油層物理復(fù)習(xí)題

一、名詞解釋1、 對(duì)比狀態(tài)原理：當(dāng)兩種氣體處于相同對(duì)比狀態(tài)時(shí)，氣體的許多內(nèi)涵性質(zhì)（即與體積大小無(wú)關(guān)的性質(zhì)）如壓縮因子Z、粘度也近似相同。2、 天然氣壓縮因子：指在給定的壓力和溫度下，一定量真實(shí)氣體體積與相同溫度、壓力下等量理想氣體體積之比。即Z=V實(shí)際氣體/v理想氣體。3、 接觸分離：指在油氣分離過(guò)程中分離出的氣體與油始終保持接觸，體系的組成不變4、 體系的組成：體系中所含組分以及各組分在總體系中所占的比例稱(chēng)為該體系的組成。體系的組成定量的表示體系中個(gè)組分的含量構(gòu)成情況。5、 泡點(diǎn)壓力：指溫度一定時(shí)，壓力降低過(guò)程中開(kāi)始從液相中分離出第一批氣泡時(shí)的壓力。6、 露點(diǎn)壓力：指溫度一定時(shí)，壓力升高過(guò)程中從汽相中凝結(jié)出第一批液滴時(shí)的壓力。7、 飽和蒸汽壓：指某一單組分體系在某一溫度下處于熱力學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)蒸汽在恒定容器內(nèi)所產(chǎn)生的壓力。反映了該組分的揮發(fā)性。若飽和蒸汽壓越大則揮發(fā)性越強(qiáng)。8、 氣液平衡比：指平衡體系中第i組分在氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)與其在液相中的摩爾分?jǐn)?shù)的比值。即K.=y./x.o9、 束縛水：指在油藏形成過(guò)程中未被油氣排驅(qū)而殘存在儲(chǔ)集層內(nèi)的不再參與流動(dòng)的水。10、 巖石的粒度組成：指不同粒徑范圍（粒級(jí)）的顆粒占全部顆粒的百分?jǐn)?shù)，通常用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。11、 巖石比面：是指單位體積巖石內(nèi)孔隙總內(nèi)表面積或單位體積巖石內(nèi)巖石骨架的總內(nèi)表面積。12、 膠結(jié)類(lèi)型：指膠結(jié)物在巖石中的分布狀況以及它們與碎屑顆粒的接觸關(guān)系。13、 滑動(dòng)效應(yīng)：指由于氣液粘度差異懸殊而導(dǎo)致的兩者在微小孔道中的流速沿?cái)嗝娣植嫉牟町惉F(xiàn)象。14、 界面張力：指任何不互溶體系中單位表面面積上所具有的自由表面能。15、 自由表面能：由于表面層分子所處力場(chǎng)不平衡而在表面層分子內(nèi)所聚集的未曾消耗掉的多余能量。16、 吸附現(xiàn)象：指溶解于某一相中的物質(zhì)，自發(fā)地聚集到兩相界面層并急劇減低該界面層的表面張力的現(xiàn)象。17、 潤(rùn)濕現(xiàn)象：指不相混的兩相流體與巖石固相接觸時(shí)，其中一項(xiàng)流體沿著巖石表面鋪開(kāi)從而降低體系表面自由能的現(xiàn)象。18、 潤(rùn)濕滯后：指三相潤(rùn)濕周界處所受力場(chǎng)不平衡時(shí)沿固體表面的移動(dòng)遲緩而使?jié)櫇窠佑|角發(fā)生改變的現(xiàn)象。19、 賈敏效應(yīng)：泛指珠泡通過(guò)孔道狹窄處變形產(chǎn)生的附加阻力效應(yīng)，包括液阻效應(yīng)和氣阻效應(yīng)。20、 微觀指進(jìn)現(xiàn)象：不等徑孔道中界面推進(jìn)速度差異或者界面推進(jìn)距離差異越來(lái)越大的現(xiàn)象。21、 有效滲透率：指當(dāng)巖石中有兩種以上流體共流時(shí)，其中某一相流體的通過(guò)能力成為某相的相滲透率或某相的有效滲透率。22、 相對(duì)滲透率：指多相流體同時(shí)滲流時(shí)，每一相流體的有效滲透率與巖石絕對(duì)滲透率的比值。23、 流度：指流體的有效滲透率與其粘度的比值，它表示了該相流體流動(dòng)的難易程度。二、簡(jiǎn)答題1、如何進(jìn)行水型判斷？當(dāng)[Na+]/[Cl-]>1時(shí)，說(shuō)明水中的Na+當(dāng)量數(shù)大于C1-,會(huì)形成Na2SO4水型或NaHCO3水型。究竟是哪一種水型還要進(jìn)一步判斷：當(dāng)[皿+]2「]V1時(shí)，屬于NaS^水型；[SO2-] 24當(dāng)如+]-[°-]>1時(shí)，屬于NaHCO^水型。[SO2-] 3[Na+]/[C1-]V1時(shí)，說(shuō)明水中的C1-當(dāng)量數(shù)大于Na+，會(huì)形成MgC12或CaC12水型。究竟是哪一種水型還要進(jìn)一步判斷：當(dāng)[。富2：+]V1時(shí)，屬于MgC12水型；當(dāng)[。優(yōu)"+]>1時(shí)，屬于CaC12水型。2、 簡(jiǎn)述天然氣粘度隨壓力的變化規(guī)律。天然氣的粘度在高壓和低壓下，其變化規(guī)律不同：在低壓下的氣體粘度變化規(guī)律：①氣體粘度與壓力無(wú)關(guān)；②隨溫度增加氣體粘度增大；③烴類(lèi)氣體的粘度隨分子量的增加而減少；④非烴類(lèi)氣體的粘度較大。在高壓下的氣體粘度變化規(guī)律：①隨壓力的增加而增加；②隨溫度的增加而減少；③隨分子量的增加而增加。3、 在油氣分離的過(guò)程中，一次脫氣與多次脫氣的區(qū)別和聯(lián)系是什么？多級(jí)脫氣和微分脫氣的區(qū)別和聯(lián)系是什么？一次脫氣與多次脫氣的區(qū)別：通常一次脫氣比多次脫氣分離出的氣量多，而油量少，亦即測(cè)出的氣油比高；而且一次脫氣分出的氣相對(duì)密度較高，說(shuō)明氣體中含輕質(zhì)油較多。而多次脫氣時(shí)分離出的氣量小，相對(duì)密度低。多次脫氣與微分脫氣的區(qū)別在于微分脫氣的基數(shù)很多，而每次壓力下降又很微小，經(jīng)過(guò)很多次(甚至無(wú)數(shù)次)降壓直至降到最后的指定壓力(如大氣壓)時(shí)為止。而多次脫氣只分幾次降低壓力。無(wú)論是哪一種脫氣方式，都是在生產(chǎn)過(guò)程中伴隨流體壓力降低而出現(xiàn)的原油脫氣現(xiàn)象。4、 簡(jiǎn)述典型未飽和油藏地層油各參數(shù)高壓物性隨壓力的變化規(guī)律。地層油密度：當(dāng)P<Pb時(shí)，隨壓力的增加，原油密度減??；當(dāng)P>Pb時(shí)，隨壓力增加，原油密度增大。地層原油的溶解氣油比：當(dāng)P<Pb時(shí)，隨壓力的增加，溶解氣油比越來(lái)越大；當(dāng)PNPb時(shí)，隨壓力的增加溶解氣油比不再變化。地層油體積系數(shù)：當(dāng)P<Pb時(shí)，隨壓力的增加，體積系數(shù)增大；當(dāng)P>Pb時(shí)，隨壓力的增加，體積系數(shù)減小。地層油的粘度：當(dāng)P<Pb時(shí)，隨壓力的增加，原油粘度減??；當(dāng)P>Pb時(shí)，隨壓力的增加，原油粘度響應(yīng)增大。5、畫(huà)出單組分的P-T相圖及雙組分的P-T相圖，比較其異同點(diǎn)。比較單組分的P-T相圖和多組分的P-T相圖可以看出它們都有一個(gè)共同的C點(diǎn)即臨界點(diǎn)，該是泡點(diǎn)線(xiàn)和露點(diǎn)線(xiàn)的交匯點(diǎn)，在該點(diǎn)處，液相和汽相的所有內(nèi)涵性質(zhì)諸如密度、粘度等都相同。(1分)不同的是：?jiǎn)谓M分體系的P-T相圖是一條單調(diào)的曲線(xiàn)，稱(chēng)為飽和蒸汽壓線(xiàn)，它是泡點(diǎn)線(xiàn)和露點(diǎn)線(xiàn)的共同軌跡，泡點(diǎn)壓力就等于露點(diǎn)壓力；而雙組分體系的P-T相圖是一開(kāi)口的環(huán)形曲線(xiàn)，CE是露點(diǎn)線(xiàn)，CAF是泡點(diǎn)線(xiàn)，泡點(diǎn)壓力不等于露點(diǎn)壓力。(1.5分)對(duì)于單組分體系來(lái)說(shuō)，臨界點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度和壓力是兩相能夠共存的最高溫度點(diǎn)和最高壓力點(diǎn)。而對(duì)于雙組分體系來(lái)說(shuō)，臨界點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度和壓力已不再是兩相共存的最高溫度和壓力，兩相共存的最高溫度點(diǎn)是CT點(diǎn)，最高壓力點(diǎn)是Cp點(diǎn)，將此溫度和壓力定義為臨界凝析溫度和臨界凝析壓力。(1.5分)(圖得4分，區(qū)別得四分)么特點(diǎn)?A點(diǎn)：純油藏。在原始?jí)毫蜏囟认?，該體系是單一液相的原油。B點(diǎn)：飽和油藏。B點(diǎn)的壓力即為油藏泡點(diǎn)壓力或飽和壓力，它是原油開(kāi)始脫氣的最高壓力。L點(diǎn)：帶氣頂?shù)挠筒?。原始條件下油藏處于兩相區(qū)，由于氣、液兩相的重力分離作用，原始狀態(tài)下氣體體積聚于油藏構(gòu)造高部位，形成氣頂。E點(diǎn)：凝析氣藏。特點(diǎn)是原始地層壓力高于臨界壓力，而地層溫度介于臨界溫度與臨界凝析溫度之間，E點(diǎn)位于等溫反凝析區(qū)的上方。F點(diǎn)：氣藏。特點(diǎn)是在等溫降壓的采氣過(guò)程中，也不穿過(guò)兩相區(qū)而始終保持單一氣相。7、下圖表示不同比例的甲烷和乙烷混合物的相圖，從圖中可以得出哪些結(jié)論？--14?！鱅CT*料--14。△ICT*料s￡1-11.心方'0T,（1） 任何雙組分混合物的兩相區(qū)必位于兩個(gè)純物質(zhì)飽和蒸汽壓線(xiàn)之間；（2） 混合物的臨界壓力都高于各組分的臨界壓力，混合物的臨界溫度則居于兩純組分的臨界溫度之間；（3） 隨著混合物中較重組分比例的增加，臨界點(diǎn)向右遷移（即向重組分飽和蒸汽壓線(xiàn)方向偏移）；（4） 混合物中哪一組分的含量占優(yōu)勢(shì)，露點(diǎn)線(xiàn)或泡點(diǎn)線(xiàn)就靠近哪一組分的飽和蒸汽壓線(xiàn)；（5）兩組分的濃度比例越接近，兩相區(qū)的面積就越大；某一組分的濃度很高時(shí)，兩相區(qū)的區(qū)域窄長(zhǎng)。8、 影響地層原油的粘度有哪些因素？這些因素都是如何影響的？（1） 原油的化學(xué)組成是決定粘度高低的內(nèi)因。一般來(lái)說(shuō)，原油的分子量越大，則粘度越高。原油中重?zé)N含量的多少影響原油粘度，一般原油的密度越大，粘度越高。溶解氣油比越大，粘度越低。（2） 影響原油粘度的外因有溫度和壓力：溫度升高，原油粘度降低。當(dāng)壓力高于飽和壓力時(shí)，隨壓力的增大，原油粘度也相應(yīng)增大，當(dāng)壓力小于飽和壓力時(shí)，隨壓力的降低，原油粘度急劇增加。9、 影響孔隙度的因素有哪些？如何影響？（1） 顆粒的大小及排列方式。立方體排列的大顆粒巖石一般孔隙度比較大。（2） 顆粒的分選性。巖石顆粒越均勻孔隙度越大，巖石顆粒分選程度差時(shí)，孔隙度變小。（3） 巖石的礦物成分與膠結(jié)物質(zhì)。泥質(zhì)膠結(jié)的砂巖較為疏松，孔隙性較好。伴隨膠結(jié)物質(zhì)含量的增加，粒間孔隙顯著降低。（4） 埋藏深度與壓實(shí)作用。隨著埋深的增加和上覆巖層的加厚，使顆粒排列更加緊密，致使孔隙度急劇下降。碳酸鹽巖的孔隙度隨埋深的增加而減小的趨勢(shì)十分顯著。（5） 成巖后生作用。一方面受構(gòu)造力作用儲(chǔ)層巖石產(chǎn)生微裂縫，使巖石孔隙度增加；另一方面地下水溶蝕巖石顆粒及膠結(jié)物使巖石孔隙度增加，而地下水中的礦物質(zhì)沉淀充填，導(dǎo)致巖石孔隙度減小。10、 巖石中最常見(jiàn)的膠結(jié)物有哪些？如何劃分膠結(jié)類(lèi)型？膠結(jié)類(lèi)型如何影響巖石的物理性質(zhì)？（1） 巖石中常見(jiàn)的膠結(jié)物是泥質(zhì)膠結(jié)物和灰質(zhì)膠結(jié)物。泥質(zhì)膠結(jié)物又稱(chēng)為粘土礦物，油氣儲(chǔ)層中常見(jiàn)的黏土礦物以高嶺石、蒙皂石、伊利石、綠泥石及混合層等含水層狀硅酸鹽為主；灰質(zhì)膠結(jié)物以方解石和白云石等碳酸鹽礦物為主。（2） 膠結(jié)類(lèi)型通常取決于膠結(jié)物的成分和含量的多少、沉積條件以及沉積后的一系列變化等因素。膠結(jié)方式可分為基底式膠結(jié)、孔隙式膠結(jié)及接觸式膠結(jié)。（a） 基底式膠結(jié)：膠結(jié)物含量高，膠結(jié)強(qiáng)度高，孔隙類(lèi)型為膠結(jié)物內(nèi)的微孔，儲(chǔ)集油氣物性很差；（b） 孔隙式膠結(jié)：膠結(jié)物含量不多，膠結(jié)物多是次生的，分布不均勻，多充填于大孔隙中，膠結(jié)強(qiáng)度次于基底膠結(jié)。（c） 接觸式膠結(jié)：膠結(jié)物含量很少，巖石孔隙性、滲透性均好。11、 不同粘土礦物對(duì)儲(chǔ)層的潛在影響表現(xiàn)在哪些方面？（1） 蒙皂石：蒙皂石對(duì)儲(chǔ)層的最大傷害是它對(duì)水有極強(qiáng)的敏感性，特別是鈉蒙皂石，遇水后體積可膨脹至原體積的600%?1000%。（2） 高嶺石：高嶺石對(duì)儲(chǔ)層的潛在影響有兩個(gè)方面，一是充填粒間孔隙，降低巖石滲透率；二是在流體剪切力作用下極易從巖石顆粒上脫落和破碎，造成高嶺石微粒堵塞巖石孔隙喉道。（3） 伊利石：鱗片狀的伊利石主要通過(guò)減小孔隙的有效滲流半徑而影響儲(chǔ)層的滲透率；而纖維毛發(fā)狀、條片狀的伊利石對(duì)儲(chǔ)層的影響分三個(gè)方面，一是這類(lèi)伊利石在空隙中交錯(cuò)分布，使儲(chǔ)層滲透率顯著降低；二是這類(lèi)伊利石具有很大的比表面積并強(qiáng)烈吸附水，使巖石具有很高的束縛水飽和度;三是受流體剪切力作用，

這類(lèi)伊利石易破碎，堵塞孔隙吼道。（4）綠泥石：儲(chǔ)層中的富鐵綠泥石遇酸會(huì)溶解并產(chǎn)生沉淀，從而堵塞孔隙吼道，傷害儲(chǔ)層。12、 影響滲透率的因素有哪些？如何影響？（1） 沉積作用：一般疏松砂巖的粒度越細(xì)，分選性越差，其滲透率越低。粒度細(xì)、孔隙半徑小，則巖石比面大，滲透率低。（2） 成巖作用：壓實(shí)作用主要使孔隙通道急劇減小，滲透率大大降低；膠結(jié)作用使孔隙通道變小，孔喉比增加，粗糙度增大，因而使?jié)B透率降低；溶蝕作用使孔隙度增大，對(duì)滲透率也增大。（3） 構(gòu)造作用與其他作用：構(gòu)造作用形成的斷裂和裂隙使儲(chǔ)層孔隙度和滲透率均增大。特別是對(duì)碳酸鹽巖儲(chǔ)層。13、 在下面的四幅圖里面，都是巖石-油-水體系，要求判定各自的潤(rùn)濕性，并畫(huà)出潤(rùn)濕接觸角。14、如下圖相對(duì)滲透率曲線(xiàn)，分析說(shuō)明三個(gè)區(qū)A、B、C14、如下圖相對(duì)滲透率曲線(xiàn)，分析說(shuō)明三個(gè)區(qū)A、B、C的特點(diǎn)。..IT卅如馨..IT卅如馨-I*.冥（1） A區(qū)（單相油流區(qū)）：SwWSwi。曲線(xiàn)特征表現(xiàn)為：①水以水膜形式覆蓋在巖石顆粒表面，為束縛水，不流動(dòng)，對(duì)油流動(dòng)影響小，油占據(jù)主要流動(dòng)通道。②Krw=0，Kro—1；隨Sw1—Kro微小I。（2） B區(qū)（油水同流區(qū)）：Swi<Sw<1-Sor。曲線(xiàn)特征表現(xiàn)為：①Sw較低時(shí)，水易被油打斷，形成水滴、水珠，產(chǎn)生珠泡效應(yīng)、賈敏效應(yīng)，使得隨Sw微小1-KroII；②Sw較高時(shí)，油易被水打斷，形成油滴、油珠，產(chǎn)生珠泡效應(yīng)、賈敏效應(yīng)，使得隨Sw微小I一KrwII；3Sw適中時(shí)，油水沿各自的一套流通通道流動(dòng)，珠泡效應(yīng)、賈敏效應(yīng)大大降低乃至消失；④阻力效應(yīng)明顯，Krw+Kro出現(xiàn)最低值。（3） C區(qū)（純水流動(dòng)區(qū)）：Sw>1-Sor，So<Sor。①Kro=0，非濕相油失去連續(xù)性而分散成油滴，不再流動(dòng)。②油以孤立的油滴出現(xiàn)，產(chǎn)生珠泡效應(yīng)、賈敏效應(yīng)，使得隨Sw微小I一KrwII。三、計(jì)算題

1、天然氣組成分析資料如下表:組分重量組成G.分子量M.甲烷0.880乙烷0.043丙烷0.042丁烷35（1） 求各組分的摩爾組成；（小數(shù)點(diǎn)后保留四位有效數(shù)字）（2） 由摩爾組成計(jì)算天然氣的分子量和比重。TOC\o"1-5"\h\z解：（1）由y=三/Mi ，而工G/M =G /M +G /M +G /M +G /Min ii1 1 2 2 3 3 4 4乙G/M i-1iii=10.8800.043 + 0.8800.043 + 16.0 30.1+ + =0.058y=G1/M1=0.88/16.0=0.94861z4y=G1/M1=0.88/16.0=0.94861z4g.叫°-058i=1y=G3/M33zG/Mii所以0.042/44.15… =0.01640.058i=1=G2/M22Z4G/Mi=1y="吃=。"弭1=0.01034/G/M 0,058i=10.043/30.1 =0.24700.058（2）由=ZyM=yM+yMii1 1 2 2i=1=YyMii=1=0.9486X16.0+0.2470x30.1+0.0164x44.1+0.0103x58.1=23.934組分重量組成G.分子量M.甲烷乙烷丙烷丁烷yg（1） 求各組分的摩爾組成；（2） 由摩爾組成計(jì)算天然氣的分子量和比重。M23.934=0.825329 292、天然氣組成分析資料如下表：解：（1）由y.=J/M，

'ZG/Mii而ZG/M=G/M+G/M+G/M+G/Mii1 1 2 2 3 3 4 4i-1i=1所以G./M.0.70 0.14 0.09 0.0716.04330.07044.09758.1240.0515￥1Gj/M]4G./M.i10.70/16.0430.05150.847￥2所以G./M.0.70 0.14 0.09 0.0716.04330.07044.09758.1240.0515￥1Gj/M]4G./M.i10.70/16.0430.05150.847￥20.14/30.070

0.0515￥3/M——3 34 ,G./Mi10.09/44.0970.05150.040￥4G/M

——4 4G./M.i1G2/M24G./M..10.07/58.1240.0230.05150.090M⑵由n 4yMyMyMyM

.. .. 1 1 2.1 .12y3M3y4M40.04044.0970.02358.124Mg29"670.84716.0430.09030.07019.3953、天然氣地層溫度為70C,氣藏壓力180個(gè)大氣壓，產(chǎn)出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況（P=1個(gè)大氣壓，T=20C）下的體積為45000m3，若這些天然氣在地下占有的體積為265m3，試計(jì)算：（1） 天然氣的體積系數(shù)Bg；（2） 氣體的偏差因子Z。解：由題意知，天然氣在地層條件下的體積VR=265m3，天然氣在地面標(biāo)）隹狀態(tài)下的體積Vsc=45000m3,t=70C,psc=1個(gè)大氣壓，p=180個(gè)大氣壓。一_ ...V265 ,天然氣的體積系數(shù)BP席二0.005伽3/m3gV 45000（2）氣體的偏差因子?:VnRT/p?:VnRT/p,「VFB— scgVTp2s93BpC(273t)pscVZnRT/p273tpZ293—pT2930.0059180(27370)10.90724、一理想溶液體系由4、一理想溶液體系由C3,nC4n七組成，其摩爾組成及各組分在150°F時(shí)的飽和蒸氣壓如下表，計(jì)算該體系150°F時(shí)的泡點(diǎn)壓力和露點(diǎn)壓力。組分組分（摩爾分?jǐn)?shù)）150°F下飽和蒸氣壓（大氣壓）C3nC4nC5解：設(shè)汽相、液相所占的摩爾分?jǐn)?shù)分別為Y「Xj，平衡常數(shù)為％由Kj=Yj/Xj=Pvj/P '' '泡點(diǎn)方程EZjKj=1可得：EZjPvj/Pb=1APb=EZjPvjXXX2.60=17.636(atm)又由露點(diǎn)方程EZj/Kj=1,可得：Pd=1/(EZj/Pvj)=1/(0.610/25.0+0.280/7.50+0.110/2.60)=9.615(atm)5、某油藏原始油層壓力P=23.56MPa。該油井樣品實(shí)驗(yàn)室PVT分析結(jié)果如下表。P(實(shí)驗(yàn)室壓力點(diǎn))MPaBo(石油地層體積系數(shù))m3/m3Rs(溶解油氣比)m3/m3Bg(氣體地層體積系數(shù))m3/m320.77(Pb)115計(jì)算：(1)P=18.37MPa時(shí)總體積系數(shù);當(dāng)?shù)貙訅毫?1.77MPa時(shí)，假設(shè)油井日產(chǎn)40m3地面原油，問(wèn)：地面日產(chǎn)氣多少？地層壓力為MPa時(shí)，日產(chǎn)天然氣450m3(標(biāo)準(zhǔn))，地面原油2m3,問(wèn)這些產(chǎn)出物在地層中原油，天然氣各占多少體積？?22.45MPa之間，原油的等溫壓縮系數(shù)為多少？解：(1)P=18.37MPa時(shí)總體積系數(shù)為：Bt=BO+(Rsi-Rs)XBg84)X546403m3/m3Rs=Vg/Vos(Vg，Vos分別為地面產(chǎn)氣量和地面原油體積)?.?Vg=RsXVosX40=6700m3：Bo=VOR/VOS(VOR，VOS分別為地層原油體積和地面原油體積)?.?地層原油體積VOR=VOSXBo=2X1.441=2.882m3油中溶解的氣體體積為Vg=VoXRs=2X=m3?.?地層中天然氣的體積為V=(450-)X06115地下=(m3)原油的等位壓縮系數(shù)為AV1V-V =— X—2177 22.45VAP V224521.77—22.45——-——X ——’022.45B21.77—22.45022.4519.199X10-419.199X10-4(1/MPa) ? :1.53221.77—22.456、已知一干巖樣質(zhì)量pl為，飽和煤油后在煤油中稱(chēng)得質(zhì)量P2為，飽和煤油的巖樣在空氣中的質(zhì)量P3為，求該巖樣的孔隙體積，孔隙度和巖樣視密度（煤油密度為/厘米3，視密度=骨架重量W/巖石外表體積Vb）。解：孔隙體積：V===33.8973—32.0083=2.3536cm3pp 0.8045煤油外表體積:T7P—P33.8973—22.2964外表體積:0.8045V=——2= =14.4222cm30.8045fp煤油巖樣的孔隙度為：4=—p=23536x100/=16.320ZV14.4222 00 .0f視密度為：p=導(dǎo)=V1=14.422；gicm=2.2191g：cm3bb7、有一巖樣含油水時(shí)重量為克，經(jīng)抽提后得到厘米3的水，該巖樣烘干后重量為克，飽和煤油的巖樣在空氣中的重量為克，飽和煤油后在煤油中稱(chēng)得重量為克，求該巖樣的含水飽和度、含油飽和度、含氣飽和度和孔隙度。（設(shè)巖樣的視密度為克/厘米3,油的密度50克/厘米3,水的密度1克/厘米3）。解：3,巖樣視密度pbcm3,pw=1g/cm3,pocm3。由公式得：=0.36198.0535—=0.36198.0535—7.2221...巖樣的孔隙體積V=Vx4=mx4=7.2221x0.3619=0.9863cm3p2.65b巖樣中含油的體積為：W=p.V=1x0.3=0.3gS=匕=―—=0.3042wV0.9863p=(W—W—W)/p=(8.1169—7.2221—S=匕=―—=0.3042wV0.9863pSg8、333，水的密度為1g/cm3）。解：由題意知，巖樣總重量W1=6.5540g，巖樣干重W2=6.0370g，巖樣視密度PbSg8、333，水的密度為1g/cm3）。解：由題意知，巖樣總重量W1=6.5540g，巖樣干重W2=6.0370g，巖樣視密度Pb=3,Vwcm3,6=0.25,Pw=1g/cm3,p。cm3。巖樣的外表體積為:W6.0370=2.2781cm32.65 □.巖樣的外表體積為:W6.0370=2.2781cm32.65 □.2pb巖樣的孔隙體積為:8=匕nV=Vx?=2.2781x0.25=0.5695c—3VPbb巖樣中含油體積為:V=嗎-W2-V,xp,,opo6.5540-6.0370-0.3x1 =0.248c—30.87500248=0.4355S=匕=0.3=0.5268V0.5695 ，V0.5695S=1-(S+S)=1-(0.4355+0.5268)=0.03779、設(shè)一取自油層的巖樣，洗油前重100g,洗凈烘干后重92g,共蒸出水4cm33,巖樣中油和水的密度分別為0.9和1g/cm3,孔隙度為20%。試計(jì)算該巖樣的含油飽和度和含水飽和度；若地層油和地層水的體積系數(shù)分別為1.2和1.03，試計(jì)算該巖樣在油藏條件下的氣體飽和度。解：由題意知，巖樣總重量W1=100g，巖樣干重W2=92g，巖樣視密度pb=3,Vw=4cm3，e=20%，pwTg/cm3,pocm3。巖樣的外表體積V=—=—=51.11cm3bp1.8b...巖樣的空隙體積為：V=y=51.11x20%=10.22c—3(1)p(1)po4.444一牝0.438810.22100-92-4x1=4.4440.94r0.3914(2)油藏條件下:Vo地下=V4r0.3914(2)油藏條件下:Vo地下=VxBo地面 oVw地下=Vw地面XBw-V 人地下S=匕=VplV地下gV VPP=1-0.4388x1.2-0.3914x1.03=0.0703Zp_匕地面X氣_匕地下 w地面VP=VxB地=1—SB—SBV=—w= V10.22p10、試推導(dǎo)下列關(guān)系式：s=8.s=(1-8)sp s其中：S、S、S——分別代表以巖石外表體積、孔隙體積、骨架體積為基準(zhǔn)的比面；6——巖石孔隙度。解：設(shè)巖石的外表體積為Vf，孔隙體積為Vp，骨架體積為Vs，總內(nèi)表面積為A根據(jù)定義有：s—4…①s=—…②貝V有：sVf—spVpe=SSVS.(1—0)又由Vl或，vf=Vp+皓得SVf—SpVf..^=Ss.Vf.(1-0)同除以Vf得：s=sp0=Ss.(1-0)11、有一橫向非均質(zhì)巖石如圖所示，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得各區(qū)域內(nèi)的孔隙度和滲透率值0—18%,0—22%,0—24%K=160x10-2Rm2如下：1 2 3 ； 1 ，K2—320X10-2pm2,K3—350x10-2pm2；.=8cm,L2=14cm,L3=11cm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;按實(shí)際物理過(guò)程計(jì)算巖石的平均孔隙度和平均滲透率。解：(1)用算術(shù)平均法計(jì)算的平均孔隙度和平均滲透率分別為:0=01+02+03-18%+22%+24%=21.3%160160+320+3503X10-2D=276.67X10-2D(2)實(shí)際巖石的平均孔隙度，根據(jù)各儲(chǔ)層儲(chǔ)集能力相等可得V=V1+V2+V,而V=0.匕,匕=L.An0.L.A=0.L.A+0.L.A+0.L.A1 1 2 2 3 3,0.L+0.L+0.L0.L+0.L+0.L

0—~12—23~3—~1L L+L+L18%x8+22%x14+24%x11?8+14+11—21.7%

8+14+11實(shí)際巖石的平均滲透率，根據(jù)等效滲流阻力原理，該儲(chǔ)層屬于串聯(lián)儲(chǔ)層，根據(jù)串聯(lián)儲(chǔ)層平均滲透率的計(jì)算公式，可得k= =C8+14+ X10-2D=263.62x10-2DVL 8 14 11―i + + k 160320350i12、如圖所示，流體沿圖中方向流經(jīng)橫向不均質(zhì)的巖層（平面線(xiàn)性滲流），流量為Q，各層壓差為Ap】、Ap2、Ap3，各層的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)】、L2、L3,其滲透率分別為K】、K2、虬，試根據(jù)達(dá)西定律導(dǎo)出該地層的總滲透率。解：由圖可知，各層之間相當(dāng)于串聯(lián)聯(lián)系，即通過(guò)各層的流量相等，總壓差A(yù)p為各層壓差之和，即Ap=Ap1+Ap2+Ap3。地層總的延伸長(zhǎng)度L為各層長(zhǎng)度之和。根據(jù)達(dá)西總壓差和各層壓差如下：a坎L . Q^L△p= 邱=1KWh 1KWh1AQ旦LA Q旦L△p=—22 △p=—332KWh3KWh2 3因?yàn)榭倝翰畹扔诟鲗訅翰钪?，?Q^LQ^L0^LQ^L =—1 1+—2 2+—3 3KWhKWhKWhKWh將Q=QfQ2=Q3,L=L1+L2+L3代入上式，移項(xiàng)，得:L+L+L123LLL—+—2+—3-KKK1 2 313、有一巖樣由毛管壓力資料得到油排水的排驅(qū)壓力為0.04MPa，而空氣排油的排驅(qū)壓力為0.046MPa，另測(cè)得油-水截面張力為28?0mN/m，空氣-油表面張力為24.9mN/m,求該巖樣的潤(rùn)濕指數(shù)及接觸角，并判別潤(rùn)濕性。解：由題可知PTWoMPa，PTogMPa，cowmN/m，cgomN/m所以潤(rùn)濕指數(shù)W為：W=九尸舛=°40x24'=0.773「b 0.46x28.0視接觸角oow為：01=arccos九〃即=arccos0.773=39.35°

視接觸角oow為：03^1,表明巖石親水能力強(qiáng)，而0ow°^0,表明巖石親水性強(qiáng)，綜合可得巖樣為親水巖樣，即水濕巖石。14、有一巖樣長(zhǎng)10cm23Mm214、有一巖樣長(zhǎng)10cm23Mm2試求：(1)油和水的有效滲透率；油和水的相對(duì)滲透率；油和水的流度及油水流度比M=2w/2o.cm2, Sw=40%，So=60% ,AP=5MPa，Q。cm3/s,叭 cm3/s,^o=25,^w^m2T/QL由K丁、有(1)A^P0.04251010i0.032D6.255-0.050.8101010.00128DKrwQL—o—o A^PQL——w——w——A^PKT1.010.001280.00127D1.01KroK6.2550.0320.0317D土0.0320.00128D/cp)o 25oK

wwwK

www0.001280.80.0016D/cp)0.00160.001281.2515、有三支不同半徑的毛細(xì)管(r1=1mm,r2=0.1mm,r3=0.01mm)，插入同一盒水里(如圖所示)，已知水的密度為1克/厘米33,并測(cè)得油水界面張力為33mN/m，接觸角為30°。分別求出三支毛細(xì)管中水面上升的高度；試畫(huà)出圖中三支毛管中油水界面的相對(duì)位置，并標(biāo)明Pc的方向。解：(1)由題知：r1=1mm=0.001cm,0=30°,1g/cm3, 0.97g/cm3,33mN/m,g980cm/S2由hMv，有 OTr()g

2x33xcos30°=4.486(cm)22x33xcos30°=4.486(cm)h= ow =r(P-P)g 0.1x(1—0.87)x9807 2。cos0 2x33xcos30°h= = =44.86(cm)r(p-p)g 0.01x(1-0.87)x9807 2。cos0 2x33xcos30°h= ow = =448.6(cm)r(p-p)g0.001x(1-0.87)x980(2)各毛管中油水界面相對(duì)位置及Pc方向如圖所示?！队蛯游锢韺W(xué)》模擬試卷1一、 簡(jiǎn)答題（共20分）1、 簡(jiǎn)述油氣藏按流體性質(zhì)分為哪幾種？（5分）2、 什么是束縛水？（5分）3、 天然氣體積系數(shù)？4、 什么是波及系數(shù)？（5分）5、 什么是原油的原始?xì)庥捅龋?、 什么是天然氣相對(duì)密度？（5分）二、 問(wèn)答題（共30分）1、簡(jiǎn)述烷烴的形態(tài)（氣、液、固）與其分子量的關(guān)系是什么？（10分）

2、三塊巖樣的毛管力曲線(xiàn)如下圖所示，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。（10分）3、 何謂潤(rùn)濕？用什么表示巖石的潤(rùn)濕性？（10分）4、 什么是泡點(diǎn)壓力、露點(diǎn)壓力？什么是臨界點(diǎn)？5、 簡(jiǎn)述影響相對(duì)滲透率的因素。三、計(jì)算題（50分）1、計(jì)算下列氣體組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和體積分?jǐn)?shù)。組分摩爾組成CH 4 CH ^_6 CH L8 i-CH 410 n-CH 410 合計(jì)（備注：第一列、第二列為已知，其它可列是計(jì)算的）2、油層包括兩個(gè)分層，一層厚米，滲透率為200毫達(dá)西，另一層米，滲透率為350毫達(dá)西，求平均滲透率。（14分）3、某油藏原始油層壓力P=23.56MPa。該油井樣品實(shí)驗(yàn)室PVT分析結(jié)果如下表。注：Pb-泡點(diǎn)壓力。P（實(shí)驗(yàn)室壓力點(diǎn)）MpaBo（原油地層體積系數(shù)）m3/m3Rs（溶解氣油比）m3/m3Bg（氣體地層體積系數(shù)）m3/m3

（2）當(dāng)?shù)貙訅毫?1.77MPa時(shí)，假設(shè)油井日產(chǎn)20m3地面原油，問(wèn)：地面日產(chǎn)氣？（8分）4、有一巖樣含油水時(shí)重量為克，經(jīng)抽提后得到厘米3的水，該巖樣烘干后重量為，飽和煤油的巖樣在空氣中的重量為克，飽和煤油后在煤油中稱(chēng)得重量為克，求該巖樣的含水飽和度（7分）、含油飽和度（6分）、孔隙度（5分）。（設(shè)巖樣的視密度為克/厘米3,油的密度克/厘米3,水的密度克/厘米3）。5、在砂巖巖樣上測(cè)得油、水相對(duì)滲透率數(shù)據(jù)如下表（2）如果uw=1.2cp,uo=2.0cp，計(jì)算Sw=0.644時(shí)的水的分流量fw。（3）判斷該巖芯的潤(rùn)濕性。（4）計(jì)算最終采收率?！队蛯游锢韺W(xué)》模擬試卷答案1一、簡(jiǎn)答題（共20分）1、 簡(jiǎn)述油氣藏按流體性質(zhì)分為哪幾種？（5分）答：（1）氣藏；（2）凝析氣藏；（3）揮發(fā)性油藏；（4）黑油油藏；（5）重質(zhì)油藏。2、 什么是束縛水？（5分）答：在原油運(yùn)移、油藏形成過(guò)程中，由于毛細(xì)管作用和巖石顆粒表面對(duì)水的吸附作用，油不可能將水全部驅(qū)走，一些水殘存下來(lái)行成的一定數(shù)量的不流動(dòng)水，叫做束縛水。3、 天然氣體積系數(shù)？答：天然氣體積系數(shù)見(jiàn)課本P35第二段：一定量的天然氣在油層條件（某一p、T）下的體積V與其在地面標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（20°C,O.IMPa）所占體積Vsc之比，即:Bg=V/Vsc4、 什么是波及系數(shù)？（5分）答：波及系數(shù)表示注入工作劑在油層中的波及程度。定義為被工作劑驅(qū)掃過(guò)的油層體積百分?jǐn)?shù)。5、 什么是原油的原始?xì)庥捅?？答：原油的溶解氣油比Rs是指單位體積或單位質(zhì)量地面原油在地層條件（壓力、溫度）下所溶有的天然氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積（m3/m3或m3/t）。6、 什么是天然氣相對(duì)密度？（5分）答：天然氣相對(duì)密度定義為：在石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)狀況下（293K、0.101MPa）,天然氣密度與干空氣密度之比。二、問(wèn)答題（共30分）1、 簡(jiǎn)述烷烴的形態(tài)（氣、液、固）與其分子量的關(guān)系是什么？（10分）答：烷炷又稱(chēng)石蠟族炷，其化學(xué)通式為CH"。烷炷由于其分子量大小不同存在形態(tài)也不同，在常溫常壓下，C1~C4為氣態(tài)，它們是構(gòu)成天然氣的主要成分；C5~C15是液態(tài)，它們是石油的主要成分；C16以上的為固態(tài)，即所謂石蠟。2、 三塊巖樣的毛管力曲線(xiàn)如下圖所示，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。（10分）解：（1）根據(jù)閾壓判斷，最大空隙由大到小的排列為;c、a、b（2）分選性由好到壞為：a、b、c（3）束縛水飽和度由大到小為：c、b、a3、 何謂潤(rùn)濕？用什么表示巖石的潤(rùn)濕性？（10分）答：（1）見(jiàn)課本P195第三段第一句話(huà)：潤(rùn)濕是指液體在界面張力的作用下沿巖石表面流散的現(xiàn)象。（2）用接觸角或附著功來(lái)表示。接觸角也稱(chēng)潤(rùn)濕角，通過(guò)液一液一固（或氣一液一固）三相交點(diǎn)做液一液（或液一氣）界面的切線(xiàn)，切線(xiàn)與固一液界面之間的夾角稱(chēng)為接觸角，用。表示，并規(guī)定。從極性大的液體一面算起。油一水一巖石系統(tǒng)的潤(rùn)濕性分為以下幾種情況：當(dāng)0<90°C，水可以潤(rùn)濕巖石，巖石親水性好，成為水濕。當(dāng)0=90C時(shí)，巖石既不親油也不親水，稱(chēng)為中性潤(rùn)濕；當(dāng)0N9OC時(shí)，巖石親油性好，稱(chēng)為油濕。衡量巖石潤(rùn)濕性大小的另一個(gè)指標(biāo)是附著功或粘附功。對(duì)于油、水、巖石三相體系，當(dāng)附著功大于油水界面張力時(shí)，巖石親水；當(dāng)附著功小于油水界面張力時(shí)，巖石親油；當(dāng)附著功等于油水界面張力時(shí)，巖石為中性。4、 什么是泡點(diǎn)壓力、露點(diǎn)壓力