油层物理复习题20090413.doc

油层物理复习题一、名词解释1、孔隙度：是指岩石中孔隙体积与岩石总体积的比值。2、油层综合压缩系数：当油层压力降低1Mpa时，单位体积油层内，由于岩石颗粒的变形，孔隙体积的缩小，油、水体积的膨胀所排出的油量，用C表示，它表示油层综合弹性能量的大小。3、指进现象：是指在驱替过程中，由于油水粘度差异而引起的微观驱替前缘不规则地呈指状穿入油区的现象。4、粒度组成：粒度组成是指构成岩石的各种大小不同的颗粒的含量，通常以百分数表示。5、润湿：是指流体在界面张力作用下沿岩石表面流散的现象。6、胶结类型：胶结物在岩石中的分布状况及与碎屑颗粒的接触关系称为胶结类型。7、吸附：溶解在具有两相界面系统中的物质，自发地聚集到两相界面上，并降低界面层的界面张力的现象。8、退汞效率：毛管压力曲线上的最大汞饱和度与残余汞饱和度的差比上最大汞饱和度。9、地层油两相体积系数：当地层压力低于饱和压力时，地层中原油和析出气体的总体积与它在地面脱气后原油体积之比。10、流度比：驱替相的流度与被驱替相的流度之比。11、砂岩的比面：是指单位体积岩样内所有颗粒的总面积或单位体积岩样内孔隙表面积的总和。12、天然气的分子量：是指0、760mm汞柱压力下体积为22. 4升的天然气所具有的质量作为天然气的分子量。14、地层油溶解油气比：指单位体积地面原油在地层温度和压力下所溶解的天然气的标准体积，以Sm3/m3表示。15、选择性润湿：当岩石表面同时存在两种非混相流体时，由于界面张力的差异，一种流体自动驱开另一种流体占据岩石表面的现象称为选择性润湿。16、毛管压力：毛管中弯液面两侧非湿相与湿相的压差。17、自由界面能：界面层分子力场的不平衡使得界面层分子储存了多余的能量，我们把这种能量称为自由界（表）面能。18、天然气的压缩因子：实际气体的体积与相同条件下的理想气体体积之比。19、粘度：流体中任一点上单位面积上剪应力与速度梯度的比值。20、流度：流体的相渗透率与其粘度之比。比吸附：界面层单位面积上比相内多余的吸附量，叫比吸附。21、水敏现象：与地层不配伍的外来流体进入地层后，引起粘土膨胀、分散、运移，从而导致渗透率下降的现象称为水敏现象。22、粒度中值：在累积分布曲线上相应累积重量百分数为50%的颗粒直径。23、平衡常数：是指在一定温度、压力条件下，气液两相处于平衡时，体系中某组分在气相和液相中的分配比例。24、孔隙迂曲度：为流体质点实际流经的路程长度与岩石外观长度之比值。25、比吸附：界面层单位面积上比相内多余的吸附量，叫比吸附。二、简要回答下列问题（本大题36分，每小题6分）1、简述相态方程的应用。（1）在已知体系的总组成（ni）后，就可以计算出其在不同温度、压力下进行一次脱气或多次脱气所能分出的气相数量Ng和液相数量NL，以及各组分在气相中浓度yi和在液相中的浓度xi。（2）计算泡点压力和露点压力。（3）多级分离气液平衡计算。（4）计算P-T相图。2、试叙述未饱和油藏原始饱和压力的概念和重要性。定 义：未饱和油藏原始饱和压力是指压力降低时开始出现第一批气泡时的压力。重要性：1）是区分油藏烃类是以单向油或油气两相同时存在和渗流的界限。2）是反映和控制油藏驱动方式的主要指标。3）是地层原油物性发生突变的转折点。4）是石油处于单相的最小压力。3、何谓退汞效率WE，说明WE在油田开发中的应用。毛管压力曲线上的最大汞饱和度与残余汞饱和度的差比上最大汞饱和度。退汞效率实际上是非湿相的采收率，对于亲水岩石，则为非湿相油的采收率，为研究水驱油效率、探讨采收率与孔隙结构及流体性质之间的关系提供了一条途径。4、简述毛管压力曲线的应用。1）定量确定岩石孔道半径。2）定性评价岩性。3）确定油水过渡带高度与油（水）饱和度关系。4）利用Pc曲线可以研究水驱油效率。5）利用Pc曲线可以判断岩石的润湿性。5、简述相对渗透率曲线的应用。1）确定油藏中流体饱和度的分布。2）分析油井产水规律。3）估算水驱油藏最终采收率。6、根据原油物性及多孔介质中的渗流理论，指出未饱和油藏的最佳开发条件是什么。开发未饱和油藏的最佳开发条件应将地层压力控制在饱和压力附近，这时原油密度最小，体积最大，粘度最低，流动性能最佳。7、试述渗透率具有面积因次。（1）由渗透率的量纲 可见渗透率的因次为面积因次。（2）由 可看出渗透率的因次为面积因次。8、砂岩胶结物的敏感矿物包括那些？各具有何特性？粘土矿物，具有遇水膨胀特性；石膏，具有高温失去结晶水的特性；碳酸盐，具有遇酸分解的特性；酸敏矿物遇酸反应生成沉淀伤害地层的特性。9、简述达西定律及其适用条件。单位时间内，通过岩心截面的流量与两端压差及岩心横截面积成正比，与岩心长度及液体粘度成反比。适用条件：岩心全部为单相流体所充满；岩石与流体不发生化学和物理化学作用；层流。10、油气系统相态方程建立的条件。设油气系统中液相和气相混合物的总量为1mol，在温度为T、压力为P时达到了热力学的动平衡。11、写出毛管压力公式，并说明其中各符号的含义？PC=2cos/r 其中：两相流体间的比界面能，r岩石喉道半径，岩石和上述两相流体间的润湿接触角。12、一次脱气和多次脱气的区别。13、写出天然气压缩系数(Cg)的公式，并说明负号的含义。答：由于P，天然气体积减小，为负值，要使Cg为正值，必须加负号。14、高才尼方程对假想岩石作了哪些修正。对假想岩石长度进行了修正，孔道半径仍视为半径为r的圆形孔道。15.给出油层综合压缩系数的定义，并写出计算公式。当油层压力降低1Mpa时，单位体积油层内，由于岩石颗粒的变形，孔隙体积的缩小，油、水体积的膨胀所排出的油量，用C表示，它表示油层综合弹性能量的大小。四、计算题 设某断块砂岩油藏体积为20107m3，孔隙度为20%，地层油的压缩系数为Co=1010-4 1/Mpa，水的压缩系数为Cw=410-4 1/Mpa，砂岩的压缩系数为Cf =210-4 1/Mpa，（以岩石体积为基础），油层压力为20.0Mpa，饱和压力为15.0Mpa，束缚水饱和度为20%，原油比重o=0.86，体积系数Bo=1.2，问这个断块油藏靠弹性能量驱油可以采出多少油，其弹性驱阶段采收率是多少？ 解：油层综合压缩系数： =210-4+0.21010-4(1-0.2)+410-40.2 =3.7610-4 （1/Mpa） 靠弹性驱油量：=2.695105（吨） 弹性阶段采收率： 高压油样实验条件下，地层压力为14Mpa，该压力下油样体积为400ml，压力降至0.1Mpa，200C时脱气油体积为350ml，脱出气体体积为17500ml。若将油样进行三级脱气时，第一级为5Mpa，脱出气量7000ml，第二级为3Mpa，脱出气量6000ml，第三级为0.1Mpa，脱出气量4000ml（ 脱气量均为0.1Mpa，200C条件下的标准体积 ），三级脱气后油的体积为360ml，油层饱和压力为8Mpa，该压力下油样体积为410ml。 求： 1）一次脱气的原油体积系数Bo，原始溶解油气比Rsi，油的压缩系数Co（在地层压力和饱和压力之间）； 2）三级脱气时的Bo 、 Rsi 。 3）比较一次脱气和三次脱气的Bo 和Rsi谁大解： （1） （2） （3）一次脱气的Bo和Ssi大于三次脱气的Bo、Ssi。 3、 一岩样长2.77cm，直径3.35cm，20时用水通过，水的粘度为1mPas，岩样两端的压差为251mm汞柱，出口压力为1atm，流量为0.02cm3/s，试求该岩样的渗透率。对于上述岩样，使用气体通过它，气体粘度为0.0175mPas，压差为25mm汞柱，出口压力为1atm，流量为0.12cm3/s，求该岩样的渗透率。并与水测渗透率进行比较，说明它们不同的原因。解： 气测岩石渗透率大于液测岩石渗透率。因气体产生滑动效应。 4、某油层的油水相对渗透率曲线如图1所示，油层渗透率为0.35m2，地层油粘度为1.6mPa.s，地层水粘度为1mPa.s。若采用人工注水开采。求：（1）油层含水饱和度为50%时的油水流度比；（2）油层含水饱和度为50%时的油井产水率；（3）预测该油层的最终水驱采收率。解：Sw=50%时： Kro=0.4 Krw=0.2（1） （2） （3） 5、若某岩样有分为3层，各层的厚度为1.2cm、4.2cm、5.8cm，各层的孔隙度分别为0.2、0.24、0.26，各层的渗透率分别为0.05m2、0.35m2、0.5m2，各层的长度相同，流体沿小层做平行流动，没有层间串流，求：(1) 用算术平均计算该岩石的平均孔隙度和平均渗透率；(2) 以储集能力等效为依据计算岩石的平均孔隙度；(3) 以渗透能力等效为依据计算岩石的平均渗透率。答：(1) (0.2+0.24+0.26)/3=0.233 (0.150+0.35+0.5)/3=0.30 (m2) (2) =(1.20.2+4.20.24+5.80.26)/(1.2+4.2+5.8)=0.246 (3) =(1.20.05+4.20.35+5.80.5)/(1.2+4.2+5.8)=0.4（m2） 6、在一油藏中，其含水饱和度为某一值时，其水的相渗透率为0.06m2，油的相渗透率为0.25m2，水的粘度为0.5mPas，油的粘度为1.25mPas，试求:（1）水和油的流度各为多少？（2）水驱油的流度比为多少？（3）此情况下油井产水率为多少？解： （1） 水的流度：（m2/mpas） 油的流度：（m2/mpas） （2）水驱油的流度比： （3）油井产水率： 7、当饱和压力为170公斤厘米及温度为93.3时PVT筒内溶有气的单相石油体积为320厘米，当筒内压力降到136公斤厘米时，地下流体体积增加到335.2厘米，当放出4.1升气体时，石油体积为303厘米。然后压力下降到大气压力，温度下降到15.5，排出16.4升气体，石油体积为230厘米。计算气体的溶解度、原油体积系数、气体体积系数及在压力为136公斤厘米时石油的两相体积系数。解：R=89.13B=1.391B=1.317B=R=71.3