成都理工大学-油层物理学

成都理工大学成都理工大学 2 20 01 10 0 2 20 01 11 1 学学年年 第第一一学学期期 油油层层物物理理学学 期期末末考考试试试题试题 一 填空 每空 1 分 共 10 分 1 储集岩的孔隙空间主要由孔隙和 喉道喉道 组成 2 岩石的颗粒细 通常表现为小孔隙 细喉道 此时岩石的比表面值 较大较大 3 岩石的分选一定时 砂岩的渗透率随粒径中值的增大而 增大增大 4 在 低压低压 条件下 天然气的粘度与压力无关 5 原油的重组份越多 天然气的轻组份越多 此时原油的饱和压力 高高 6 双组分及多双组分相图中的 临界凝析压力临界凝析压力 为两相共存的最高压力 7 当地层压力大于饱和压力时 天然气在石油中的溶解度随压力的增加而 不变不变 8 溶解物质在界面上的浓度大于溶液内部的浓度称为 正吸附正吸附 9 在油 水 岩石系统中 若附着张力大于零 则该岩石对 水水 选择性润湿 10 当流体和固体的性质一定时 毛细管半径越小 则毛细管压力 越大越大 二 选择填空 每题 1 分 共 15 分 1 实验室用气体法所测定的岩石孔隙度为 b 绝对孔隙度 连通孔隙度 流动孔隙度 2 随着岩石中泥质含量的增加 储集岩的渗透性通常是 a 降低 b 不变 c 升高 3 对于同一种流体而言 岩石允许其通过的绝对渗透率 K 与相 有效 渗透率 Ke 之间的关系 是 a K Ke K Ke K Ke 4 当地层压力等于饱和压力时 石油的两相体积系数是 c 最大 为 0 最小 5 致密岩石中有裂缝发育时 岩石的物性特征是 d a 孔隙度高 渗透率高 b 孔隙度低 渗透率低 c 孔隙度高 渗透率低 d 孔隙度低 渗透率高 6 岩石中束缚水存在的原因是 d 毛细管压力 岩石颗粒表面的附作力 封闭孔隙 和 7 地下天然气的体积 b 地面天然气的体积 大于 小于 等于 8 在相同的压力温度下 同一种天然气在轻质油中的溶解度 a 在重质油中的溶解度 大于 小于 等于 9 非润湿相开始进入岩样最大喉道的压力称为 c 毛细管压力 饱和度中值压力 排驱压力 10 油 水 岩石三相体系 若岩石表面亲油 则润湿接触角是 b 等于 90 大于 90 小于 90 11 温度一定时 石油在 d 点密度 d 临界压力 最小 饱和压力 最大 地层压力 最大 饱和压力 最小 12 根据毛细管压力曲线和相对渗透率曲线所确定的油水分布特征得到某井为 100 的产水 它 意味着该储层 c 100 含水 100 含油 可能 100 含水或处于残余油状态 13 在多组份烃类体系的相图中 不饱和油藏应处于 a 液相区 两相区 所有的区 d 气相区 14 某油藏根据岩石相对渗透率曲线和毛管压力曲线确定的产纯油的临界高度为 H30 那么当 H30 实际油藏闭合高度时 该油藏 b 只产水 油水同产 可以产纯油 15 影响相渗透率的各种因素中 最主要的因素是 d 孔隙结构 饱和顺序 润湿性 流体饱和度 三 判断题 每题三 判断题 每题 1 1 分分 共共 1010 分分 1 裂缝对储层的改造作用主要表现在提高了储集岩的储集能力 2 砂岩的渗透能力主要是受孔隙的形状和大小所控制 3 储集岩中胶结物总是使岩石的储集物性变差 4 当一口油井产纯油时 说明地层中只有石油一相存在 5 随着温度升高 天然气的粘度降低 6 对于亲水岩石 随着润湿接触角 减小 岩石的亲水性增强 7 地层石油的粘度是随压力的升高而减小的 8 岩石毛细管压力曲线中 饱和度中值压力 Pc50越高 储集岩石的平均孔喉半径越大 9 地下石油的体积小于地面脱气石油的体积 10 储层岩石的孔隙喉道越粗 物性越好 实际油水过渡带越薄 四 简述气体法测定岩石绝对渗透率的原理 计算公式 的单位为达西时各参数的单位 并写出 测试的步骤及实验流程示意图 15 分 答 原理 答 原理 气体与岩石不发生物理化学反应 用单相气体 100 饱和 在一定压差下通过岩样可以 测定其绝对渗透率 2 分 计算公式 计算公式 K 2 PoQo L A P12 P22 或 21 PPA LQ K 21 2 pp QP Q oo 4 分 K 渗透率 DC Po 大气压 0 1MPa L 样品长度 cm A 样品横截面积 cm2 气体粘度 mPa s Qo 气体流量 cm3 s P1 样品进口端压力 0 1MPa P2 样品出口端压力 0 1MPa 3 分 实验步骤 实验步骤 1 取样 抽提 烘干 测量岩样直径 长度 2 将岩样放入岩心夹持器 连接好仪器 施加围压密封岩样 3 调节一定的进口压力 压力稳定后 测量该压力下的气体流量 并记录测试压力值 4 改变进口压力 3 4 个点 重复步骤 3 5 测试完成后 释放压力 取出岩样 结束实验 4 分 实验流程图 略 2 分 五 画一张多组分烃的相图示意图 说明相图中的三点 三线 三区指的是什么 12 分 答 答 作图 4 分 三点 临界点 C 临界凝析压力点 P1 临界凝析温度点 T1 三线 泡点线 aC 露点线 bC 液体体积百分含量线或等密线 三区 液相区 气相区 两相区 8 分 六 计算题 10 分 有一岩样含油水时重量为 8 117 克 经过抽提后得到 0 3cm3的水 该岩样烘干后重量为 7 222 克 饱和煤油后在空气中称重量为 8 054 克 饱和煤油的岩样在煤油中称重量为 5 756 克 求该岩 样的孔隙度 含水饱和度 含油饱和度及含气饱和度 设煤油密度为 0 8g cm3 原油密度为 0 872g cm3 地层水密度为 1g cm3 解 解 Vp 8 054 7 222 0 8 1 04 cm3 VT 8 054 5 756 0 8 2 873 cm3 Vp VT 100 36 2 Sw Vw Vp 100 0 3 1 04 100 28 85 Vo Gow G干 Gw o 8 117 7 222 0 3 1 0 872 0 6823 cm3 So Vo Vp 100 0 6823 1 04 100 65 61 Sg 100 Sw So 5 54 七 实验测定某岩石的油 水相对渗透率数据如下表 试绘出油 水相对渗透率曲线 并确定曲线 中的特征参数 解释各特征参数的物理意义 14 分 答 答 作图 4 分 特征参数 临界水饱和度 23 5 残余油饱和度 20 交叉点饱和度 Sw 58 5 油相平衡 相对 渗透率 0 572 水相平衡 相对 渗透率 0 314 5 分 解释 5 分 临界水饱和度 润湿相水刚开始流动时对应的含水饱和度 残余油饱和度 非润湿相 油 停止流动时对应的含油饱和度 交叉点饱和度 润湿相与非润湿相相对渗透率相等时对应的饱和度 油的平衡 相对 渗透率 临界水饱和度下油的相对渗透率 水的平衡 相对 渗透率 非润湿相 油 停止流动时水的相对渗透率 八 名词解释 每题每题 2 2 分分 共共 14 分 1 绝对孔隙度 岩石中所有未被碎屑物质或填隙物充填的孔隙空间体积与岩石总体积的比值 2 相对渗透率 岩石饱和多相流体时 其相 有效 渗透率与绝对渗透率之比 3 天然气压缩因子 是真实气体与理想气体的偏差值 表示在给定压力 温度条件下 实际气 体占有的体积与相同压力和温度下理想气体所占有的体积之比 4 地层石油的两相体积系数 地层压力低于饱和压力时 地层石油和析出气体的总体积与其地 面脱气石油体积的比值 5 吸入过程 指润湿相驱替非润湿相的过程 6 毛细管压力 毛细管中互不相溶两流体相弯曲界面两侧的压力差 7 束缚水饱和度 在油田开发通常所具有的压差条件下 岩石孔隙中不能流动的水的体积占岩 石孔隙体积的百分数 或岩石中不可再降低的含水饱和度 或油藏中产纯油部分岩石孔隙中 的含水饱和度 成 都 理 工 大 学 2012 2013 学年第一学期 油层物理学 考试试题 一 填空一 填空 10 分分 1 储集岩石总体积是由 孔隙体积 和 骨架体积 两部分组成 2 岩石的颗粒越细 它的比表面就 越大 3 在多组份的相图中 等温逆行区的温度范围应在 临界 温度和 临界凝析 温度之间 4 天然气的压缩因子 1 表明天然气比理想气体 容易 压缩 5 在 低压 条件下 天然气的粘度与压力无关 6 当地层压力 大于 饱和压力时 单相石油的体积系数是随压力的增加而减小的 7 液体或气体在固体表明的扩散现象称为 润湿作用 8 水银开始进入岩样最大连通孔喉时的压力称为 排驱压力 9 毛管压力的基本表达式是 gh 2 cos r f s 10 相渗透率曲线中临界水饱和度通常也可称作 束缚水饱和度 二 选择填空 二 选择填空 20 分 分 1 蒸馏法测定岩石油气水饱和度时 关键是测出 d a 含油水岩石的重量 b 岩样的孔隙体积 c 油的体积 d 水的体积 2 砂岩储集岩的渗滤能力主要受 c 的形状和大小控制 a 孔隙 b 裂隙 c 喉道 d 孔隙空间 3 根据排驱毛管压力曲线和相对渗透率曲线确定出某油藏产纯油所需的最小闭合度为 h30 油 藏的实际高度为 H 当 a 时 该油藏可以生产无水石油 a H h30 b Hh30 b H h30 c H h30 4 岩石的各种胶结物成分中 以 c 最为致密 泥质胶结 灰质胶结 硅质胶结 膏质胶结 5 岩石的孔隙喉道越 b 物性越 实际油水过渡带越厚 粗 好 细 差 粗 差 细 好 6 在多组份烃类体系的相图中 饱和油藏应处于 c 液相区 气相区 两相区 所有区 7 溶解物质在界面上的浓度小于溶液内部的浓度称为 a 负吸附 正吸附 润湿滞后 d 无吸附发生 8 当压力降低为常压时 地层石油的两相体积系数是 b a 最小 b 最大 c 相等 d 为 0 9 储集岩中泥质含量增多 渗透率一般会降低 束缚水饱和度 c 降低 不变 增高 10 蒸馏法测测定岩石饱和度时 对有机溶剂沸点的要求是比水 a a 略高 b 略低 c 相同 d 无要求 32 当地层压力小于饱和压力时 随着石油中溶解的天然气量 d 石油的粘度 增加 增大 增加 不变 降低 降低 增加 降低 33 流体饱和过程中 润湿相排驱非润湿相的过程称作 b a 驱替过程 b 吸入过程 c 饱和过程 34 蒸馏法测定岩石油气水饱和度时 关键是测出 d a 含油水岩石的重量 b 岩样的孔隙体积 c 油的体积 d 水的体积 35 温度一定时 地层原油的饱和压力大小主要受 d 的控制 a 地层压力 b 地层温度 c 脱气方式 d 油气组成 36 气 水的表面张力总是随着压力的增加而 d 不能确定 增大 不变 降低 37 渗透率的国家标准计量单位是 2 那么 1 2是 c 毫达西 1 10 8 103 10 3 38 以下叙述中错误的一句是 a 毛细管压力随毛细管直径的减小而下降 在排驱过程中起控制作用的是喉道的大小而不是孔隙 毛细管压力的测定方法有半渗透隔板法 压汞法和离心机法 39 根据毛细管压力曲线和相对渗透率曲线所确定的油水分布特征得到某井 为 100 的产水 它意味着该储层 c 100 含水 100 含油 可能 100 含水或处于残余油状态 40 地层石油的密度在 c 的情况下是增大的 a Pf Ps P 增加 b 温度增加 c Pf Ps P 增加 d 溶解气量增加 41 在毛细管压力测试中的排驱和吸入两个过程 对同一毛管压力 排驱过程时非润湿相的饱和 度总是 b 吸入过程时非润湿相的饱和度 大于 小于 等于 不能确定 三 三 判断题 判断题 10 分分 每题每题 1 分 分 1 流动孔隙度大于或等于连通孔隙度 11 地层原油的密度随着压力提高而增大 12 低压下 温度增高 天然气的粘度降低 13 亲水岩石中 随着润湿接触角 增大 岩石的亲水性减弱 14 测定岩石的孔 渗 饱时 必须先对岩样抽提并且烘干 15 一般情况下 岩石的孔隙度越低 其束缚水饱和度越低 16 地层中岩石的物性越好 含水饱和度越低 17 饱和度中值压力 Pc50 越高 储集岩石的平均孔喉半径越大 18 当岩石孔隙中有两相以上流体共存时 岩石允许其中某一相流体通过的能力称作相对渗透 率 也称作有效渗透率 19 天然气压缩系数是指相同温度和压力条件下 真实气体体积与理想气体体积之比 四 有一岩石样品含油水时重量为四 有一岩石样品含油水时重量为 8 1169 克 经过抽提后得到克 经过抽提后得到 0 3cm3的水 该岩样烘干后重量为的水 该岩样烘干后重量为 7 2221 克 饱和煤油后在空气中称重为克 饱和煤油后在空气中称重为 8 0535 克 饱和煤油的岩样在煤油中称重量为克 饱和煤油的岩样在煤油中称重量为 5 7561 克 克 求该岩样的孔隙度 含水饱和度 含油饱和度 含气饱和度 求该岩样的孔隙度 含水饱和度 含油饱和度 含气饱和度 设煤油密度为 设煤油密度为 0 8045g cm3 原油密度为原油密度为 0 876g cm3 10 分分 答 G总 8 1169g Vw 0 3cm3 G1 7 2221g G2 8 0535 G3 5 7561g 煤 0 8045g cm3 o 0 876g cm3 孔隙度 G2 G1 G2 G3 36 19 3 分 Vp G2 G1 煤 1 0334cm3 Sw Vw Vp 29 03 3 分 Vo G总 G1 Gw o 0 679cm3 So Vo Vp 65 7 3 分 Sg 1 Sw So 5 27 1 分 五 简述气体法测定岩石绝对渗透率的原理 计算公式 的单位为达西时各参数的单位 实验步五 简述气体法测定岩石绝对渗透率的原理 计算公式 的单位为达西时各参数的单位 实验步 骤 并绘制实验流程示意图 骤 并绘制实验流程示意图 14 分 分 答 原理 原理 岩石的绝对渗透率是指 在一定的压差下 岩石允许单相流体通过的能力 用气体法测 定测定渗透率时 满足了只有气体一相通过岩石 且气体与岩石不发生物化反应 在一定的压 差下 确定出气体的流量 即可根据达西公式计算出岩石的绝对渗透率 3 分 公式 公式 2 2 2 2 1 00 PPA LQP K 3 分 单位 单位 K 达西 P0 0 1MPa Q0 cm3 s mPa s L cm A cm2 P1 0 1MPa P2 0 1MPa 2 分 步骤 步骤 4 4 分 分 第一步 制样 编号 抽提 烘干 测量岩羊的长度 L 直径 D 测量大气压 P0和气体粘度 第二步 将岩样放入岩心夹持器并密封岩样 逐步提高进口压力 待压力稳定后记录该压力下 出口端流量 第三步 改变四个压力点 记录各压力稳定后该压力下岩样出口端流量 第四步 测试完四个压力下岩样的流量后即可结束实验 关闭进口压力后再关闭围限压力 实 验结束 图略 2 分 六 画出多组分烃类体系的六 画出多组分烃类体系的 P T 相图 标出特征点 线 区 确定某未饱和油藏在图中的位置 简相图 标出特征点 线 区 确定某未饱和油藏在图中的位置 简 述该油藏开采过程中地层烃类的相态变化 述该油藏开采过程中地层烃类的相态变化 10 分 分 图 6 分 J 点为未饱和油藏 油藏在开采初期 地层烃类为液态的纯油藏 随着开采 地层压力不断下降 当达到 I 点压力时 油藏中开始有起 泡产生 此时为饱和油藏 随着油藏继续开发 压力继续下降 地层中天然气的体积不断增加 烃类为气液两相 共存 直到油藏枯竭 地层中为气液两相共存 4 分 七 已知某岩样的压汞资料数据如下表 七 已知某岩样的压汞资料数据如下表 14 分 分 1 绘制出该岩样的毛管压力曲线 2 分