油层物理复习题

一、名词解释1、比照状态原理：当两种气体处于一样比照状态时，气体的很多内涵性质〔即与体积大小无关的性质〕Z、粘度也近似一样。2、自然气压缩因子：指在给定的压力和温度下，肯定量真实气体体积与一样温度、压力下等量抱负气体体积之比。即Z=V实际气体/V抱负气体。3、接触分别：指在油气分别过程中分别出的气体与油始终保持接触，体系的组成不变4、体系的组成：体系中所含组分以及各组分在总体系中所占的比例称为该体系的组成。体系的组成定量的表示体系中个组分的含量构成状况。5、泡点压力：指温度肯定时，压力降低过程中开头从液相中分别出第一批气泡时的压力。6、露点压力：指温度肯定时，压力上升过程中从汽相中分散出第一批液滴时的压力。7、饱和蒸汽压：指某一单组分体系在某一温度下处于热力学平衡状态时蒸汽在越强。8指平衡体系中第i组分在气相中的摩尔分数与其在液相中的摩Ki=yi/xi。9、束缚水：指在油藏形成过程中未被油气排驱而残存在储集层内的不再参与流动的水。10、岩石的粒度组成：指不同粒径范围〔粒级〕的颗粒占全部颗粒的百分数，通常用质量百分数来表示。11是指单位体积岩石内孔隙总内外表积或单位体积岩石内岩石骨架的总内外表积。12、胶结类型：指胶结物在岩石中的分布状况以及它们与碎屑颗粒的接触关系。面分布的差异现象。14、界面张力：指任何不互溶体系中单位外表面积上所具有的自由外表能。曾消耗掉的多余能量。该界面层的外表张力的现象。外表铺开从而降低体系外表自由能的现象。18指三相润湿周界处所受力场不平衡时沿固体外表的移动缓慢而使润湿接触角发生转变的现象。应和气阻效应。20不等径孔道中界面推动速度差异或者界面推动距离差异越来越大的现象。成为某相的相渗透率或某相的有效渗透率。渗透率的比值。23、流度：程度。二、简答题1、如何进展水型推断？当[Na+]/[Cl-]＞1Na+Cl-，会形成NaSO水2 4NaHCO3

水型。到底是哪一种水型还要进一步推断：当[Na[Cl]＜1NaSO[SO2] 2 4

水型；当[Na[Cl＞1NaHCO[SO2] 34

水型。〔2[Na+]/[Cl-]＜1Cl-Na+MgCl2水型。到底是哪一种水型还要进一步推断：

CaCl2当[Cl[Na＜1MgCl[Mg2] 2当[Cl[Na＞1CaCl[Mg2] 22、简述自然气粘度随压力的变化规律。

水型；水型。自然气的粘度在高压和低压下，其变化规律不同：在低压下的气体粘度变化规律：①气体粘度与压力无关；②随温度增加气大。而削减；③随分子量的增加而增加。3、在油气分别的过程中，一次脱气与屡次脱气的区分和联系是什么？多级脱气和微分脱气的区分和联系是什么？一次脱气与屡次脱气的区分：通常一次脱气比屡次脱气分别出的气量明气体中含轻质油较多。而屡次脱气时分别出的气量小，相对密度低。屡次脱气与微分脱气的区分在于微分脱气的基数很多，而每次压力下〔甚至很屡次〕降压直至降到最终的指定压力〔如大气压〕时为止。而屡次脱气只分几次降低压力。的原油脱气现象。4、简述典型未饱和油藏地层油各参数高压物性随压力的变化规律。P>Pb随压力增加，原油密度增大。P≥PbP＞Pb地层油的粘度：当P<Pb时，随压力的增加，原油粘度减小；当P＞Pb时，随压力的增加，原油粘度响应增大。5P-TP-T比较单组分的P-TP-TC〔1〕不同的是：泡点线和露点线的共同轨迹，泡点压力就等于露点压力；而双组分体系的P-T〔1.5〕对于单组分体系来说，临界点所对应的温度和压力是两相能够共存的CT〔1.5〕〔4〕6、依据下面的相图P-T图，推断图中的各点属于何种油气藏类型，各自有什么特点？A点：纯油藏。在原始压力和温度下，该体系是单一液相的原油。BB点的压力即为油藏泡点压力或饱和压力，它是原油开头脱气的最高压力。L点：带气顶的油藏。原始条件下油藏处于两相区，由于气、液两相的重力分别作用，原始状态下气体体积聚于油藏构造高部位，形成气顶。E点：凝析气藏。特点是原始地层压力高于临界压力，而地层温度介于临界E点位于等温反凝析区的上方。F点：气藏。特点是在等温降压的采气过程中，也不穿过两相区而始终保持单一气相。7、以下图表示不同比例的甲烷和乙烷混合物的相图，从图中可以得出哪些结论？任何双组分混合物的两相区必位于两个纯物质饱和蒸汽压线之间；纯组分的临界温度之间；〔即向重组分饱和蒸汽压线方向偏移；混合物中哪一组分的含量占优势，露点线或泡点线就靠近哪一组分的饱和蒸汽压线；两组分的浓度比例越接近，两相区的面积就越大；某一组分的浓度很高时，两相区的区域窄长。8、影响地层原油的粘度有哪些因素？这些因素都是如何影响的？原油的化学组成是打算粘度凹凸的内因。一般来说，原油的分子量越大，越高。溶解气油比越大，粘度越低。影响原油粘度的外因有温度和压力：温度上升，原油粘度降低。当压力高随压力的降低，原油粘度急剧增加。9、影响孔隙度的因素有哪些？如何影响？颗粒的大小及排列方式。立方体排列的大颗粒岩石一般孔隙度比较大。孔隙度变小。伴随胶结物质含量的增加，粒间孔隙显著降低。埋藏深度与压实作用。随着埋深的增加和上覆岩层的加厚，使颗粒排势格外显著。成岩后生作用。一方面受构造力作用储层岩石产生微裂缝，使岩石孔中的矿物质沉淀充填，导致岩石孔隙度减小。10、岩石中最常见的胶结物有哪些？如何划分胶结类型？胶结类型如何影响岩石的物理性质？岩石中常见的胶结物是泥质胶结物和灰质胶结物。泥质胶结物又称为粘土等含水层状硅酸盐为主；灰质胶结物以方解石和白云石等碳酸盐矿物为主。一系列变化等因素。胶结方式可分为基底式胶结、孔隙式胶结及接触式胶结。，储集油气物性很差；填于大孔隙中，胶结强度次于基底胶结。接触式胶结：胶结物含量很少，岩石孔隙性、渗透性均好。11、不同粘土矿物对储层的潜在影响表现在哪些方面？600%~1000%。高岭石：高岭石对储层的潜在影响有两个方面，一是充填粒间孔隙，降低石微粒堵塞岩石孔隙喉道。伊利石：鳞片状的伊利石主要通过减小孔隙的有效渗流半径而影响储层的这类伊利石易裂开，堵塞孔隙吼道。绿泥石：储层中的富铁绿泥石遇酸会溶解并产生沉淀，从而堵塞孔隙吼道，损害储层。12、影响渗透率的因素有哪些？如何影响？细、孔隙半径小，则岩石比面大，渗透率低。成岩作用：压实作用主要使孔隙通道急剧减小，渗透率大大降低；胶结作孔隙度增大，对渗透率也增大。构造作用与其他作用：构造作用形成的断裂和裂隙使储层孔隙度和渗透率均增大。特别是对碳酸盐岩储层。13、在下面的四幅图里面，都是岩石-油-水体系，要求判定各自的润湿性，并画出润湿接触角。1——油 2——水 3——固体14、如以下图相对渗透率曲线，分析说明三个区A、B、C〔1〕A区〔单相油流区：Sw≤Swi。曲线特征表现为：①水以水膜形式掩盖在岩石颗粒表影响小，油占据主要流淌通道。②Krw=0，Kro→1Sw↑→Kro微小↓。〔2〕B区〔油水同流区：Swi<Sw<1-Sor。曲线特征表现为：①Sw较低时，水易被油打效应、贾敏效应，使得随Sw↓→Krw↓↓；③Sw套流通通道流淌，珠泡效应、贾敏效应大大降低乃至消逝；④阻力效应明显，Krw+Kro3〕C区〔纯水流淌区：Sw>1-Sor，So<Sor。①Kro=0，非湿相油失去连续性SwKrw↓↓。三、计算题1、自然气组成分析资料如下表：组分GiMi甲烷0.88016.0乙烷0.04330.1丙烷0.04244.1丁烷0.03558.1〔小数点后保存四位有效数字〕由摩尔组成计算自然气的分子量和比重。ii解1〕由y G/Miii n

，而

G/Mi

G/MG1 1

/M G2

/M G/M3 4 4G/Mi ii1

i1所以 G/Mi i

0.880 0.043 0.042 16.030.144.158.1

0.0581所以 G/M 1

0.88/16.0

G/M

0.043/30.1y4

1 1 G/Mi i

0.058

0.9486 y 2 4

2 2 G/Mi i

0.058

0.2470i1 i1G/M 0.042/44.1 G/M

0.035/58.1y 3 3

0.0164 y

4 0.01033 i1

G/Mi

0.058

4 G/Mi ii1

0.058M

yMi i

yMyMi i 1

yM2

yM3

yM4 4i1 i1〔2〕由 0.948616.00.247030.10.016444.10.010358.123.934 M

23.934

0.8253g 29 29i2、自然气组成分析资料如下表：i组分GMi甲烷0.7016.043乙烷0.1430.070丙烷0.0944.097丁烷0.0758.124求各组分的摩尔组成；由摩尔组成计算自然气的分子量和比重。ii解1〕由y G/Miii n

，而

G/Mi

G/MG1 1

/M G2

/M G/M3 4 4G/Mi ii1

i1所以 G/M

0.70

0.14

0.09

0.0515i i 16.043 30.070 44.097 58.124所以 G/M

0.70/16.043

G/M

0.14/30.070y 1 1

y 2 2

0.0901 4i1

G/Mi

0.0515

2 4i1

G/Mi

0.0515G/M

0.09/44.097 G/M

0.07/58.124y 3 3

0.040 y 4

4 0.0233 i1

G/Mi i

0.0515

4 i ii1

0.0515M

yM i i

yM yMi i 1

yM2

yM3

yM4 4i1 i1〔2〕由 0.84716.0430.09030.0700.04044.0970.02358.12419.395 M

0.67g 29 2930180T=20℃〕下的体积为45000m3，假设这些自然气在地下占有的体积为265m3，试计算：gB；gZ。scVR=265m3，自然气在地面标准状态Vsc=45000m3，t=70℃,p=1，p=180scV自然气的体积系数B RVg Vsc气体的偏差因子

265 0.0059m3/m3 45000V nRTsc

/p ,sc

V ZnRT/pRRB VR

ZTpsc

273tpscZg V Tsc

p 293 p

293Bgp 2930.00591800.9072(273t)psc

(27370)14、一抱负溶液体系由C3

，nC4

，nC5

150°F组分C3n组分C3nC4nC5组分〔摩尔分数〕150°F〔大气压〕0.61025.00.2807.500.1102.60解：设汽相、液相所占的摩尔分数分别为Y、X，平衡常数为KKj=Yj/Xj=Pvj/P

j j j泡点方程∑ZjKj=1可得：∑ZjPvj/Pb=1∴Pb=∑ZjPvj=0.610×25.0+0.280×7.50+0.110×2.60=17.636〔atm〕又由露点方程∑Zj/Kj=1，可得：Pd=1/〔∑Zj/Pvj〕=1/〔0.610/25.0+0.280/7.50+0.110/2.60〕=9.615(atm)5、某油藏原始油层压力P=23.56MPa。该油井样品试验室PVT分析结果如下表。P(试验室压力点)MPaBo(石油地层体积系数)m3/m3Rs〔溶解油气比〕m3/m3Bg〔气体地层体积系数〕m3/m327.211.517167.523.811.527167.523.131.530167.522.451.532167.521.771.534167.521.091.537167.520.77(Pb)1.538167.50.00485818.371.484145.80.00546416.331.441130.30.00611514.291.4011150.007023〔1〕P=18.37MPa40m3地面原油，问：地面日产气多少？16.33MPa450m〔标准问这些产出物在地层中原油，自然气各占多少体积？〔1〕P=18.37MPaBt=BO+(Rsi-Rs)×Bg=1.484+(167.5-145.8)×0.005464=1.603m3/m3∵Rs=Vg/Vos〔Vg，Vos〕∴Vg=Rs×Vos=167.5×40=6700m3∵Bo=VOR/VOS〔VOR，VOS分别为地层原油体积和地面原油体积〕∴ VOR=VOS×Bo=2×1.441=2.882m3Vg=Vo×Rs=2×130.3=260.6m3V原油的等位压缩系数为

=〔450-260.6〕×0.006115地下=1.158〔m3〕1V 1V 1 V VC 21.77 22.45 0 VPT

VP V22.45

21.7722.451 B BB022.45

021.77 022.4521.7722.451 1.5341.532 19.199104(1/MPa)1.532 21.7722.456p132.0038P222.2946克，饱和煤油的岩样在空气中的质量P3为33.8973克，求该岩样的孔bP隙体积，孔隙度和岩样视密度〔0.8045/厘米3，视密度=骨架重W/V。bP解：孔隙体积：Vp

P 3 煤油PP

32.00830.804533.897322.2964

2.3536cm3外表体积：Vf

3 2煤油

0.8045V

14.4222cm32.3536∴ 岩样的孔隙度为： Vf

14.4222

10000

16.3200视密度为：

m P 32.0038 1 g cm3 2.2191g cm3 V V 14.4222b b78.11690.33的水，该岩样7.22218.0535克，饱和煤5.7561克，求该岩样的含水饱和度、含油饱和度、含〔2.65克/30.8750克/厘米3,水的密度1克厘米。解：由题意知，岩样总重量W1=8.1169g，岩样干重W2=7.2221g，饱和煤油后在W3=8.0535g，在煤油中重量W4=5.7561g，Vw=0.3cm3，岩样视密度ρb=2.65g/cm3,ρw=1g/cm3,ρo=0.8750g/cm3。由公式得：WW WW34 WW WW34 煤油∴岩样的孔隙度p 3 4 0.3619Vb 3 2

WW3

8.05357.2221∴岩样的孔隙体积Vp

Vb

mb

7.22212.65

0.36190.9863cm3岩样中含油的体积为：W .V 10.30.3gw w wV (WWo 1 2

W)/w

(8.11697.22210.3)/0.87500.6798cm3VS oVo Vp

0.67980.68920.9863

S Vw VVp

0.3 0.30420.9863S 1(Sg

S)1(0.68920.3042)0.0066w0.3cm3的水，由饱和煤油法测得孔隙度为0.25，求该岩样的含水、含油、含气饱和度〔设岩样的视密度为2.65g/c30.8750g/c31g/c3解：由题意知，岩样总重量W1=6.5540g，岩样干重W2=6.0370g，岩样视密度ρb=2.65g/cm3，Vw=0.3cm3，φ=0.25，ρw=1g/cm3,ρo=0.8750g/cm3。岩样的外表体积为：Vb

WWb

6.03702.65

V岩样的孔隙体积为：pVVV pbWW

V2.27810.250.5695cm3bV V 1o岩样中含油体积为：

2 w wo6.55406.03700.310.8750

0.248cm3VS oV∴ o Vp

0.240.4355S0.5695

wVVVp

0.3 0.52680.5695S Sg o

)

(0.4355

0.5268

0.03779100g92g4cm3，1.8g/cm30.91g/cm3，孔20%。试计算该岩样的含油饱和度和含水饱和度；1.21.03，试计算该岩样在油藏条件下的气体饱和度。W1=100gW2=92g，岩样视密度ρb=1.8g/cm3，Vw=4cm3，φ=20%，ρw=1g/cm3,ρo=0.9g/cm3。岩样的外表体积V mb b

921.8

51.11cm3∴岩样的空隙体积为：Vp

V51.1120%10.22cm3bW2V 1WW2

V.w

1009241

4.444o〔1〕S

o o 0.4388

0.9o V 10.22PVS Vw VP

4 0.391410.22〔2〕油藏条件下：Vo地下

V Bo地面 o

V

V Bw地面 w∴V VV V

V V

B

V BS g g V

o地下V

w地下

地面

o w下V

面

w Bo o

Bw wP 10.438 .

P2 0.9141.03 0.070310S.Sp

(1)Ss其中：S、SSp s面；φ——岩石孔隙度。解：设岩石的外表体积为Vf，孔隙体积为Vp，骨架体积为Vs，总内外表积为A依据定义有：SA …① S A…② SsA…③Vf p Vp VsS.VfSp.Vp.Ss.Vs.(1)又由Vp，V VpVsVf f得S.VfSp.Vf

.(1)除以Vf 得：SSp.Ss.(1)1 2 3 11、有一横向非均质岩石如下图，由试验测得各区域内的孔隙度和渗透率值如下：18%,22%,24%；K 160102m21 2 3 K 320102m2,K2

350102m2 L；1；

8cm,L2

3

11cm。用算术平均法计算该岩石的平均孔隙度和平均渗透率；按实际物理过程计算岩石的平均孔隙度和平均渗透率。1〕用算术平均法计算的平均孔隙度和平均渗透率分别为： 1 2 33

18%22%24%21.3%3kk 1k2k3k

160320350 102D276.67102D3 3〔2〕实际岩石的平均孔隙度，依据各储层储集力量相等可得V V Vp p1 p2

V 而Vp3

b

L.A.L.A.L.A.L.A.L.A1 1 2 2 3 3 .L.L.L .L.L.L 1 1 2 2 3 31 1 2 2 3 3L LLL1 2 318%822%1424%1121.7%81411依据串联储层平均渗透率的计算公式，可得Lk i

81411

102D263.62102DL 8 i

11k 160 320 350i1、如下图，流体沿图中方向流经横向不均质的岩层〔平面线性渗流，流量QΔp、Δp、ΔpL、L、L，其渗透率1 2 3 1 2 323K1、K、K23

，试依据达西定律导出该地层的总渗透率。解：由图可知，各层之间相当于串联联系，即通过各层的流量相等，总压差L为各层长度之和。依据达西总压差和各层压差如下：QL QLp p 1 1KWhQLp 2 2

1 KWh1QL1p 3 32 KWh2

3 KWh3由于总压差等于各层压差之和，故：QL QL QL QL 1 1 2 2 3 3KWh KWh KWh KWh1 2 3代入上式，移项，得：LLLK 1 2 3 L L L1 2 3K K K1 2 3130.04MPa，而空气排油的排驱压力为0.046MPa，另测得油-水截面张力为28.0mN/m，空气-油外表张力为24.9mN/m,求该岩样的润湿指数及接触角，并判别润湿性。P

=0.40MPa，P

=0.46MPa，σ

=24.9mN/mTWo

TogP

ow go0.4024.9WW

TWo P

0.4628.0

0.773Tog owP

为：ow

arccosTWo P Tog ow

arccos0.77339.35ow=39.35°≈0，说明岩石亲水性强，综合可得岩样为亲水岩样，即水湿岩石。14、有一岩样长10cm，截面积6.25cm2，