油層物理何更生版作業(yè)答案部分

1、第一章 儲(chǔ)層巖石的物理特性1、何謂粒度及粒度組成？如何求得？結(jié)果又如何表示？答：粒度：巖石顆粒的大小稱為粒度，用其直徑來(lái)表示（單位 mm或m）。粒度組成：砂巖的粒度組成是指不同粒徑范圍（粒級(jí)）的顆粒占全部顆粒的百分?jǐn)?shù)（含量），通常用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。如何求得：通常用篩析法和沉降法來(lái)測(cè)定粒度及粒度組成。結(jié)果如何表示：粒度組成用列表法和作圖法表示，作圖法可采用不同的圖形來(lái)表示粒 度分布，如直方圖、累積曲線圖、頻率曲線圖等等，礦場(chǎng)上常用粒度組成分布曲線和粒度組 成累積分布曲線來(lái)表示。2、如何計(jì)算巖石顆粒的直徑、粒度組成、不均勻系數(shù)和分選系數(shù)？答：直徑、粒度組成：計(jì)算顆粒直徑和粒度組成見上題（題 1）

2、不均勻系數(shù)：累計(jì)分布曲線上累積重量60%所對(duì)應(yīng)的顆粒直徑 d60與累積重量10%所對(duì)應(yīng)的顆粒直徑 di。之比，公式為：a=120分選系數(shù)：用累積重量25%, 50%, 75%三個(gè)特征點(diǎn)將累積曲線劃分為四段，特拉斯特取兩個(gè)特征點(diǎn)定義分選系數(shù)為： =3、顆粒分布規(guī)律曲線與分選系數(shù)表明的巖石顆粒特征是什么？答：顆粒分布規(guī)律曲線表示出巖石粒度的均勻程度以及顆粒按大小分布的特征。分選系數(shù)定量計(jì)算粒度組成的均勻程度或特征，分選系數(shù)12.5為分選好；2.54.5為分選中等；大于4.5為分選差。4、巖石中最常見的膠結(jié)物是哪些？如何劃分膠結(jié)類型？膠結(jié)類型如何影響巖石 的物理性質(zhì)？答：巖石中最常見的膠結(jié)物：膠結(jié)物

3、的成分最常見的是泥質(zhì)和灰質(zhì)，其次為硫酸鹽和硅質(zhì)。如何劃分膠結(jié)類型：根據(jù)膠結(jié)物的成分和含量的多少，生成條件以及沉積后的一系列變化等因素，可劃分為基底結(jié)膠，孔隙結(jié)膠及接觸結(jié)膠。膠結(jié)類型如何影響巖石的物理性質(zhì)：膠結(jié)類型直接影響巖石的儲(chǔ)油物性，膠結(jié)物中的敏感性礦物直接影響儲(chǔ)油的敏感性5、巖石的絕對(duì)滲透率是如何定義的？測(cè)定巖石的絕對(duì)滲透率的限制條件是什么？如何實(shí)現(xiàn)這些條件？答：如何定義：通過(guò)達(dá)西定律：其中K值僅取決于多孔介質(zhì)的孔隙結(jié)構(gòu)，與流體或孔隙介質(zhì)的外部幾何尺寸無(wú)關(guān)，因 此稱為巖石的絕對(duì)滲透率。限制條件：（1）巖石中全部孔隙為單相液體所飽和，液體不可壓縮，巖心中流動(dòng)是穩(wěn)態(tài)單 相流。（2）通過(guò)巖心的滲

4、流為一維直線滲流。（3）液體性質(zhì)穩(wěn)定，不與巖石發(fā)生物理、化學(xué)作用。比如不能用酸液測(cè)定滲透率；不能使用蒸儲(chǔ)水，應(yīng)使用地層水（鹽水）防止巖石中含有的粘土礦物遇水膨脹而使?jié)B透率降低。6、巖石滲透率的“1平方米”的物理意義是什么？“1平方米”與“達(dá)西”、“毫達(dá)西”、“平方微米”之間的關(guān)系是什么？答：“1平方米”的物理意義：1平方米的物理意義是：粘度為 ImPas的流體，在壓差lmPa 作用下，通過(guò)截面積lm2、長(zhǎng)度1m的多孔介質(zhì)，其流量為 1m3/s時(shí)，則該多孔介質(zhì)的滲透 率就是1平方米。關(guān)系：1m=1012D=105mD=10um7、兩塊巖石具有相同的孔隙度，是否孔隙體積一定相等？孔隙度大是否有大孔

5、隙存在？試說(shuō)明為什么？答：兩塊巖石具有相同的孔隙度，孔隙體積不一定相等，因?yàn)榭紫抖仁侵笌r石中孔隙體積與巖石總體積的比值，即使兩塊巖石的孔隙體積不相等，只要孔隙體積與巖石總體積的比值相等，孔隙度就相等?？紫抖却蟛灰欢ㄓ写罂紫洞嬖?，因?yàn)榭紫抖炔粌H與孔隙體積有關(guān)，還與巖石外表體積有關(guān)。8、巖石的顆粒直徑愈大，則孔隙度也愈大對(duì)否？試說(shuō)明為什么？答：巖石的顆粒直徑愈大，孔隙度不一定也愈大，由等顆粒假想土壤的孔隙度計(jì)算公式日鞏鋁-005妗出+2aBe可知，理想土壤的孔隙度大小與組成它的顆粒粒徑大小無(wú)關(guān)，僅取決于排列方式（即 6角）。然而，孔隙度與粒徑無(wú)關(guān)的結(jié)論并不適用于真實(shí)巖石。根據(jù)上千個(gè)砂巖統(tǒng)計(jì)的規(guī)律認(rèn)

6、為，孔隙度與粒徑有關(guān)：孔隙度隨著粒徑的增加而減小，這是因?yàn)榧?xì)粒碎屑磨圓度差，呈棱角狀，顆粒支撐時(shí)比較松散，因此，它比圓度好的較粗砂粒有更好的孔隙度。9、巖石的孔隙度大時(shí)，則其滲透率是否也大？為什么？答：巖石滲透率不僅與孔隙度有關(guān)，主要還取決于孔隙結(jié)構(gòu)的特性，如孔隙半徑和比面。所以巖石的孔隙度大時(shí)，則其滲透率不一定也大。10、巖石中的原始含油飽和度，如何確定才比較符合實(shí)際？.答：油藏投入開發(fā)以前所測(cè)出的儲(chǔ)層巖石孔隙空間種原始含油體積Voi與巖石孔隙體積，油藏剛投個(gè)開發(fā)時(shí)，時(shí)，則1 S福地層中通常只存在油和束縛水兩相,，油藏剛投個(gè)開發(fā)時(shí)，時(shí)，則1 S福地層中通常只存在油和束縛水兩相,11、一巖樣長(zhǎng)

7、10cm,截面積為3cm2,在0.3MPa壓差的作用下，通過(guò)粘度為2.5 mPa-s的油，測(cè)得流量為0.025cm3/s。該巖石的絕對(duì)滲透率為若干？二 O.OfiMGw2) Q/二 O.OfiMGw2)解:10j4AP_ 10 x3x03解:12、某巖心長(zhǎng)為2.5cm,直徑d = 2.32cm,用流量管測(cè)滲透率時(shí)，測(cè)得水面由 h。到hx,所用的時(shí)間為10.2秒.所選用的流量管段長(zhǎng)為B = 11406cm3/MPa,又查得測(cè)定時(shí)室溫下的空氣粘度為 0.0173mPa.s求該巖石的滲透率為多少？解：11406x00173 x2j511406x00173 x2j5ir2J2?J02xx106=114

8、47xW613、油藏含油面積為2.5km2,平均有效厚度為33米，孔隙度為0.2,束縛 水飽和度為0.22 ,假若在原始條件下1.25m3的原油在地面僅有1m3該油藏 儲(chǔ)油量為多少？w _ 2 JxlO6 x33 x0_2x(l -0_22)/解：12、14、油藏的巖層壓縮系數(shù)為 8.5X 10_4MPa_1,水的壓縮系數(shù)為4.27X 10-4MPa-1,油的壓縮系 數(shù)為17.07X 10-4MPa-1,氣體的壓縮系數(shù)為 213.34X 10-4MPa-1,束縛水飽和度為 25%,氣體 飽和度為5%,孔隙度為20%,試計(jì)算該油藏的綜合壓縮系數(shù)。解：原油飽和度為:-解：原油飽和度為:-S戶-%-

9、5%嗎由綜合壓縮系數(shù)的定義式：q=與+我*+。凡+。啟可得:G -(8Jxl(T* 4-n0 xl7_07xltT* 4-5 x213J4xlOM陽(yáng)沿4gl。節(jié)叫 gxM15、有一巖樣長(zhǎng)2. 77厘米。直徑為3.35厘，在20C時(shí)，用水通過(guò)它水的粘度 為1mPa.s,巖樣兩端的壓差為251毫米汞柱，出口壓力為0.101MPa,其流量 為0.02厘米3/秒，求用水通過(guò)時(shí)的滲透率為多少？對(duì)于上述巖樣、現(xiàn)改用氣體通過(guò)它，氣體的粘度為0.0175mPas，壓差為25毫米汞柱，出口壓力為0. l01MPa 流量為0.12厘米3/秒，求該巖樣的滲透率并與水測(cè)滲透率相比較。(可用于第 54題參考)ff 1解

10、：a= 4 d2=4 刈.14 X3.352=8.8097cm2, p=251x4/O0 x0)=0.0335MPa人超 xMT1由 44P1x127x002W97x 003351x127x002W97x 00335皿=0.002216品氣測(cè)滲透率與水測(cè)滲透率有差別，由于氣測(cè)滲透率時(shí)存在滑脫效應(yīng)，使得氣測(cè)滲透率值大于液測(cè)滲透率值。16、某斷塊油藏含油巖石體積為14.4M07n3、孔隙度為20%,束縛水飽和度為25%,油藏原始地層壓力Pi=21MPa,飽和壓力Pb=19.3MPa。原油壓縮系數(shù)C。 = 99Xl0-5MPa,地層水的壓縮系數(shù) Cw= 39. 6Xl0-5MPa。Cf= 11.2

11、X0-5MPa1。計(jì) 算該油藏的彈性采油量為多少？（可用于第56題參考）解：小勺叫咻xSq%xSJx叫=(曲g x0 75+396x10 x(J25)xOJ tlUxlO5 = 2803x1 (出刊= 68.6xl05(m1)彈性采油量=四八小乂Q 必）一68一6乂02耳0-750, -17.某井取心，所測(cè)孔隙度、滲透率數(shù)據(jù)如下表。試求（1）孔隙度、滲透率的 算術(shù)平均值；（2）孔隙度、滲透率的加權(quán)平均值。編號(hào)取心深度（米）取心層段的厚度（米）孔隙度 （%）滲透率 （小俞12280- 22811200.1922281-22865230.2532286- 22893210.2242289- 229

12、01260.1852290- 22911130.1562291-22921140.1672292- 22931150.17-方，原2解：(1) K=J = (0.19+0.25+0.22+0.18+0.15+0.16+0.1為 /7=0.189即-y-。=(20+23+21+26+13+14+15) /7=18.86%_0J9xl+0J5x5+02x3+018+015+016+017(2) =)方/2Xi+5+3+i+i+in=0.212 詞。2加/2=(20X1+23X5+21X3+26+13+14+15) / (1+5+3+1+1+1+1) =20.5%18.某油層巖石的孔隙度為20%,滲

13、透率為0.1仙日，試計(jì)算此巖石的平均孔隙半徑和比面。（參考比面的估算方法P15）垂?fàn)€ 吧解：比面 S=7000 太=7000X 20% X = 01 =1979.9cm2/cm3隹07平均孔隙半徑r= = =0 125x20% =2mm19、邊長(zhǎng)為1m的立方體,19、邊長(zhǎng)為1m的立方體,為106和1012個(gè)，具比面積分別為多少？ 4 4/工 xM). 4x3J4xO_OPxlO6SL =二 1256/m解： =4 4-xlO13 4x3_14x(JJlIxlO,2 ,一工“心S, =- =12-56xlOVm1=11.一巖樣總重量6.5 54克，抽提烘干后重6.037克，蒸出水體積為0. 35

14、cM ,并 已測(cè)得孔隙度為25%,巖樣重率為2.65克/厘米;油的重度為0.875克/厘米 3,求該巖樣的含油、水的飽和度。解：6.554gg g 2.65g/cm3% = W?/ 八=6.037 一 2.65=2.278cm30匕匕X* =-匕 甑=0.35 一(0.25 X 2.278)=0.615So =1-Sw =1-0615 =3825%.有一橫向非均質(zhì)巖石如圖9所示，并由實(shí)驗(yàn)測(cè)得各區(qū)域內(nèi)的孔隙度和滲透 率：Qi=18%;Q=22%;Q=24%;Ki=0. 169仙m; &=0.320 ml K= 0.350 mlLi = 8cm； l_2=14cm 1-3 = 11cmLt tz

15、k(D用算術(shù)平均法計(jì)算該巖石的平均孔隙度和平均滲透率；(2)以儲(chǔ)集能力為等效依據(jù)計(jì)算巖石的平均孔隙度。(3)以滲流能力為等效依據(jù)計(jì)箕巖石的平均滲透率。(此題僅作為了解，公式在書上P82)H./ A + A+A 18% + 22% + 24%解：(1)平均孔隙度=n =3=3=21.33%._ -地 地 0J69 + 0J20+D350平均滲透率K= n =3=J=0.280加1一一地8114+114 J J 114 1F-+ + + =外 店 =18% 22% 24% =21.44%4，/S114411_ 4 + 邑+與 8 1 15K = & 九 & =0_169 0J20 0至0 =0.2

16、69刖第二章 油氣藏流體的物理特性1、何謂油層流體？何謂“高壓物性”？ 答：油層流體：儲(chǔ)存于地下的石油，天然氣和地層水。 高壓物性：處于地下的高壓，高溫下，油氣藏流體的物理性質(zhì)。2、表示天然氣組成的一般方法有哪些？其相互關(guān)系如何？ 答：天然氣的組成方法有三種：（1）摩爾組成；（2）體積組成；（3）重量組成（質(zhì)量組成） 相互關(guān)系：可以互相轉(zhuǎn)化。GJM, 此二約二百u 113、天然氣的分子量、密度和相對(duì)密度是如何定義的？其分子量和相對(duì)密度與組 成有何關(guān)系？答：天然氣的分子量：標(biāo)準(zhǔn)狀況下 1摩爾天然氣的重量 天然氣的密度：指單位體積天然氣的質(zhì)量。天然氣的相對(duì)密度：在標(biāo)準(zhǔn)溫度和標(biāo)準(zhǔn)壓力條件下，天然氣的

17、密度與干燥空氣密 度之比。分子量與組成的關(guān)系：7，年GM）磔相對(duì)密度與組成的關(guān)系：T4、壓縮因子Z的物理意義的什么？答：壓縮因子Z的物理意義：給定壓力和溫度下，實(shí)際氣體所占的體積與同溫 同壓下理想氣體所占有的體積之比。5、如何確定單組分物質(zhì)的臨界壓力和臨界溫度？ 答：對(duì)于單組分體系，其氣液兩相能夠共存的區(qū)域只是一條線， 即飽和蒸氣壓線。 該曲線的終點(diǎn)C為臨界點(diǎn)，所對(duì)應(yīng)的溫度為臨界溫度，所對(duì)應(yīng)的壓力為臨界壓 力。6、如何確定單組分物質(zhì)的對(duì)比壓力和對(duì)比溫度？.答：氣體所處的壓力和氣體的臨界壓力之比為對(duì)比壓力；氣體所處的溫度和氣 體的臨界溫度之比為對(duì)比溫度。、.如何確定多組分物質(zhì)的視臨界壓力和視臨界

18、溫度？ 答：將多組分物質(zhì)各組分的摩爾組成與各組分的臨界壓力或臨界溫度的乘積相 加，得到多組分物質(zhì)的視臨界壓力和視臨界溫度。.、何謂天然氣的對(duì)應(yīng)狀態(tài)原理？答：當(dāng)兩種氣體處于對(duì)應(yīng)狀態(tài)時(shí)，氣體的許多內(nèi)涵性質(zhì)如壓縮系數(shù)Z粘度，也近似相同。這即為“對(duì)應(yīng)狀態(tài)原理”。.何謂天然氣的體積系數(shù)？何謂天然氣等溫壓縮系數(shù)？答：體積系數(shù)：以地面標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)20度，壓力1個(gè)大氣壓，天然氣體積 I為基準(zhǔn) 作為標(biāo)準(zhǔn)量（分母），以它在地下（某一 P, T條件下）的體積V為比較量來(lái)定 義天然氣的體積系數(shù)。由匕= Vxh。*% v二2xNxJtxT”, 匕名 xP則 E口 “等溫壓縮系數(shù)：在等溫條件下，天然氣隨壓力變化的體積變化率。

19、.單組分物質(zhì)的臨界點(diǎn)是如何定義的？多組分物質(zhì)的臨界點(diǎn)又是如何定義 的？答：?jiǎn)谓M分物質(zhì)臨界點(diǎn)：對(duì)于單組分體系，具液、氣兩相能夠共存的區(qū)域是一條線，即飽和蒸氣壓線，飽和蒸氣壓線的終點(diǎn) C點(diǎn)為臨界點(diǎn)。多組分物質(zhì)臨界點(diǎn)：泡點(diǎn)線與露點(diǎn)線的匯合點(diǎn)。.何謂泡點(diǎn)和露點(diǎn)?答：泡點(diǎn)：在溫度一定的情況下，開始從液相中分離出的第一批氣泡的壓力或壓 力一定的情況下，開始從液相中分離出的第一批氣泡的溫度。露點(diǎn)；當(dāng)溫度一定時(shí)，開始從氣相中凝結(jié)出第一批液滴的壓力； 或者當(dāng)壓力 一定的情況下，開始從氣相中凝結(jié)初第一批液滴的溫度。.何謂地層油的飽和壓力？答：一定溫度下，當(dāng)原油中不能再溶解天然氣時(shí)的壓力稱為地層油飽和壓力。.天然氣

20、在原油中的溶解度是如何規(guī)定的？具單位是什么？影響溶解度的因素有哪些？是如何影響的？答:天然氣在原油中的溶解度指的是當(dāng)壓力一定時(shí)， 單位體積液體中溶解的氣量。 單位為：（標(biāo)）m3/m3影響因素：1；壓力：時(shí)，4隨P增大而增大。， 4時(shí)，4將不在變化。2:溫度：T越高人越小3:天然氣、原油的性質(zhì)。遵循相近相溶原則，在輕質(zhì)油中比在重質(zhì) 油中溶解度大；油氣組分越接近越容易溶解。4:接觸時(shí)間和接觸面積都有影響。.何謂溶解系數(shù)？單組分的溶解系數(shù)與多組分的溶解系數(shù)有何區(qū)別？答：溶解系數(shù)指的是當(dāng)溫度一定時(shí)，每增加單位壓力時(shí)，單位體積液體中溶解氣 量的增加值。區(qū)別；（1）當(dāng)壓力達(dá)到一定，單組分的溶解系數(shù)接近常數(shù)

21、。（2）多組分的溶解 系數(shù)不是常數(shù)。但當(dāng)壓力達(dá)到適當(dāng)區(qū)間，多組分的溶解系數(shù)會(huì)接近單組分的溶解 系數(shù)。.何謂地層油的飽和壓力？其影響因素有哪些？答：地層原油的飽和壓力是指一定溫度下，當(dāng)原油中不能再溶解天然氣時(shí)的壓力； 影響因素：溫度，油氣的組成，氣體總量。16、地層油的溶解油氣比是怎樣定義的？其影響因素有哪些？試分析它與天然氣 在原油中的溶解度的區(qū)別與聯(lián)系。答：溶解氣油比：通常把某一壓力，溫度下的地下含氣原油，在地面進(jìn)行脫氣后，得到M3原油時(shí)所分離出的氣量。影響因素：壓力、溫度、油氣性質(zhì)。溶解氣油比與天然氣在原油中的溶解度之間的區(qū)別與聯(lián)系：地層油的溶解氣油比和天然氣在原油中的溶解度的概念，實(shí)質(zhì)是

22、一致的。溶解氣油比是地層中溶解天然氣量的度量指標(biāo)。原始溶解油氣比與泡點(diǎn)壓力下的溶解氣比是相等的， 因此，原始溶解氣油比 也可以是泡點(diǎn)壓力下的溶解氣油比； 當(dāng)油藏壓力降至泡點(diǎn)壓力以下時(shí)，溶解氣油 比將隨壓力的降低而減少。當(dāng)溶解氣油比等于溶解度當(dāng)溶解氣油比小于溶解度.畫出油層爛類相態(tài)草圖，在圖上標(biāo)出純油藏，飽和油藏，凝析氣藏，氣藏的 位置，并注意P、T的范圍。解：.定性地畫出天然氣的體積系數(shù) Bg、壓縮系數(shù)Cg和粘度系數(shù)Pg隨溫度的變 化規(guī)律。試畫出原油的體積系數(shù)B0、兩相體積系數(shù)U、壓縮系數(shù)Co和粘度隨壓力的定 性變化規(guī)律。定性地繪出地層水的體積系數(shù) Bw壓縮系數(shù)Cw和粘度河隨壓力、溫度和含鹽總

23、 礦化度的變化規(guī)律. 一帶有刻度的活塞缸內(nèi)裝有 45000cm3 （在10325Pa,dC時(shí)），當(dāng)溫度壓力變 化到地層條件（17.8MPa,710C時(shí)）實(shí)測(cè)體積為265cm3,該氣體壓縮因子為多少？ 解：由氣體狀態(tài)方程得：曬二把丁 一元PVT. 17-8x265x273 幾”則:=m 0-806則:片* 010325 x45000 x344.天然氣的相對(duì)密度為0.6,地層溫度為750C,地層壓力為20.0兆帕，試計(jì)算 該天然氣的體積系數(shù)。解：由圖2-41查得當(dāng)相對(duì)密度為0.6時(shí)，4=4施於口 T,二1瞅57K視對(duì)比溫度：7K 丁 丁,（5?。﹥?chǔ)57 175P =PP =20- 4 68 = 4

24、27視對(duì)比壓力：尸 產(chǎn)根據(jù)算得的Tpr和Ppr,在圖240上查得Z二比88B =Zx（273 +卜293k 匕 P=0J88X （273+75）- 23xO_l 20= 00052.油藏含油面積為2.5km2,平均有效厚度為33米，孔隙度為0.2,束縛水飽 和度為0.22,假若在原始條件下1.25m3的原油在地面僅有1m3,該油藏儲(chǔ)油量 為多少？解:N = 230。x33x必”。嚓=如呵刁解:.某油儲(chǔ)存在一氣頂，所占空間體積為 10萬(wàn)米3,地層壓力為15.0兆帕，地 層溫度為84C,求該氣頂?shù)膬?chǔ)存量。（天然氣的相對(duì)密度為0.7）（此題對(duì)經(jīng)驗(yàn)公式作為一個(gè)提示，公式在書上P140,此公式不用記，但

25、應(yīng)理解解題 步驟）解：由經(jīng)驗(yàn)公式，得O=171x& 05）+182= 17Jx(0.7-0_5)+l2二 216北之=46.7 -32.lx(r -03)x0.0989=46.7 -32.1x(07 - O5)x 009869= MPa則視對(duì)比參數(shù)=7 一。($ 1 4r 216 2 1 65之 二 P=15-3J8=3_77根據(jù)算得的和乙，在圖240上查得Z=0354=Zx（273+r）293xP= 0835x1(273 + 84)三 293xOJ15= 0006788.印電V =VS = 10000000678=1.47x107(w3)24.天然氣的組成分析結(jié)果為表1-4,地層壓力為8.3

26、兆帕，地層溫度為320C。表1-4組分CHGHGHiCH摩爾組成0.9020.0450.0310.021Tc, K190.67305.50370.00408.11Pc,atm47.349.842.637.9（1）求出天然氣的壓縮因子；（2）求出該天然氣的體積系數(shù);（3）試折算出10000m3天然氣在地下占據(jù)的體積；（4）計(jì)算該天然氣的壓縮系數(shù)；（5）確定該天然氣的粘度。解：（1）根據(jù)天然氣的摩爾組成，算出視臨界參數(shù)組成M心3d%歷4CH40.9024.64084.1860190.67171.98C2H60.0454.88350.2198305.5013.75C3H8P 0.0314.65280

27、.1320370.0011.47iC4H100.0213.64800.0766408.118.5712 Jl =0.99=F =4.6144=Tpc=205.77視對(duì)比溫度：尸=1 一 7戶廠-205 77 1 48視對(duì)比壓力：二=尸=8.3+4.6144=1.8根據(jù)算得的，和4 ,在圖240 （天然氣壓縮因子圖板）上查得 Z=0.84根據(jù)算得的，和(2)B(2)B =Zx(273 +卜293卜匕 *=0一84x(273 + 32” 2如 0.U8J=OJM(3)B=V(3)則4= 10000 x00105=喇吊(4)由圖（2-44）(4)由圖（2-44）確定出 4 =1-80 ,。=148C

28、 =068下的卜山，按式（2-65）計(jì)算出e：=06846144=1474x1(/ MPa(5)組分%AT尸yixMiCH40.90216.00.01134.003.6080.0408C2H60.04530.10.00935.4810.2470.0023C3H80.03144.10.00826.640.2060.0017i C4H100.02158.10.00717.620.1600.00112=4.2212 =0.0459由表中所列結(jié)果，計(jì)算天然氣在 8.3兆帕和32c下的粘度-7459 M力= 00109 就加25.某油層原始地層壓力Pi=25.3MPa,地層溫度T=710Co原始油樣在地

29、溫條件下 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得數(shù)據(jù)如下表。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)壓力溶氣量體積系數(shù)25.31011.31022.51011.31719.71011.32517.61011.33316.9991.31012.7791.2638.4601.214.2401.141.4161.07(1)繪出壓力與溶解汽油比，壓力體積系數(shù)的關(guān)系曲線；(2)這一油藏有無(wú)氣頂？為什么？(3)原始溶解汽油比Psi;(4) 當(dāng)P=14Mpa時(shí)，1m3油中放出多少氣？(5) 在1.417.6MPa之間，平均溶解系數(shù)a；(6)如果油藏原始狀態(tài)下有524X 107m原油，其儲(chǔ)油量為多少？(7)這一油藏原始狀態(tài)下溶有多少氣體？(8)僅考慮油的膨脹，P降

30、至Po時(shí)，可采出多少油？(9)以Po為基準(zhǔn)壓縮系數(shù)為多少？(10)當(dāng)P=8.4MPa時(shí)，Z=0.8, 1m3地面油在地下的油氣總體積為多少?解：(1)o o o o o O 2 0 8 6 4-2一里r犍觸51015202530壓力dtPa)壓力與溶鋅氣油比關(guān)系.3.21.3.215 IQ 15202530壓力(MPa)壓力與體積系數(shù)關(guān)系(2)無(wú)氣頂，因?yàn)樵谠嫉貙訙囟群偷貙訅毫ο滤械臍怏w都溶解到了原油當(dāng)中，該油藏為欠飽和油藏，因此不存在氣頂。(3)4=101 (標(biāo)準(zhǔn)74)(4)從壓力與溶解氣油比關(guān)系圖中可以看出，當(dāng) P=14MPa 溶解氣油比為 85m3/m3,即1m3油中放出85氣(5)

31、由下圖可以看出，當(dāng) P在1.417.6MPa之間時(shí)，a = 5145(標(biāo))m3/(m(標(biāo))m3/(m3 - MPa)平均溶解系數(shù)OO OOOOOO 6420864 2OO OOOOOO 6420864 2S351015202530壓力dtPa)壓力與溶鋅氣油比關(guān)系(6)/ = % =524xQ7 J33 =393.07)(6)% 393乂1。晨1。1 3夕小泌川(8)Ak=一等 21333-1311J1(8)Ak=一等 21333-1311J1x524x107=9J2x107_ 1 %-紇1 1J33-U10017557一瓦巧“二一而Il_6”。當(dāng)二吧組更呵01 = 加期(10)293 x 8

32、l4(10)4 = 4 + 優(yōu)立一4 耳=121+Q01 - 0 x0.011293 =1.785%即1m3地面油在地下的油氣總體積為1.79 m326.將某一油層條件下的原油體積400立方厘米作為樣品分析，當(dāng)溫度降至 20 度，力降至0.101兆帕?xí)r，液體體積縮小為274立方厘米，并獲得13.72立方米 天然氣。試算出油的體積系數(shù)，溶解汽油比。解：由題意得二 40(腥肥二 4x10、米二彳= 274鰥= 274x10*V.二及 72#體積系數(shù):= 體積系數(shù):= 4xlOM 174x10 146溶解油氣比:=13,72 年(2.74 x10*)= 50973，(標(biāo))/溶解油氣比:27.某地層水

33、分析結(jié)果如下，試計(jì)算其水型.1 10nS+RMg+cS+CLSO-HCO495283862010402961187 1解：Na+ /Cl - =4952 /10402 1屬于CaCl2型第二章多相流體的滲流機(jī)理1、何謂表面能、表面張力？稱為兩相界面的界面能（或答：表面能：分子力場(chǎng)不平衡而使表面層分子儲(chǔ)存有多余的能量, 表面能）稱為兩相界面的界面能（或表面張力：促使液體表面收縮的力叫做表面張力。2、油層流體的表面張力是怎樣隨油層壓力、 溫度及溶氣量的變化而變化的？答：溫度升高，界面張力降低：一方面，溫度升高，增大了液體分子間的距離，使液相分子 間的引力減少；另一方面，增加了液體的蒸發(fā)，加大了蒸氣

34、的密度，使氣相與液相間的引力 增加。兩者都使界面層內(nèi)分子所受到的指向相內(nèi)部的凈引力減小。壓力升高，界面張力降低：壓力升高：氣相分子間距離減小，增大了與液相分子間的引力；氣體在液體中的溶解度增加，液體密度減小，分子間引力減少。兩者都使界面層內(nèi)分子所受的指向相內(nèi)部的凈引力減小。氣體溶解度增加，界面張力減?。弘S壓力升高原油 -CQ的表面張力比原油-天然氣的表 面張力的降低較大，比原油 -空氣的表面張力的降低更大。這是因?yàn)?CO比天然氣更易溶解 于原油，天然氣比空氣易溶于原油的緣故。3、何謂吸附？它與表面張力有何關(guān)系？答：吸附是指物質(zhì)（主要是固體物質(zhì)）表面吸住周圍介質(zhì)（液體或氣體）中的分子或離子現(xiàn) 象

35、。吸附現(xiàn)象是由于物質(zhì)表面的未飽和力場(chǎng)自發(fā)地吸附周圍介質(zhì)以降低其表面自由能的自發(fā) 現(xiàn)象。吸附是由表面張力引起。4、何謂選擇性潤(rùn)濕？影響這種潤(rùn)濕性的因素有哪些？是如何影響的？答：選擇性潤(rùn)濕：在三相體系中，兩種流體相中其中一相可以優(yōu)先地潤(rùn)濕固體表面，這一現(xiàn) 象稱為選擇性潤(rùn)濕。影響這種潤(rùn)濕性的因素：(1)巖石的礦物組成：不同的礦物成分具有不同的潤(rùn)濕性，而儲(chǔ)油巖石沉積來(lái)源廣，礦物 本身又十分復(fù)雜，因而在宏觀和微觀上都會(huì)導(dǎo)致巖石之間潤(rùn)濕性存在著顯著的差異。(2)油藏流體組成的影響： 包括三方面：原油中主要成分不同煌類 (非極性)的影響; 原油中所含極性物的影響；原油中活性物質(zhì)的影響。(3)表面活性物質(zhì)的影

36、響：一定量的活性劑在龐大的表面上吸附，會(huì)使?jié)櫇癜l(fā)生反轉(zhuǎn)。地 層水的表面活性物質(zhì)吸附于巖石表面上，但吸附的數(shù)量隨水中溶解的電解質(zhì)的增加而減少， 水中存在某些金屬離子也會(huì)改變巖石的潤(rùn)濕性。(4)礦物表面粗糙度的影響：巖石表面粗糙不平，各處的表面能也不均勻。巖石的潤(rùn)濕性在各部位也有所差異，表現(xiàn)出呈斑點(diǎn)狀潤(rùn)濕。尤其是礦物顆粒的尖銳凸出部分及棱角，對(duì)潤(rùn)濕性有著特別的影響。5、潤(rùn)濕接觸角是如何規(guī)定的？怎樣根據(jù)它的大小來(lái)劃分油層巖石的親水、親油還是中性的？答：接觸角是過(guò)氣液固三相交點(diǎn)對(duì)液滴表面所做切線與液固界面所夾的角。接觸角通常用符號(hào)0表不。=婚，中性； 如,親油性好；8 0后退角：油驅(qū)水的潤(rùn)濕角 0 2

37、V 09、油、水在巖石孔道中是如何分布的？它與哪些因素有關(guān)？答：1.親水巖石中的油水分布(a)當(dāng)含水飽和度很低時(shí)，水附著于顆粒表面，圍繞顆粒接觸處形成水環(huán)，稱之為“環(huán) 狀分布”。(b)當(dāng)含水飽和度增加時(shí)，水環(huán)的大小也隨之增加，直至增到水環(huán)彼此連通起來(lái) ，成為 “迂回狀”分布，參于流動(dòng)。(c)隨含水飽和度的進(jìn)一步增加，最終油則失去連續(xù)T而破裂成油珠，稱為“孤滴狀” 分布，油滴雖然靠水流能將其帶走，但它很容易遇到狹窄的孔隙喉道而被卡住 ，形成對(duì)液流 的阻力。2.親油巖石中的油水分布(a)含水飽和度較低時(shí)：油分布在巖石表面，水首先沿著大孔道形成曲折迂回的連續(xù)水流渠道，而油只是在水流的摩擦攜帶作用下沿

38、孔隙壁面流動(dòng)；(b)當(dāng)繼續(xù)注水時(shí)，水逐漸進(jìn)入較小的孔道，并使這些小孔道串聯(lián)起來(lái)形成另外一些水 流渠道；(c)當(dāng)形成的水流渠道多得幾乎使水暢通地滲流時(shí)，油實(shí)際上已被憋死，殘余的油停留在一些小孔道內(nèi)及在水流通道的固體表面上以油膜形式存在。 因素：油水飽和度、飽和度的變化方向10、一油層巖石是親水還是親油的，與什么因素有關(guān)？答：1.巖石的礦物組成；2.油藏流體組成的影響；3.表面活性物質(zhì)的影響；4.礦物表面粗糙度 的影響。11、毛細(xì)管壓力是如何定義的？其方向如何？答：毛細(xì)管壓力：在毛細(xì)管中產(chǎn)生的液面上升或下降的曲面附加壓力。方向指向彎液面內(nèi)側(cè)(毛管力的作用使彎液面兩側(cè)的非濕相流體的壓力高于濕相流體的

39、壓 力)。12、根據(jù)任意曲面的附加壓力公式，試導(dǎo)出球面和柱面某點(diǎn)處的附加壓力公式。答：任意彎液面公式：1號(hào)（1）彎液面為球面時(shí)，用兩個(gè)相等的面去切球面，截面與球面相交均為圓，且曲率半徑R1=R2=R ,則帶入上式得：1 R =a 一 十 Ui &R為毛管壓力0為潤(rùn)濕接觸角液面為柱面時(shí)，如親水巖石管，管壁四周為束縛水，毛管中心為油或氣，此時(shí)，油水 界面既為圓柱面：現(xiàn)通過(guò)該圓柱的一條母線的截面作為截面（第一截面），則截面與圓柱 形油水界面相交為一直線，故R1=8,再用第一截面相垂直的面去切圓柱，則相截油水面為一圓，所得的曲率半徑 R2=r,將R1Q即R2=r代入（1）中，則：13、何謂賈敏效應(yīng)？簡(jiǎn)

40、敘在實(shí)際工程中如何利用和減少這種效應(yīng)。答：賈敏效應(yīng)：液珠或氣泡通過(guò)孔隙喉道時(shí)，產(chǎn)生的附加阻力稱為賈敏效應(yīng)減少油層中賈敏效應(yīng)的措施：1）增大毛細(xì)孔半徑，用酸化或壓裂的方法解決；2）注入劑中加入降低表面張力的物質(zhì)。賈敏效應(yīng)的有利方面：1）為防止泥漿失水，采用混油泥漿；2）防止水層向油層滲入，選用有泡沫或液珠的堵水劑阻止水的滲入。14、簡(jiǎn)敘測(cè)定毛細(xì)管壓力曲線的基本原理及數(shù)據(jù)處理方法？答：基本原理：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(shí)，非濕相進(jìn)入該孔隙,將其中的濕相驅(qū)出。實(shí)驗(yàn)時(shí)，從最小壓力開始逐級(jí)升高壓力。隨著驅(qū)替壓力加大，非濕相油將通過(guò)越來(lái)越細(xì)的喉道，把越來(lái)越多的水從其中排出。也就是

41、說(shuō)，隨著驅(qū)替壓力的升高，非濕飽度增加，濕相飽和度降低。測(cè)定時(shí)，每達(dá)到一個(gè)預(yù)定壓力值（或稱壓力點(diǎn)），需待系統(tǒng)穩(wěn)定后（壓力穩(wěn)定、管內(nèi)液面不 再增加），才可進(jìn)行一次讀數(shù)，記下壓力值及相應(yīng)的累計(jì)排出水體積。然后將壓力升高到下 一個(gè)壓力點(diǎn)，進(jìn)行下一次讀數(shù)，依此類推，直到預(yù)定最高壓力為止。最后，可獲得一系列壓力值及其相應(yīng)的累計(jì)排出水體積 （表35）。根據(jù)排出水體積及巖 樣最初飽和水的體積（表中為1.365cm3）,它相當(dāng)于總孔隙體積按下式可計(jì)算出每個(gè)壓力下的含水飽和度（或濕相飽和度）：%式中 Sl濕相上&和度（或水飽和度）；%一巖樣孔隙體積，即最初巖樣飽和濕相（水）體積；EVw累積排出濕相（水）體積。根據(jù)

42、所測(cè)資料，即可繪制出壓力和飽和度關(guān)系曲線，這就是驅(qū)替毛管壓力曲線15、對(duì)于一條實(shí)測(cè)毛細(xì)管壓力曲線，應(yīng)分析該曲線的哪幾個(gè)主要特征？這些特 征的意義和用途是什么？答：特征：（1）毛管力曲線定性特征。（2）毛管壓力曲線定量特征：1）排驅(qū)壓力（閥壓）PT；（2）飽和度中值壓力 Pc50； （3）最小濕相飽和度Smn。意義與用途：根據(jù)毛管壓力曲線形態(tài)評(píng)估巖石儲(chǔ)集性能好壞排驅(qū)壓力是評(píng)價(jià)巖石儲(chǔ)集性能好壞的主要參數(shù)之一，由排驅(qū)壓力的大小，可評(píng)價(jià)巖石性能，特別是滲透性的好壞。凡巖石滲透性好，排驅(qū)壓力/T均比較低；反之9T越大，巖石物性越差。利用 PT值，可確定巖石最大喉道半徑及判斷巖石的潤(rùn)濕性。PC50值越小，

43、50越大，表明儲(chǔ)油巖石的孔滲性越女產(chǎn)油能力越高；反之Pc50值越大，則表明儲(chǔ)油巖石的孔滲性越差，產(chǎn)油能力越低；有時(shí)，因巖石物性很差，Pc50太大，以至在曲線上讀不出來(lái)（即Pc50值大于儀器白最高壓力）。因?yàn)槎鄶?shù)巖石的孔隙大小分布接近于正態(tài) 分布，50可粗略地視為巖石的平均喉道半徑大小。Snin實(shí)際上是反應(yīng)巖石孔隙結(jié)構(gòu)及滲透率的一個(gè)指標(biāo)，根據(jù)巖性和孔、滲條件，Snin一般在090%之間變化。巖石物性越好，Sin值越低。Snin值還取決于所使用的儀器的最高壓力。當(dāng)毛管壓力曲線的尾部不平行于壓力軸的情況下，仍把它作為束縛水飽和度來(lái)考慮會(huì)造成錯(cuò)誤，特別是對(duì)低孔隙、低滲透的巖樣，其誤差會(huì)更大，值得注意。

44、16、如何將實(shí)測(cè)毛管壓力資料處理成孔隙大小分布曲線，孔隙大小累積分布曲線？答：毛管壓力曲線是毛管壓力和飽和度的關(guān)系曲線。由于一定的毛管壓力對(duì)應(yīng)著一定的孔隙喉道半徑（r =2 ocos 0/ Pc）,因此，毛管壓力曲線實(shí)際上包含了巖樣孔隙喉道的分布規(guī)律。如 圖所示，在毛管壓力曲線的右側(cè)縱坐標(biāo)上就直接標(biāo)出了孔隙半徑大小。為更好利用毛管壓力曲線定量地研究孔隙喉道分布，通常繪制成各種孔隙喉道大小分布圖，如孔隙喉道頻率分布 直方圖，孔隙喉道累計(jì)頻率分布曲線。由這些曲線可確定巖石主要喉道半徑大小。17、若巖石的滲透率不同，它們的毛細(xì)管壓力曲線，束縛水飽和度和具有的油 水過(guò)渡帶厚度有什么不同？答：據(jù)毛管壓力

45、和飽和度的關(guān)系， 換算為厚度與飽和度關(guān)系， 得出油水過(guò)渡帶高度隨含水(油)飽和度變化關(guān)系，并結(jié)合滲透率曲線束縛水飽和度小則油水過(guò)渡帶厚度小。18、甲乙兩塊巖心具有相同的飽和度中值壓力，其中甲比乙的孔隙集中，試?yán)L出兩巖心的毛細(xì)管壓力曲線，并說(shuō)明不同點(diǎn)。答：因?yàn)榧妆纫铱紫都?，甲毛管力曲線中間平緩段比乙的長(zhǎng)，且越接近橫坐標(biāo)平衡。寂柱離度毛管壓力聯(lián)道半徑潤(rùn)或相飽和度，X寂柱離度毛管壓力聯(lián)道半徑潤(rùn)或相飽和度，X10 10 3cm19、在200C時(shí)，水的界面張力為72.8 (mN/m),如果把水分散成半徑分別為和105cm的球時(shí)，曲面下附加壓力為多少?解:Z心電解:=72_xl0 MT7= 728+ 7

46、28x10 2=73528PM20、油水界面上有一半徑為0.001cm的毛細(xì)管，在地層條件下4M =30前/南% = 45 p.=980kgf/ Po =扁1-水在該毛管內(nèi)上升高度為多少？若將毛細(xì)管板傾斜成與油水界面成 30度的角.水移動(dòng)的距離為多少？2acxtsff 2x30 xcos 45x OJ _ fajra 1 vlHi解： 碗 (-900)x98x0 001一=5411x1414 = 7.65bn水移動(dòng)的距離為：ii3021、半徑為0. 05cm的氣泡通過(guò)半徑為0.005cm的喉道時(shí)將產(chǎn)生多大的壓差？己知% =應(yīng)珈刈勰潤(rùn)濕角8 = 30。若喉道長(zhǎng)為0.01cm,每米地層上的壓降將是

47、多少？解：-/ 0_05crn 0.005尸竺二生則二2x亞曲曲3/二24Moa07/版A r0 005= 2404.08Pfl(2)壓力梯度里= 2404.咳=2_WlW7 Paf rK = 24.MMPa/mZ /O OlxlO n22、己知喉道半徑為0.125X 10-2cm,孔隙半徑為0. 4 x 10-2cm, a二35乂爐./用。一油滴運(yùn)移時(shí)通過(guò)該孔道要克服多大的阻力？若油水密度差為100kg/m3,其影響油柱高度為多少？1) 加 2x35xl(T*x0 一.p = 20=5-bra解： &0125x10- xl(TA = = 56 = 0.005714m&pg 100 x9J82

48、3、根據(jù)下列自吸實(shí)驗(yàn)資料。試判斷巖樣的潤(rùn)濕度。表31巖樣編號(hào)平均吸水量%平均吸油量%126.14325.744.2317.742.0421.10：7%*見。解：平均吸水量：4平均吸油量:43%+44平均吸油量:43%+44凹+ 424+ 0用4 4平均吸油量 平均吸水量，所以巖石親油。24、有一巖樣用油驅(qū)水時(shí)得到 Pt=0. 042Mia,氣驅(qū)油時(shí)得到 Pt =0.0 46MB, 又測(cè)得15m=28x10： % =25x10加/m 0該巖石的潤(rùn)濕指數(shù)W和視接觸角各為多少？.二 8541M各為多少？.二 8541M = Pn-仁解:cos也0 M6x28x10-325、口，圖10氣泡在窄口遇阻示

49、意圖25、口，圖10氣泡在窄口遇阻示意圖dos15 cus90U1 1= 421_14366AiPxb.0042x25x10Q - anxos- = anxos-y = arccos 0152 = 35.39-p%0046x28x10有一變斷面毛管如圖所示，已知 門= 0.1 mm r2=1皿 有一氣泡欲通過(guò)窄氣泡兩端為原油，測(cè)得油氣界面張力為21.8mN/m,接觸窄口產(chǎn)生最大變形時(shí)的接觸角分別為 的 15 , % =90。,試算出氣泡通過(guò)窄口所需壓差。26、某巖樣用半滲透隔板法測(cè)得氣驅(qū)水毛管壓力的數(shù)據(jù)如表3-2,已知巖樣總的飽和水量為2.0厘米3,氣水表面張力為72mN/m,接觸角為15:表

50、32編號(hào)毛管壓力（mmHg）刻度管讀值11002200.0963500.1804700.3125900.89761401.33171801.61282801.75794001.8441074201.844(1)繪制毛管壓力曲線；(2)繪制孔隙大小分布曲線：(3)繪制孔隙大小累計(jì)分布曲線：(4)如果題中的巖樣是油藏的油水過(guò)渡帶取得的，那么試?yán)L制出在地層條件的毛管壓力曲線，已知在地層條件下 匕21仙mH 7T(5)將(4)中的毛管曲線轉(zhuǎn)換繪制成油水過(guò)波帶Sw h曲線。已知 即=1克/厘米3,6=0.85克/厘米3。(此小題超綱，僅做為練習(xí))解：編號(hào)毛管壓力(mmHg)刻度管 讀值cm3巖心中含水體

51、積cm3含水飽和度(Sw) %110021002r 200.09611.90495.23500.1801.82914700.3121.679845r 900.89711.10355.261401.3310.66933.571801.6120.38819.482801.7570.24312.294001.8440.1567.81074201.8440.1567.8毛管力曲線含水飽和度(%)毛管力曲線含水飽和度(%)毛管壓力.mmJKt(2)由 r =2 ocos 0/ pc1mmHg(毫米汞柱)=1332.895Pa編號(hào)毛管壓力（mmHg）孔隙半徑（師）11010.435432205.21771

52、63502.0870864701.490776590174538871800.57974682800.37269494000.2608861074200.014064號(hào)謨半經(jīng)汨王隙唯道枳率力充直方圖及翅率十年主線(3)024681012喉道半徑，Pm粒度組成累計(jì)分布曲逑01MoOS%21XCOS450 CM二指豆鼻二百充編號(hào)毛管壓力 (MPa)刻度管 讀值cm3巖心中含水體 積cm3含水飽和度(Sw) %10.002846021002P 0.0056910.09611.90495.230.0142290.1801.829140.019920.3121.6798450.

53、0256120.8971.10355.260.039841.3310.66933.570.0512231.6120.38819.480.079681.7570.24312.29P 0.1138291.8440.1567.8102.1115321.8440.1567.82. 5020406080100(5)4 一% ,產(chǎn)1克/厘米3, 8= 0.85克/厘米3編號(hào)毛管壓力(mmHg)油水過(guò)渡帶局 度cm3巖心中含水體積cm3含水飽和度(Sw) %110021002r 200.09611.90495.23500.1801.82914700.3121.679845:900.89711.10355.2

54、61401.3310.66933.571801.6120.38819.482801.7570.24312.294001.8440.1567.81074201.8440.1567.828、實(shí)驗(yàn)獲得某巖樣的壓汞資料如表3- 3。并測(cè)得5*二瞰|向匹，二140。試求：PC(MPa)SHg%PC(MPa)% %0010240.10.1156212207822.5268056(1)繪出毛管壓力曲線;(2)閥壓Pt；(3)飽和度中值壓力Pc50；(4)最小濕相飽和度及平均孔半徑；(5)在Pc= 26MPa時(shí)，汞進(jìn)人的最小孔隙半徑為多少檄米？(6)在該巖石中，最集中的孔隙半徑為多大？占總孔隙體積的為百分?jǐn)?shù)是多 少？解：(3)作圖得飽和度中值壓力 Pc50=13.5Mpa(4)如上圖，最小濕相飽和度 Smin=80%坊一畫 075 唯因 &9-9=480mN/m,佑1407則 Pc=2-r = r , r=又因多數(shù)巖石的空隙大小分布接近于正態(tài)分布，r50可粗略視為巖石的平均孔半_0.75 _ 575