2025年石工院期末考试题及答案

2025年石工院期末考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1.某砂岩岩心绝对孔隙度为22%，连通孔隙度为18%，则其有效孔隙度为（）。A.22%B.18%C.40%D.无法确定答案：B（有效孔隙度指连通且对流体流动有效的孔隙体积与岩石总体积之比）2.下列关于相对渗透率的描述中，错误的是（）。A.油相相对渗透率随含水饱和度增加而降低B.水相相对渗透率随含水饱和度增加而升高C.束缚水饱和度下油相相对渗透率等于1D.残余油饱和度下水相相对渗透率等于1答案：C（束缚水饱和度下油相相对渗透率小于1，因孔隙表面吸附水占据部分流动空间）3.达西定律适用的渗流条件是（）。A.紊流、可压缩流体B.层流、可压缩流体C.层流、不可压缩流体D.紊流、不可压缩流体答案：C（达西定律假设流体作层流流动且不可压缩，符合线性渗流规律）4.毛管压力曲线中，排驱压力对应的是（）。A.最大喉道半径B.最小喉道半径C.平均喉道半径D.中值喉道半径答案：A（排驱压力是压汞实验中汞开始进入岩样的最小压力，对应最大喉道半径）5.溶解气驱油藏采收率主要取决于（）。A.原始气油比与原油压缩性B.地层压力与渗透率C.油层厚度与孔隙度D.注水量与采油速度答案：A（溶解气驱依靠原油中溶解气膨胀能驱动，原始气油比越高、原油压缩性越好，采收率越高）二、填空题（每空1分，共15分）1.孔隙度计算公式为φ=（V_p/V_b）×100%，其中V_p为（孔隙体积），V_b为（岩石总体积）。2.束缚水饱和度是指（岩石中无法被驱替的水相体积与孔隙体积之比），通常用（S_wi）表示。3.贾敏效应的本质是（液滴或气泡通过喉道时产生的附加阻力），其大小与（界面张力）和（喉道半径）相关。4.表皮系数S为正时，表示井底附近存在（污染带）；S为负时，表示井底附近存在（增产措施改造的高渗带）。5.地层破裂压力计算公式为p_f=αp_p+σ_h，其中α为（岩石的破裂压力梯度系数），σ_h为（最小水平地应力）。6.水驱油藏的主要驱动能量包括（天然水驱能量）和（人工注水补充的能量）。三、简答题（每题8分，共32分）1.简述毛管压力曲线在油藏评价中的主要应用。答：毛管压力曲线通过反映岩石孔隙结构特征，可用于：①确定储层岩石的分选性和连通性（曲线越平缓，孔隙分布越均匀）；②计算束缚水饱和度（曲线与S_w轴交点对应的含水饱和度）；③评价储层渗透性（排驱压力越低，最大喉道半径越大，渗透率越高）；④划分储层类型（根据曲线形态分为大孔粗喉、中孔中喉、小孔细喉等类型）；⑤预测油藏原始含油饱和度（结合油藏高度与毛管压力的关系）。2.达西定律与非达西定律的主要区别是什么？答：达西定律描述线性渗流，适用条件为层流、低流速、流体不可压缩，表达式为v=-(K/μ)(dp/dx)，其中流速与压力梯度呈正比；非达西定律描述非线性渗流，当流速较高时（如气井或裂缝性油藏），流体流动出现惯性力，需引入惯性项修正，表达式为v=-(K/μ)(dp/dx)-βρv²，其中β为非达西系数，流速与压力梯度呈非线性关系。两者的本质区别在于是否考虑惯性力对渗流的影响，达西定律忽略惯性力，非达西定律需考虑。3.简述溶解气驱油藏的开发特点。答：溶解气驱油藏无外部或边底水能量补充，开发过程分为三个阶段：①地层压力高于饱和压力时，依靠原油和岩石的弹性膨胀驱动，采油速度低、气油比稳定；②地层压力低于饱和压力后，溶解气不断析出形成气泡，气泡膨胀驱动原油流动，但气泡未连通时（溶解气驱阶段），气油比快速上升，采油速度增加；③气泡连通形成连续气相（气顶驱阶段），气体窜流严重，油相渗透率大幅下降，采油速度骤降，气油比达到峰值后因气体大量采出而下降。总体采收率低（一般5%-20%），开发效果差。4.压裂增产的主要机理是什么？答：压裂通过向地层注入高压流体，在井底形成裂缝并延伸，其增产机理包括：①缩短渗流距离：裂缝沟通远井地带，使流体从“径向流”变为“线性流”，降低渗流阻力；②提高近井渗透率：裂缝内充填支撑剂（如石英砂、陶粒），形成高导流能力通道，避免裂缝闭合；③解除井底污染：压裂可穿透污染带，将污染物挤入地层深处或随返排液带出；④沟通天然裂缝：人工裂缝与天然裂缝网络连接，扩大泄油面积。四、计算题（共43分）1.（15分）某岩心长度L=5cm，横截面积A=2.5cm²，用粘度μ=1.2mPa·s的煤油在压差Δp=0.3MPa下做流动实验，测得流量Q=0.8cm³/s。（1）计算该岩心的绝对渗透率K（单位：mD）；（2）若改用天然气（粘度μ_g=0.02mPa·s，压力p=2MPa，气体偏差因子Z=1.05）进行实验，考虑滑脱效应（克氏系数b=0.1MPa），计算视渗透率K_a（单位：mD）。解：（1）根据达西定律Q=KAΔp/(μL)，变形得K=QμL/(AΔp)。代入数据：Q=0.8cm³/s，μ=1.2mPa·s=1.2×10^-3Pa·s，L=5cm=0.05m，A=2.5cm²=2.5×10^-4m²，Δp=0.3MPa=3×10^5Pa。K=(0.8×10^-6m³/s×1.2×10^-3Pa·s×0.05m)/(2.5×10^-4m²×3×10^5Pa)=(0.8×1.2×0.05×10^-9)/(2.5×3×10^1)=(0.048×10^-9)/(7.5×10^1)=6.4×10^-13m²转换为mD：1mD=0.987×10^-15m²，故K=6.4×10^-13/0.987×10^-15≈648.4mD（2）视渗透率K_a=K(1+b/p)，其中b=0.1MPa，p=2MPa。K_a=648.4×(1+0.1/2)=648.4×1.05≈680.8mD2.（14分）某油藏有效厚度h=10m，孔隙度φ=20%，束缚水饱和度S_wi=25%，原始含油饱和度S_oi=75%，原油体积系数B_o=1.2m³/m³，地面原油密度ρ_o=0.85t/m³，采收率E_R=30%。（1）计算油藏地质储量（单位：10^4t）；（2）计算可采储量（单位：10^4t）。解：（1）地质储量N=100Ahφ(1-S_wi)/B_o×ρ_o（公式中A为油藏面积，假设A=1km²=10^6m²）。代入数据：A=10^6m²，h=10m，φ=0.2，S_wi=0.25，B_o=1.2，ρ_o=0.85t/m³。N=100×10^6×10×0.2×(1-0.25)/1.2×0.85=100×10^6×10×0.2×0.75/1.2×0.85=100×10^6×(1.5/1.2)×0.85=100×10^6×1.25×0.85=100×10^6×1.0625=10625×10^4t（2）可采储量N_R=N×E_R=10625×30%=3187.5×10^4t3.（14分）某油井处于弹性驱动阶段，地层渗透率K=50mD，油层厚度h=8m，原油粘度μ_o=5mPa·s，体积系数B_o=1.1，井底流压p_wf=15MPa，原始地层压力p_i=25MPa，井半径r_w=0.1m，供油半径r_e=500m。（1）计算油井日产油量（单位：m³/d）；（2）若井底污染导致表皮系数S=3，计算污染后的日产油量（保留两位小数）。解：（1）弹性驱动阶段油井产能公式为Q_o=(2πKh(p_i-p_wf))/(μ_oB_oln(r_e/r_w))。代入数据：K=50mD=50×0.987×10^-15m²≈4.935×10^-14m²（实际计算中可保留mD单位，利用达西公式简化）；h=8m；μ_o=5mPa·s=5×10^-3Pa·s；B_o=1.1；p_i-p_wf=10MPa=10^7Pa；r_e/r_w=500/0.1=5000，ln(5000)≈8.517。Q_o=(2×3.14×50×10^-3×8×10^7)/(5×1.1×8.517)（注：此处简化单位转换，1mD=1×10^-3μm²=1×10^-12m²，实际计算中更简便的方式是使用现场常用单位：Q_o(m³/d)=0.543Kh(p_i-p_wf)/(μ_oB_oln(r_e/r_w))）按现场公式计算：Q_o=0.543×50×8×(25-15)/(5×1.1×ln(500/0.1))=0.543×50×8×10/(5×1.1×8.517)=0.543×4000/(46.8435)≈0.543×85.4≈46.37m³/d（2）污染后产能公式为Q_o'=Q_o/(1+S×(ln(r_e/r_w))/ln(r_e/r_w