166父10Nm2,1 = 0.208的小層的毛管力曲線。表3.2巖樣編號1234滲透率/( 10 - km 2)15.234.0157596孔隙度/%14.717.420.827.512.采用恒溫法測定巖石相對滲透率，已知巖樣長 15cm ,橫截面積4.9 cm 2 ,驅(qū)動壓差2 M105Pa ,油的粘度為3mPa *s ,水的粘度為1mPas ,含水

49、飽和度與油、水流量的關(guān) 系列于表3.3中。求：(1)繪出相對滲透率曲線(巖樣的絕對滲透率為 1.2 km2);(2)確定束縛水飽和度幾殘余油飽和度。表3.3Sw /%80706050403020Q w ( cm 3 / s,)0.5490.3360.2020.0450.0450.0110.000So ( cm 3 / s,)0.0000.0260.0670.1090.1490.2130.261解：L -15cm A = 4.9cm2 P =2 105 Pao=3mPa s w=1mR sK _ Qwwl k _ Qo JolK =1 2K w K o./1A PA滬Sw%80706050403020八,3，、Qw /(am /s)0.5490.3360.2020.1010.0450.0110.000一， 3 ,、Qo(am /s)0.0000.0260.0670.1090.1490.2130.