油層物理試卷(附答案)

1、油層物理試卷（100）一 名詞辨析（5*5）1.接觸分離，微分分離，一次脫氣，多級脫氣四者的聯(lián)系與區(qū)別答：接觸分離是使油藏?zé)N類體系從油藏狀態(tài)瞬時變某一特定壓力，溫度狀態(tài)，引起油氣分離并迅速達(dá)到相平衡的過程；一次脫氣是指油藏?zé)N類體系從油藏狀態(tài)下一次分離到大地氣壓氣溫上的狀態(tài)的相態(tài)平衡過程，屬于接觸分離的一種。微分分離是在微分脫氣過程中，隨著氣體的分離，不斷將氣體放掉（使氣體與液體脫離接觸）；多級脫氣是指在脫氣過程中分幾次降壓，將每級分出的氣體排走，液體在進(jìn)行下一次脫氣，最后達(dá)到指定壓力的脫氣方法，屬于微分分離的一種。2天然氣的等溫壓縮系數(shù)和體積系數(shù)的區(qū)別和各自的意義答：天然氣等溫壓縮系數(shù)：在等溫

2、條件下單位體積氣體隨壓力變化的體積變化值；其物理意義每降低單位壓力，單位體積原油膨脹具有的驅(qū)油能力。天然氣體積系數(shù)：一定量的天然氣在油氣層條件下的體積與其在地面標(biāo)準(zhǔn)條件下的體積之比；其意義是對于濕氣和凝析氣，采到地面后有液態(tài)凝析油產(chǎn)生，在計算產(chǎn)出氣體的標(biāo)準(zhǔn)體積時，通常將凝析油轉(zhuǎn)換出曾等物質(zhì)的量的氣體的標(biāo)準(zhǔn)體積，是膨脹系數(shù)的倒數(shù)。3.有效孔隙度和流動孔隙度的區(qū)別答：有效孔隙度是指在一定的壓差作用下，被油氣水飽和且連通的孔隙體積與巖石外表體積之比；流動孔隙度是指在一定壓差作用下，飽和與巖石孔隙中的流動發(fā)生運(yùn)動時，與可動流體體積相當(dāng)?shù)哪遣糠挚紫扼w積與巖石外表體積之比。有效孔隙度比流動孔隙度大。4.原

3、始含油飽和度和束縛水飽和度的關(guān)系答：束縛水飽和度指單位孔隙體積中束縛水（分布和殘存在巖石顆粒接觸出角隅和微細(xì)孔隙中或吸附在巖石骨架顆粒表面，不可流動的水）所占的比例（原始含水飽和度最小為束縛水飽和度）。原始含油飽和度是指在油藏條件下單位孔隙體積中油所占的比例。對于原始含水飽和度為束縛水飽和度的為飽和油藏而言，原始含油飽和度等于1減束縛水飽和度。5.潤濕反轉(zhuǎn)和潤濕滯后區(qū)別答：潤濕反轉(zhuǎn)是指由于表面活性劑的吸附，使固體表面的潤濕性發(fā)生改變的現(xiàn)象。潤濕滯后是指由于三相周界沿固體表面移動的遲緩而產(chǎn)生潤濕角改變的現(xiàn)象。前者是比較穩(wěn)定一種現(xiàn)象，后者是在兩相驅(qū)替過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象，不穩(wěn)定。二 綜合題（10*5）

4、1.說明露點(diǎn)方程和泡點(diǎn)方程的建立（8）答：相態(tài)方程通式：i=1myi=i=1mniki1+(ki-1)Ng=1i=1mxi=i=1mniki+(ki-1)Ni=1露點(diǎn)壓力：大氣類系統(tǒng)中極少的液相與大量的氣相平衡共存時的壓力。Ni0 Ng1 故有：i=1myi=i=1mniki1+(ki-1)Ng=i=1mni=1i=1mxi=i=1mniki+(ki-1)Ni=i=1mniki=1泡點(diǎn)壓力：大氣類系統(tǒng)中極少的氣相與大量的液相平衡共存時的壓力。Ni1 Ng0 故有：i=1myi=i=1mniki1+(ki-1)Ng=i=1mniki=1i=1mxi=i=1mniki+(ki-1)Ni=i=1mn

5、i=12.巖石潤濕性的判定方法和原理（9）答：有好幾種方法，先是實(shí)驗方法，和作圖方法。實(shí)驗方法有直接測定法有光學(xué)投影法，吊板法；間接測定法有自吸吸入法，自吸驅(qū)替法。(1)測定濕潤角法1)光學(xué)投影法：將被測礦物磨成光面，浸入油（或水）中，在礦物光面上滴一滴水（或油），直徑約1mm，然后通過光學(xué)系統(tǒng)，將液滴放大，投影到屏幕上，拍照后便可在照片上直接測出潤濕角：tan2=2hD2)吊板法：吊板與界面接觸時吊板受到拉力為F=1.2cosl油水界面張力1.2可測出，F(xiàn)可讀出，則cos=Fl1.2(2)自吸法1)自動吸入法用自動吸入儀將已飽和油的巖樣放入其中。充滿水：吸水親水將巖心中油驅(qū)替出來，油涂于儀器

6、頂部，其體積由刻度尺讀出。充滿油：自動吸油排油巖心具有親油能力，驅(qū)出水沉于儀器底部由刻度尺讀出。2)自吸驅(qū)替法在巖心自吸水（或自吸油）后，再用水把巖心中心的油驅(qū)替出來（或用油吧巖心中的水驅(qū)替出來），將自吸水量（用排出油量表示）與積累排出的油量對比。作圖方法一，有唐納森方法，具體做法是將飽和水的巖樣放到離心機(jī)上依次做油驅(qū)水，水驅(qū)油以及二次油驅(qū)水實(shí)驗，測出相應(yīng)的毛管力曲線，比較水驅(qū)油和二次油驅(qū)水曲線的下包面積，面積小的為潤濕相驅(qū)替非潤濕相。作圖方法二，相對滲透率曲線，親水巖石的油水相對滲透率曲線的交叉點(diǎn)對應(yīng)飽和度數(shù)值大于50%，親油巖石對應(yīng)的飽和度數(shù)值小于50%。3.什么是毛管力曲線？確定毛管力曲

7、線的方法有哪些及基本原理？毛管力曲線基本參數(shù)？闡述毛管壓力曲線的主要用途？ （12） 答：1.油藏巖石的毛管力與濕相（或非濕相）飽和度的關(guān)系曲線稱為毛管力曲線。2.主要方法有半滲隔板法，壓汞法，離心法。其基本原理是巖心飽和濕相流體，當(dāng)外加壓力克服某毛管喉道的毛管力時，非濕相進(jìn)入該孔隙，將其中的濕相驅(qū)出。3.閾壓指非濕相流體開始進(jìn)入巖心中最大喉道的壓力或非濕相開始進(jìn)入巖心的最小壓力。飽和度中值壓力指驅(qū)替毛管力曲線上非濕相飽和度為50%時對應(yīng)的毛管壓力。最小濕相飽和度指當(dāng)驅(qū)替壓力達(dá)到一定值后，壓力再升高，濕相飽和度也不再減小，毛管力曲線與縱軸幾乎平行，此時巖心中的濕相飽和度。退汞效率相當(dāng)與強(qiáng)親水油

8、藏的水驅(qū)采收率。4.研究巖石孔隙結(jié)構(gòu)，毛管壓力曲線實(shí)際上包含了巖樣孔隙吼道分布規(guī)律，而且可以確定最大孔喉半徑；根據(jù)毛管壓力曲線形態(tài)評估巖石儲集性好壞，喉道大小分布越集中，則分選性越好，毛管力曲線的中間平緩段也越長，且越接近與橫坐標(biāo)平行，毛管曲線形態(tài)越靠向坐標(biāo)的左下方，喉道也大，大吼道也越多；毛管壓力資料確定儲層巖石的潤濕性，唐納德方法，一次水驅(qū)油曲線的面積大于二次油驅(qū)水曲線的面積則親油，反之亦然；用毛管壓力曲線可計算巖石的絕對滲透率和相對滲透率。5.畫出儲層烴類單組份和多組分的p-t相圖，并指出其特征點(diǎn)線區(qū)（11）答：AC上的點(diǎn)，可以稱之為泡點(diǎn)或露點(diǎn)。泡點(diǎn)：指溫度（壓力）一定時開始從液相中分離

9、出第一批氣泡的壓力（溫度）。露點(diǎn)：指溫度（壓力）一定時開始從氣相中分離出第一批露珠的壓力（溫度）。C為臨界點(diǎn)。臨界點(diǎn)：-體系中氣液兩相共存的最高壓力點(diǎn)以及最高溫度點(diǎn)。AC可以稱之為露點(diǎn)線，泡點(diǎn)線飽和蒸汽壓線（只有-組分露點(diǎn)線與泡點(diǎn)線重合）AC線上的點(diǎn)為氣液兩相區(qū)，AC左上方為液相區(qū)，AC右下方為氣相區(qū)。AC上的點(diǎn)為泡點(diǎn)，C為臨界點(diǎn)，G為臨界凝折壓力點(diǎn)，H為臨界凝折溫度點(diǎn)，D為第二露點(diǎn)，E為第一露點(diǎn)。凝界凝折壓力點(diǎn)：兩相共存最高壓力。臨界凝折溫度點(diǎn)：兩相共存最高溫度。AC為泡點(diǎn)線，CB為露點(diǎn)線，圖中虛線為等液相線。AGCHB圍起來的區(qū)為氣液兩相區(qū)，圖中陰影區(qū)為反常凝折區(qū)，AC線以上為液相區(qū)，BC

10、線右側(cè)為氣相區(qū)。三 計算題1. 某斷塊砂巖油藏總體積為1.44×108m3，孔隙度為20%，巖石壓縮系數(shù)為 ，地層水壓縮系數(shù)為 ，束縛水飽和度為25%，原始地層壓力為20MPa，地層油飽和壓力為16 MPa，20 MPa至16 MPa之間地層油的平均單相體積系數(shù)為1.2，地面原油相對密度為0.84。試計算該油藏在單相彈性開采階段依靠油藏天然彈性能量最多可采出多少噸原油？（12分）解：由題意可知： ， ， ，又 2. 改進(jìn)等徑直筒毛細(xì)管模型使其更接近地層實(shí)際孔隙結(jié)構(gòu)，并求孔隙度，滲透率和比面的關(guān)系（13）答：（1）N種不等徑直筒毛細(xì)管模型（M為摩擦系數(shù)）半徑為ri的單根導(dǎo)管總流量為q=0ridq=ri4(P1-P2)8ML那么巖石假想的流體流量為Q1=i=1Nniri4(P1-P2)8ML真實(shí)巖石的流體流量為Q2=KA(P1-P2)ML真實(shí)巖石和假想巖石流滲阻力相同，外表尺寸一樣，流體性質(zhì)一樣，壓差相等下有Q1=Q2則有 K=8Ai=1Nniri4此毛細(xì)管巖石模型孔隙度為 =i=1Nniri2LAL=Ai=1Nniri此毛細(xì)管巖石模型比面為Sv=i=1Nni2riLAL=2Ai=1Nni2ri（2）等徑迂曲度為a的毛細(xì)管模型（M為摩擦系數(shù)）單根導(dǎo)管總流量為q=0r0dq=r04(P1-P2)8ML那么巖石假想的流體流量為Q1=Nr04(P1-P2)8ML真實(shí)巖石的流