油层物理习题

油层物理:

一、名词解释题

1粒度组成:岩石各种大小不同颗粒的含量。

2.不均匀系数(n)：n=d60/d10,式中：d60一在颗粒累枳分布曲线上颗粒累枳重量百分数为60%的

颗粒直径；d10---------在颗粒累枳分布曲线上颗粒累枳重量百分数为10%的颗粒直径。

3希土:直径小于0.01的颗粒占50%以上的细粒碎屑。

4.胶结类型：胶结物在岩石中的分布状况及与碎屑颗粒的接岫关系。

5.岩石的比面(S):单位体积岩石内颍粒的总表面机或孔隙总的内表面机。

6.岩石的孔脓度(4):岩石中孔隙体度与岩石总体积的比值。

7岩石的绝对孔隙度(4>a):岩石的总孔隙体积与岩石外表7机之比。

8.岩石的有效孔隙度(巾e):岩石中有效孔隙体根与岩石外表K枳之比。

9.岩石的流动孔隙度(4>f):在含油岩石中,能在其内流动的孔隙体枳与岩石外表体积之比。

10.岩石的压缩系数(Cf)：Cf=AVp/Vf*1/AP,Cf是指C层压力每降低一个大气压时,单位体积岩石内孔

隙体积的变化值。

11.油层综合睥性系8(C):C=Cf+(DCI;C=Cf+0(CoSo+CwSw)当油层压力降低或升高单位压力札

单位体积1层内,由于岩石颗粒的变形，孔隙体积的绢小或墙于液体体枳的膨胀或压缩，所排出或

吸入的油体现或水体机。

12.岩石的渗透率(K)：K=QuL/A(P1-P2)岩石让流体通过的能力称为渗透性,渗透性的大小用渗。率表

示。Q=K*A/p*AP/L

13.达西定律：单位时间通过岩芯的流体体枳与岩芯两端压差及岩芯横敲面积成正比用与岩芯长度、

流体粘度成反比，比例系数及岩石的渗透率长。

14.“泊机叶”定律：

4

Q=-n-r(Pi-P2)/8ML

15.110®(丫)：<=Le/L,式中：Le一流体通过岩石孔隙实际走过的长度L-岩石外表长度

16.岩石的含油期和U：So=Vo/Vp

17.岩石的束缚水随和度(Swi):存在于砂粒表面和砂粒接触角隅以及微毛管孔道中等处不流动水的

施和度。

18.天然气的摩尔组质(Ni):Yi=Ni/W式中:N1组分的摩尔数,n—气体组分数

19.天然气的分子量(M)：M=Wn(YiMi)式中：Mi一组价i由分子量，n—组成数,Yi一天於气各

组分的摩尔组成。

20.天然气的比重(y):y=p”pa式中：pg一天然气的密度；pa-空气的密度。

21.天然气的压缩因了(Z):天然气与理想气体之间的偏差值。

22.天然气的体枳系数(Bg):Bg=Vg(油气解条件)/Vo(标准状况下)

23.天然气的压缩系数(Cg)：Cg=-1/V(V/P)T当压力每变化一个单位时，气体体机的变化率。

24.流怵的粘度：流体在流动时由于内部摩擦而引起的网力

25•.接触分离：2离过程中分出的气相始终与液相接触,系赞组成不变，气、2两相平配列分离完

时才栉出气。

26.多级分离：降压过程中，每一级脱出的气定压件走后，液相继续下一级股气，油气来不及建立热力

学平衡，系统组成不断改变。

27.地层油溶解油气比(Rs):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注体枳。

28.天然气在石油中的平均溶解系数(a):2压力增加一个单位的,单位体帙地面油所溶解的气量。

a=(Rs2-Rs1)/(P2-P1)

29.地层油的体根系数(B0):B0=VF/Vs地层油与它在地面标注状况下脱气后体枳的比值。

30.地层油两相体枳系数(Bt)：当地层压力低于饱和压力时，在某一压力下，地层油和释放出气的总

休枳与它在地面条件下脱气油体枳的比值。

31.地层油的压缩系数(Co):Co=-1/VF(V/P)T定温下单位体积地层油在压力改变一个单位时体「变化

率。

32.地层油的俎和压力(Pb):油藏中开始出现第一批气泡时的压力。

33.地层油的比重(d204):在20oC下的原油密度与40c下水的密度之比。

34.地层油的所喷温归原油降温时，开始有了邮结晶析出的温度。

35.比界面能：o=R/S式中：R-自由界面(LS—界面层的面孔单位面租界面上所具有的自由

界面能。

36.选择性湖湿：3固体表面有两种流体存在,某种流体自发地驱开另一抻流偏的现象。

37制状洞湿：同一岩样表面上由于矿物组成不同表现出不同的湖鼠

38.混合润湿：同孔道中不同位置的洞湿不同，在小孔隙的砂粒接触处常是亲水的，而在大孔隙的

砂粒表面常是亲油的。

39.毛细现象:3相流体在毛管中的上升现象。

40.毛管力:毛管中平衢弯液面两M非湿相和湿相压力差的一种即加压力。

41.球血上的毛管压力Pcs=2。/R=2ocose/r

42，WEE(Pr):非湿相流体进入已随和源相流体的岩样，驰替开始时的起始压力。

43•的和度中值压力(P50c):驱替Pc曲线上的和度为50%时对应的Pc值。

44.最小澧相施和度(Sw)min：驱替压力达到最大时，未被非混相充满的孔隙体积百分数。

45.驱替:非湿相驱湿相的过程。

46.吸吮：湿相自动躯开非湿相的过程。

47.有效渗透率：当多相共存时岩石对每一相流体的通过能力。

48.相对渗透率：每相流体的有效渗透率与岩石绝对渗透率的比值。

49.产水率(fw)：fw=Qw/(Qw+Q0),是产水量与产液量的比值。

50.末端效回：两相流动时，在岩样末端，由于毛管孔道间断引起的湿相胞和度富机和见水滞后的现

象。

51、油层物理:是研究儡层岩石、岩石中的流体（油、气、水）以及流体在岩石撤小孔道中渗流机

理的一门学科。

52.水力沉降法：是基于大小不同的颗粒在粘性液体沉降速度不同进行分离的原理。

53、粒度中值：在累计分布在线上相应累计重量百分数为50%的颗粒直径。

54、分选系数：代表碎屑物质在沉积过程中的分选的好坏。

55、孔叶比：孔隙与喉道直径的比值。

56、孔隙配位数：5个孔道所连通联道数。

57、孔隙让曲度：用以描述孔隙弯曲程度的一个参数。

58、比热：把克岩石的温良生高度所需的热量叫做比热容量，简称比热。

59、泡点：是在温度一定的情避下，开始从液相中分离出第一批气泡的温度。

60、露点：是温度一定是开始从气相中遍结出第一枇液滴的压力。

61、天然气：是指在不同的也质条件下自然形成、运移，并以一定的压力俯集在地层中的气体。

62、6层有的密度:单位体积地层油的质帚。

63、原油的凝固点:是指原油由能流动到不能流动的转折眺

64、界面：截面是非混落两相流体之间的接触血。

65、洞湿：是指流体在界面优力的作用下沿岩石表面流散的现象。

66.不均匀系数：指累枳分布曲线上某两个重量百分数所代表的颗粒直径之比值。

67、孔吼比：孔隙与吼道直径的比值。

68、岩石的绝对孔隙度：指岩石的总孔隙体枳Va与岩石外表体枳Vb之比。

69、交接类型:腋结物在岩石中的分布状况以及它外与砰屑口粒的接触关菰

70、前界箍析温度：当体系温度高于最高温度CT时，无论加多大的压力，体系也不能液化，此温度称

为质界箍折温度。

71.油气分航伴的看压力降低而出现的原油股气现象。

72、天然气等温压缩系数：在等温条件下，天然气的压力变化的体积变化率。

73.矿化度：地层水中含盐置的多少，代表矿化度的浓度。

74出阻性：当存在两种非混相流体时，其中某一相流体沿固体表面延展或附着的帆向性。

75.接触角：过气液固三相交点对液滴表面所做切线与液固界面所夹的角。

76.附着耽将单位而机固■液界面在第三相中拉开所做之J力。

77、洞混反转:7们把固体表面的亲水性和亲油性的相互转化叫做闻湿反转。

78、7分涧湿:也称斑状洞湿,是指油湿或水湿表面无特定也置。

79、静洞阻滞后：油、水与固体表面接触的先.后次序不同IO产生的滞后现象。

80、动洞湿谕后：在水肥油或油驱水在水中,当二相同界沿用体表面移动时，因移动的延媛而使湖湿

角发生变化的现象叫动涮湿滞后。

81、拉普拉斯方程:

Pc.a(1/Ri+1/R2)

82.相渗透率:多相流体共存和流动时,其中某一相流体在岩石中的通过能力大小。

83、三次采油：针对二次采油未能采出的残余油和利留油，采用向地层注入其他驱油工作剂或引人

其他能量的方法。

84、阳力系数：是指在有油存在的多孔介质中，水的流度与聚合物溶液的流度只比。

二、综合题和计算题笞案

1.试论述枯土遇滤水膨胀原因和消除的方法。

答：因布土中含有蒙脱石等谓水易M胀的矿物。蒙托石晶层是分子间作用力联结，其取结弱，水分子

易进入层间引起膨胀。此外蒙托石表面呈负电性，易吸附阳离子形成水化层。祜土膨胀性证和水的

性质有关，水中电解质浓度噌加，膨胀性激弱，粘土在酸性水中解离，晶层表面带正电就不会吸附阳

离子形成水化层，因此可以通过注盐水、注酸水(需有防腐措饱)、注聚合制等方式消除粘土的酚胀。

2、设某断块砂岩体积为14.4*107立方米，孔隙度为20%,地层油的压缩系数Co=1*10-4/%帕，水的

压缩系数Co=4*10-4/»tt,砂岩的压缩系数Cf=1*10-4/兆帕(以岩石体积为基砒)，油层压力20.0

兆帕，嵬和压力19.0兆帕，束黑水胆和度25%,原油比重为丫。=0.86,体根系数Bo=1.2,向这个断块

油层那性能量驱油，可以采出多少油？

444

C=Ci+0(CoSo+CA.S^=riO-+0.2[(1-25%)*10*10-+25%*4*10-]=2.7*10Al/Mp.1)

地层油：Vo=C*△p*Vf=2.7*10-4(20-19)*14.4*107

=3.89*104m3

地面:Go=Vo*Vo/Bo=3.89*104*0.86/1.2

=2.79*10*T

3.为何说岩石的绝对渗透率是岩石本身固有的属性？

答：岩石本身固有的孔隙结机具让流体通过的能力是一定的。此外外界条件如流体拈度玉差等到

政变岩石的绝对渗透率是不变的。

4、用空气砌定岩心渗透率，岩心直径d=1.9cm,L=2.54cm,空气在常温下的祜度ua=0.0183毫帕.秒，

岩©入口处的压力P1=1500毫米汞柱,出口压力P2=750毫米汞柱，通过岩心的空气流置在标准情况

下(常温，大气压)为Qo=35厘米/秒，求所测岩心的渗透率为若干？

§:K=2POQOML/A(P21-P22)=

2*1*35*0.0183*2.54/13.14*1.9?/4[(1500/760)-(750/760)]}

=0.393D

5.试论述岩石的渗透率具有面枳因次。答：(1kK=QML/(FAP)=L3/T/F*T/L2L2/(L2*FL2),可见K的

因次为面怏因次(2)、K=①⑵8由数也可看出具有面枳因次。(3)、岩石中孔道或面枳越大,K的数

值就越大。

6.如何根据孔隙大小分布曲线制断孔隙的均匀程度和渗透率的好坏？

答：孔隙大小分布曲线尖衅超高表示孔隙超均匀，若曲线尖峰他向右移表示渗透率越高。

7、7论述油层综合弹性系数的物理意义?答：当油层压力改变OJMPa时，单位体积岩石中孔隙和

液体总的体根变化。它代表岩石和流体理性的综合勒响，是考虑地层中伸性俯吊和理性能量的重要

参数。

8、用同一快岩心砌定岩石含M、水、气胞和度，岩石渗透率，岩石的孔隙度，岩石的比面对岩石的

碳酸盐含量，其先后额序应如何安排？

答：籁庠：（1）岩石含油、水、气抱印度（SO、Sw、Sg）；（2）岩石孔隙度（①）；（3）岩石渗透率

（K）；（4）岩的比面；（S比）；（5）岩石的碳薮盐含量。

9、写出渗透率（K）、孔道半年（「）、孔隙度（①）和比面（S）之间的函数表达式。并指明适用范

围。

K=a>r2/8,K=03/2S2,其适用范围是等径毛管所组成的假恐岩石。

10、画出地层油相态示意图，并结合代表的油、气薮类型加以说明。

答：（1）一般气藏：I曲界箍折温度和下露点线右恻如F点（2）反疑析气藏：温度介于临介温度和幅

界凝析温使之间，上露点线上耽如A点（3）带有反技凝析气顶的油藏：两相区内；上露^线下面

阴影区（4）未饱和油藏：温H低于脸界温度，泡点上方如J点（5）他和油藏：两相区内如L点以及

泡点线上如I点（6）易挥发油即温度接近临界温度，泡点上方，如M点。

11、什么是反湛所气戴，其形成的原因和开发中应注意什么？

答：反制析气藏的温度介于曲界温度和临界淹折温度之间，上露点线的上方，其形成的原因是液相

溶于气相中呈非液非气的雾状，开采时应使开采压力高于上露点压力。

12.未他和油藏原始嵬出压力的祗念和重要性以及翳响因素。

§：未胞和油藏原始悒和压力是压力皿开始出现第一批气泡时的压力。重要性：（1）它是区分油

藏屋类以单相油或油气两相同时存在和渗流的界限；（2）反映和控制油薮驱动方式的主要标志；（3）

地层油物性发生突变的特折点。居响因素：（1）油气的性质；（2）温度和压力影札特刖是温度的

题响；（3）断层隔档的第喟。

14.大庆长垣地层油的程性参数（原始的和压力Pb、平均浴颦系数a、祜度口。、密度po、体枳枳系

教Bo、压缩系数Co）由北至南的变化现律，并说明其原因。

答：由于北部油重气轻不易落于油中、易分离，在较高压力下分离出第一批气泡故鬲，因气不易滔于

油中，故平均溶解系数（a）Ko油中气得少使油的精度（M0）高。也是由于油中气丸而使体枳

系数（Bo）和压缩系数（Co）部小。南部的情况与此相反。

15、影厨选择性潮湿的因素有哪些?答：（1）岩石，捌组成的影响；（2）油蕨流体性质的影响；（3）

岩石微观结周的翳响；（4）活性物质的勒响；（5）温度的影响；（6）岩石表面粗糙的居响。

16.毛管效应所产生的附加阻力及其对采油的利。如何减少H阻力。

答：静毛管效应产生的第一仲附加阻力：P1=2owocos/r-awo/r

动毛管效应产生的第二种附加阻力：P」=2owo（1/R”-1/R'）

贾敏管效应产生的第三种附加阻力：PIII=2。wo（1/R'1-1/R"2）

利用毛管效应的例子是用乳状液、泡沫等蜡水以及“三采”中的泡沫驰等。毛管效应的害处是液滴

和气泡引起的阳力硬外地消耗能量，甚至使位于低渗透的层油井不能也油。

17、试判断左图中亲水岩和的孔道大小（「）、孔道均匀程度、渗透率（K）、T缚水但和度（Swi）、

附压（PY）、油水过渡带的厚度（h）、根歪度或细歪度，并画出岩石I和II的孔隙大小分而曲线。

答：岩石I:r大、「均匀、k大、Swi小、PY小、h小粗歪度

岩石II:।•小、「不均夕、k小、Swi大、PY大、h大纲歪度

（图略）

18、在一油藏中，若其气体渗出率为0.060达西，而油的渗透率为0.250达西，气体拈度为0.015厘泊,

而油的粘度为1.25座泊，试求（1）气和油的流度各为多少?（2）气驱油之流度比为多少？答：（1）

气的流度：

入产KJuo=0.060/0.015=4D/mpa*s

油的流度：入0=

Ko/Mo=0.250/1.25=0.2D/mpa*s

(2)气2油的流度比:M=

入J入°=4D/mpa*s/(0.2D/mpa*s

)=20

19、简述油水两相渗流时相界面的物理化学现象及其对渗流过程的影响。

答：当岩石中存在油水两相时,其两相之间都存在界面能、油水和岩石之间会产生选择性拒湿现象，

罪而产生毛细管压力。当水第油发生在亲油孔道时，毛管压力是水驱油的阻力；当发生在耒水孔道

W,毛管力是水驱油的动力，目当驱动压力较大时，弯液面会发生反转现象，毛管压力也会变成水驱

油的杷力。由于水粘度低会向前突进，当通过孔隙喉道时，会形成水滴。另外，当水驱并取孔道中的

油时，不论速度大还是速度小，那会在小孔道或是大孔道残留油滴。旦形成上述水珠和油滴就会产

生一系列的毛管效应,会有PI=2o/R-o/r,PII=2o(1/R”-1/R')和Plll=2o(1/R'1/R”2)的毛管附

加阻力。还会产生念式流机快惨滤速度夫大降低。此外，孔隙表面存在的具有异常粕度和陨15的吸

阳层，也使渗滤阳力大大增加。

20、试论述岩石有效渗透率小于绝对渗透率。

答：由于多相流动时，每两相之间那存在界面能，流体和岩石之间会发生选择性耐湿和毛管压加在

一殷的驱动速度下，毛管力是水驱油的阻力，流体通过孔隙顺道或在并既孔道中流动时会产生气泡

和液滴，这就产生了静和动毛管效应以及贾敏效应引起一系列毛管附加阻力。此外，念珠式流动，孔

隙表面反常祜膜和高强度的液膜都使渗滤阻力大大增加。在多相流动时由于其它相的存在，也使垓

相渗滤面积减少因此，岩石的有效渗透率小于绝对渗透率#,

21、设有一块砂岩岩心，长冏L=3cm,截面枳A=2cm2,在哇差4P=2大气压下，粘度为1cp的盐水

和拈度为3cp的油通过垓岩心的流量为刖为0.5cm3/s和0.167cm3/s,通过计算证明岩石的绝对渗透

率K为一常数。

证明：根据达西定律,盐水通过该岩心时K1=QWuWL/

A△p=0.5*r3/2*2=0.375

油通过该岩心时K2=QOMoL/

AAp=0.167*3*3/2*2=0.378

显然K1=K2,无论哪仲流体流过谖岩也算得的岩石绝对渗透率都是一样的,耻岩石的渗透率不屈

淹过其流体的改变而改变，为一常数。

22、已知一假想岩石，设其单位血机中有n根半径为r的毛细管，散而铁为A,长度L,根据达西定

律与泊稷叶定律推导渗透率与孔隙半径的关系。

推导：根据泊稷叶定律得单根毛管流量如q=ir「4Ap/8uL

则面枳为A的暇象岩石总流量为:Q=Anq=nATrr4Ap/8uL根相立西定律,流量为：Q=KAAp/ML

上述二式右端相等，即：

KAAp/pL=nAirr4△W8HL又假象岩石的孔隙度为。=nAirr2L/AL=nirr2带人上式整理得:K=4)r2/8

23、巳知标注状况下温度为T。,压力为M试根据气体状态方程推导压力p温度t的油层条件下天然

气的体积系数B。。

推导：在标诜状况下，气偏近仪服从理想气体的状态方程，那么

VO=nRTO/pOV实由地层条件下,气体的偏积可按真实气体状态方程求出，pV=ZnRT,V=ZnRT/p

其中T=273+t,根描气体体枳系数的定义：Bg=V/VO=ZTp/TOp=Z[(273+t)/273p]p0

24、ft么是接触角，根据其定义划分岩石的洞湿性。所谓洞湿角是指极性大的流体在三相同界面

处的切线与核相流体和固体之间的界面所夹(包含孩顶流体)的角，一殷用6表示。帙据接触角的

定义，可将油-水-岩石系统划分为以下几种精况：1)8=0时，岩石是强亲水2)6<90时，岩石

亲水憎油3)0=90时，岩石中性刈湿4)8>90吼岩石亲汨僧水5)8=180时，岩石强亲油

25、什么是物质的自由界面能,有哪些性质？物质表面分子同时受内不物质分于和外部空气分子的

作用加由于内不物质分子的引力远大于空气分子的引力，所以表面层分子受合力的方向指向物质

内部并与表面垂直，因而分子具有向物质内部运动的趋势，川水相表面有自用缩小的超势。这种表面

层分子力场的不平衡使得这些表面层分子曲存了多余的能帚，我『〕把这抻能吊称为自由界面能。具

有以下性质：1)界面超大，自由界面能也超大2)两相分子的极性差超大，自由界面能也超大3)自

由界面能并不限于截面上的单分子层，而使存在于两相界面到分子力场达到平衡时的整个界面层内

4)自由界面能与两相的相态苜关

26、已知，有一快岩样长3cm,面积为2cm2,用单相油或水测得岩石纳对渗透率为0.375Jm2。若

在同一岩样中的和70%的盐水和30%的油井保持旭和度在渗流过程中不变，当压差为0.2Mpa时,

测得盐水的流量为0.3cm3/s,油的流量为0.02cm3/s。油水的拈度分别为3mPa-s和1mPa・s,根

据达西定律求油水的相渗透率和相对渗透率。

解:根据达西定律K=QnL/AZkpffi:K0=Q0M0L/AAp=

2

0.1(0.02*3*3/2*0.2)=0.045(Mm)

Kw=QwMwL/AAp=

0.1(0.3*1*3/2*0.2)=0.225(um2)

根撮相对渗施率的慨念：

Kro=Ka/K=O.O45/O.375=O.12

KAV=KW/K=0.225/0.375=0.60

27、论述腋结物的股结类型及各自的特点。答：股结类型指股结物在岩石中的分布状况及与砰吊颗

粒的接触关系。介为以下三脚：1)基底胶结：胺结物含量较贪碎屑颗粒孤立地分布与股结初中，彼

此不相接触或极少颗粒接触。版结锄与碎屑颗粒同时沉融改称原生股结。其胶结强度很哥。2)孔

隙腋结：腋结物含量不机充填于颗粒之间孔隙中，颗粒成支架状接触。这种情况胶结物多是次生的，

分布不均匀，多充填于大的孔隙中，胶结强度次于基底胶结。3)接触腋结：股结物含量很小，一骰小

于5%,分布于颗粒相互接触的地方，颗粒呈点状或线状按虬股结物名为原生的或碎屑反化物鼠

最常见者为泥毗股结得不结实。

28、论述两组分相图的特点。

窗1)关于临界点：混合物的G界压力都高于各站组分的临界压力，混合物的临界温度则居于两站组

分质界温度之间；两组分的性质（如分子灵、挥发性），差别越大，则前界点批述所包围的面积也适

夫随着混合物巾较重组分比例的增加，有界点向右近移。2）关于两相区:所有混合枷的两相区都

位于两纯组分的蒸汽压线之间；两组分的分配比例越接近，两相区的血枳就越大；两组分中只要有

一个细分占绝对优势，相图的面积就变得挟窄；混合物中哪一组分的含量占优势，露点线或泡点线就

靠近哪一组分的蒸汽压线；两组分性质差别也大，两相区也大。

29、论述天然气的粘度在IK压和高压下的影响因素。

答：在IK压下，气体的祜度与介子平均运动速度，平均自由程和密度有关。由于气体分子的非定向热

运潮，随温度增加，运动速度用肌所以粘度增大。当压力墙大时，单位体枳内分子数目增多，但是

由于分了平均自由程减短，而使二者的相互影响抵消，所以在接近大气压的低压条件下气体的精度

与压力无关。另外在低压下同一族类的范围内，气体的粘度随分子量的胭加而减小。气体在高压下

的粕15不同于在低压下的粕鼠它将随压力的塔加而增加，随温度的增加而降低，同时随分子量的

憎加而增肌即具有类心于液体祜度的特性。这是以内：在高压下对和H的整响由气体分子间的相互

作用力起主要作用。压力用高，分子间距离臧小，分子间引力增大，气层间产生单位速度佛度所需的

层面剪切应力很大，使得裕度也增大。

30、论述油气分离的分类，各自的特点。答：油气的分离通常有两种基本类鱼一种是接触分离，-

桃是他介分岗。接触分离：即一次或分几次将系统的压力降到指定的脱气压力，但在油气分离过程中

分离出来的气体与石油始终保持接触，系统的组成不变。微分脱气：在脱气过程中，分多次将压力择

到指定压力。每一次降压后，分处的气体都从容器中排出，便气液分开，亦即股气是在不断降压,

不断排气,系统组成也在不断变化的条件下进行的

31.注水开发油田丸和压力如何变化，其影响因素有哪些？

答：1）由于注入水与原油的相和作用，原油中一部分轻质组分溶解于水中，便油气比和随和压力下

降；2）水和原油相互作用的结果使原油性质变差，使油气不易互浴，因而俎和压力上升；3）由于注

水中住往洛有一定量的空气,其中氧气与原油发生氧化，使天然气中增加来氮气，便饱和压力升高。

由于以上三个因素的相互口响，就造成了原油含水行随和压力变化的复杂性。

32、论述油水相对渗遭率曲线的分区及特点。答：一般分三个区：1）单相油濡区2）油水同流区3）

纯水流动区。特征可।月细为：1）无论滑相还是非湿相部存在一个开始流动的最低流动附和度值，当

流体抱和度值小于该最低随和度值时，流体不能流动。2）小源相的和度未达到100%此其相对

渗透率可以达到100%;而滑相随和度则业须达到100%,其相对渗透率才可能达到100%。

3）两相同时流动时,两相相F渗透率之和小于1,并且在等渗点处到到最小值。

33、以空气-水界面为用论述目由表面能产生的原孔§：水相内分子层的每一个分子，由于它。〕同

时受到周围同类分子的作用，所以其分子力场处于相对平衡次态，即周围分子力的合力为零。而水表

面层的介了，由于它们方面受到液体层内分了力的作用，同时另方面又受到空气分了的作用,

由于水的分子力远远大于空T的分子力，所以表面层分子就会自发地力图向下沉入水中，表面层分

子受到周围分子力的作用合力不再为零，力场也不再平顺。表层分子比液相内分子曲存有多余的“自

由能"，这就是两相界是层的自由表面自。

34.论述毛管压力曲发的应用。

1）研究岩石孔隙结构；2）根据毛管压力曲线形态评侪岩石碣集性能的好坏；3）应用毛管压力曲线

确定油层的平均毛管压力J（S“网数；4）确定油（水）饱和度的油水过渡带高度之间的变化关系；5）

利用毛管压力回线法研究采收率；6）毛管压力资料确定曲层岩石的耐湿性；7）用毛管压力曲线可

计算岩石的绝对渗透率和相对渗透率；8）应用告诉离心机所刎得的毛管压力曲线可在室内快速评定

油井工作液对储层的损害或增产增注措匿的效果。

35.推导原油采收率与波及系教及洗油效率间的关系。

在同时考虑波及程度及洗油效率两个因素时，原油采收率可为：

ER=VtHi/Vs<i=[V«te-（V未黄反的+

ViORH余）〕/V»«=

(V,«8-V»«=

（Ashs①SOLAshs①So（）/Ah①SQI

=A$hs/Ah（1-Sor/Soi）=Ev*ED

三、简笞题

1、颗粒组成分布和累积分布曲线表示什么？咨：（1）能表示岩石主要由多大的粒径所组成，在

颗粒匆成分布曲线上尖眸和累积分布曲线灰峭部分对何的数值即是。（2）能表示颗粒均匀程度。

颗粒组成分布曲线上尖峰读高和累税分布曲线上曲线植阻表示颗粒粒白匀。

2、孔隙大小分布和累枳分布曲线表示什么？答：（1）能表示岩石主要由多大的孔径所组成。（2）

能表示孔醺的均匀程度。

3、砂岩股结枷的敏感矿物及其特性。答：（1）枯士及其遇水的胀的特性；（2）石膏及其高温失去

结晶水的特性；（3）碳酸盐遇酸反期和酸敏矿相侪害地层的特性。

4、简述几仲股结类型。

5、8：（1）5触股）;（2）孔隙股结;（3）基底股结

6、简述几种孔隙的简化模型。

7、答：（1）等径球形颗粒肝组成的假想土壤模型；（2）等径，不等径，变径等毛管模型；（3）网

状模型；（4）用统计学方法机究多孔介质。

8、简述岩石孔隙度的浏定原则。

9、答:（|）=Vp/Vf=（Vf-Vs）/Vf=1-Vs/Vf只要测量Vp和Vf；Vs-Vf迪两组M值的任何一乳就可求得

。值。

10、简述达西定律的适用条件。

11、答：3）岩心中全部为单相流体所充满，（2）岩石与流依不发生化学和物理化学作用；（3）

S流

12、简述气体科动效应。

13、答：沿岩石孔道里仍有气体濠动的现象称气的滑动效应。气体愈稀薄，具分子曷愈小，滑动

现象愈严垂。

14、写出达西公式并标明单位。

15、§:K=0.1QML/（FAP）=0.1Cm3/s*mPa*s*cm/（cm2*Mpa）=D=Mm2

16、砂岩孔隙度大时，其渗透率是否也大？为什么？

17、答：孔隙度大，不一定渗透率大。因为孔隙度是单位岩石体枳中总孔隙体机的大小。孔隙

度大，孔道直径不一定大，故渗透率不一定大。

18、写出等径毛管模型渗透率（K）、孔隙半径（r）和孔隙度（。）的关系式。答：K=”2/8

19、写出等径毛管模型渗透率（K）、孔隙主度（。）和比面（S）的关系式。答：K=4>3/（2S2）

20、岛才尼对等径毛管组成的假想岩石作了哪些修正？

21、答：根据方程对等径毛管组成的假想岩石孔道长度做了修正，孔道半径仍视为的国形。

22、简述岩石油、气、水胞和度的楣念。

23、答：岩石油、气、水嵬和度是单位孔隙体枳内油、气水所占的体积百分数：So=Vo/V

p,Sg=Vg/Vp,Sw=VwA/p.

24、什么是岩石的压缩系数？

25、§：2层压力每变化1个单位，单位体积岩石内孔JU积的变化值。Cf=AVp/（Vf/Ap）

26、什么是油层的综合弹性系数#

27、答：当油层压力降低或升高单位压力时，单位体枳油层内由于岩石颗粒的变形，孔了隙体

机的缩小或培大，液体体机的伪胀或压缩所排出或吸入的油的体枳或水的体枳。

28、简述影响岩石孔隙度的因素。

29、答：（1）颗粒粒均匀，孔隙度（。）读大；（2）理薮也深，一般。下降；（3）油艮压力增

大。增大或温度升高，流体热垓胀。增大；（4）放结物含量增大，。下降；（5）解园度增大，巾增大。

写出气测渗透率公式，并标明单位。S：K=2PoQoMaL/[A（P21-P22）]*D

Po:当时大气压力，Pa；

P21-P2；岩心P后压力，Pa

30、Qo:大气压下的体积流量

31、写出单根毛管流量公式。

32、答：q=IT14△p/（8NL）

33、简述翳响岩石渗透率的因素。

34、答：（1）颗粒直径d增大，K增大；（2）对同粒径岩石，中痼大，K城大；（3）颗粒不均匀，K

下降；（4）埋藏深，一般K下降；（5）油层压力增加或油层温度升高，流体脚胀，阻碍压实，便K下

降的趋势减弱；（6）胺结构含量增大，K下降；（7）人为因素如工作液和岩石不配历产生沉淀，生产

压差过大形成砂埴等都使K下眸。

35、写出原始含油泥和度（SG和束缚水胞和度（W*）的关系式。

36、§:Soi=1-Swi

37、写出容枳法计算恸量的公式。

38、笞：地面储量（以重员计）,Go=Ah4）（1-Swi）ro/Bo

常温、常压下天然气、石油、地蜡的化学组成。答：C1-C5,天然气烷短，C5-C16,石油、垸

蛉、耳垸羟、芳香炒、版质、羽青质C17-C64地螂、烧修

24.简述地层油胞和压力的重要性。

39、§:（1）区分油藏4类口单相油或油气两相同时存在和渗流的界限；（2）反映和控制油藏

躯就方式的主要标志;（3）地层油物性发生突变的转折点；

40、简述第响未况和油藏原始犯和压力的因素。答：（1）油气性质；（2）温度和压力影响特别

是温度的影响；（3）Bi层隔档的影啾；

41、写出天然气的状态方程，并指明各符号的涵意。答：PV=ZnRT,Z—压缩因子,n—摩尔教；

R—气体常数；T一绝对温度

试述天然气压缩因子（Z）的物理意义。答：在给定的温IS和压力下，天热气和理想气体体枳之比。

Z=V实/Vg

试述天熟气体积系数（Bg）的用途。答：天然气在油藏条件下和在地面标准状况下体积的换算。

42、写出天然气压缩系数（Cg）的公式，并说明负号的涵意。

43、g:Cg=-1/VOV/3P）T,由于P埴大,天然气体枳威小,（3V/3P）T为负值，要使Cg为正值，

必须加负号。

44、写出流体粘度的公式，并解释各符号的涵意。

45、§：M=F/A/（dv/dy）,其中A一两流动气层相对移曲的阻力系数，即绝对拈度；F/A一气体

内摩擦阻力；dv/dy一速度柳度。

写出粘度标准化单位和实用单位的关系。S：1mPa*s=1cp

46、试绘出天然气的洛气量（）和压力（）的关系曲线，并解释之。

47、答：P增大，先是天然气中重屋溶解，然后是较轻的好洛解，最后是垸落解，P>Pb,Rs不变。

P减少时与此相反。

48、勒响天於气溶气帚（Rs）的因素有哪些？答：（1）油气性质；（2）温度；（3）压力；

49、油藏天然气的溶气量（Rs）如何取得？答：保持压力从油款中取出油样,在实一室中进行

一次脱气实验，用分离出的气量来表示油藏形成时所溶的气量。

50、简述两种油气分离方式的区别？§:接触分离：系统组成不变，脏出的气多而重，剌油少

而重，脆气油比重大多级他离：系统组成改变，脱出的气少而轻，利油多而轻，IR气油比重小。

试述油薮枯竭状态，天然气悒和度很出时，股气方式是什么方式？答：IR气方式是横分股气。

51、采油井井口的流体直接通油箱分岗，此时的脱气方式是什么方式？答：脱气方式是接触分

离。

写出地层油的两相体机系数（Bt）公式,并说明其中每个参敛的名称？§:Bt=Bo+（Rsi-Rs）Bg,其中:

Bo—地层油体积系数，Rsi—原始溶解油气比，Rs—设于Pb时某一压力的溶解油气比,Bg—

气体体积系数。

写出地层油压缩系数(C。)的公式，并说明负号的含意。

§:Co=-1/VfOv/3p)T=-1/Bo*(Bob-Bo)/(Pb-P),因P>Pb时才有/Co,Pb-P为负值,要使Co为正值必须

加负号。

52、写出天然气在油中溶解系数(a)的公元并指出匕的单位？

53、答:a=(Rs2-Rs1)/(P2-P1)其单位是压力的倒数。

54、简述地层水有哪四种类里？

55、§：重碇8HM破艇耽atta,氯化竹四抻类型。

56、写出毛管压力公式，并说明其中各符号的涵意？答：Pc=2ocose/r其中：。一两根流体间

的比界面能J—岩石喉道半径.0—岩石和上述两相流体间的湖湿接触角。

57、什么叫做表面活性剂?

58、答：潜解于两相界面系统中的物质，自发地浓集于啊相界面层上并显著地减少垓界面层表

面张力，这种物质表面活性剂。

画出三种选择性耐湿的典型精况。答:

59、0〈90。亲水，6〉90。亲油，8=90。中间润湿

60、写出涧湿张力A的公式，并说明其中各符号的涵意？

61、§：A=acose,a一两相流体同比界面能,9一两相流体和岩石间的潮湿接触角。

62、说明洞湿张力A的物理意义？

63、答：加湿张力表示洞湿相祜附在固体表面以在沿固体表面渗浸的能力。

64、什么叫做附着仇W?

65、答：使洞湿的液体从固体表面脱开，在单位界面上所做的认。

66、简述岩石的湖海性对无水和最终采收率的影响。

67、答：水湿岩石无水采收率高。洞湿性对最终采收率的居响众说不一。

68、亲水和亲油岩石在注水后期残余油分布有何不同？答：亲水孔道在注水后期残余油呈林滴

状分布,亲油孔道残余呈油腹状分布。

69、亲水和亲油孔逋的毛管压力在水驱油过程中有何不同的作用？

70、答：亲水孔道毛管力是水电油的动力；亲油孔道毛管力是水驱油的皿力。

71、简述毛管压力曲药的三个特征量。答：（1）冏压：非湿相流体进入巳胞和泡相流柒的岩棋

驱营开始时的起始压力。（2）抱和度中值压力：非滑相充满孔隙体枳一半时所必须的压力。（3）最

小悒和度：当驱替压力达到最大时，未被非湿和充满的孔隙体积百分数，对亲水岩石来说，即为束缚

水饱和度，若岩石亲油则为残余油18和度。

72、洞漫反行的程度受什么因素影响？答：加显反转的程度与固体表面性质，活性锄质性质以

及活性物质浓度有关。

73、什么叫前进角?笞：湿相吸吮非湿相时所形成的接触角标前进角（01）。

74、什么叫后退角?答：非漫相H驱湿相时所一成的接触角称后退角（62）。

75、何为退效率WE,它有什么用途？笞：WE=（SHgmUHgij/SHgm退泵效率近用途看成是非湿

相的采收率。

76、什么是函数J（Sw）,7有ft么用途?答：J（sw）=Pc/o（K/4））0.5用毛管压力闲数（J的数）对

实浏毛管压力资礼进行处理，可以求出同一类型岩石的平身毛管压力曲绿还可以找出不同类型

岩石的物性特征。

77、什么是K有效？

78、答：当多相共存时，岩石对每一相流体的通过能力为有效渗透率。

79、什么是K相对？§：当多相共存时，每相流体的有效渗透率与岩石绝对渗透率的比值。

测量Kftl对有哪两面种方法？

S：（D稳定法;（2）非稳定法。

61.简述粘土的主要成分。

答：粘土的主要成分包括：1）粕士矿物2）非黏土矿物3）金属，醺土矿物4）田和铁的晶化物

62、拓土矿物分为哪几抻类型？

答：分加1）高龄石型2）蒙股石型3）水云昌型4）绿呢石型

63、实标岩石中的孔隙拉大小可分为哪几类？答：1）超毛管孔隙2）毛细管孔隙3）微毛细管孔隙

64、裂维性储集岩石由哪种礼隙系赞组成？答：1）岩石颗粒之间的孔隙空间构成的粒间系就2）

裂缝和孔河的空隙空间形成的系统

65、影响岩石渗透率的因素有哪些？答：1）粒度组成2）胶结物含量3）版结物成分

66、拈土矿物的产状分为哪儿抻类型？答：1）分散型2）薄膜型3）搭梆里

67、简述束用水产生的原乱

答：束缚水的存在与油藏形成有关：在水相中沉积的砂岩层，当油气从生油层运用到垓砂岩层中，由

于油气水的洞漫性不同和毛管力彩明,而使运移的油气不可能把空隙中的水完全使出而残存下来,

柩成束缚水，也称段余水。

68、储层岩石的力学性质包祐哪些？答：1）岩石的抗压根夏2）岩石的杭拉强度3）岩石的抗剪根

B

69、简述天然气的分类及主要成分。答：1）气藏气：主要成分是甲垸2）油藏气：也将伴生气，它

包括溶解气和气项气，它的特点是乙垸和乙垸以上的姓类含量较高3）凝析气耗气：除了含有大量的

甲烷外，或烷和戊烷以上的炒类含量也较高

70、天然气的组成百哪几种表示方法？告：1）重量组成2）体积组成3）摩尔组成

71、板照比重可招油气藏分为哪JI种？答：1）气藏2）箍所气藏3）I而界油气藏4）油蕨5）重油油

藏6）天然酒有犷

72、简述对应状态原理。

答：对于对比压力P「、对比温度Tr相同的两种气体，它们的Vr也近仪相同，则称这两抻气体处于对

应状态。当两神气体处于对应状态时，气体的许多内涵性质如压缩因子Z,粘度也近似相同。

73、简述油气分离方式的分类。

答：1）接触分离（也叫一次吃气）2）微分分离（也叫多次血气）

74、简述原油地下体根系数和压力的关系。答：1）当p>pb时，地层有以受压缩为主，的压力的增

加，地层油体枳缩小，故体根系数臧小2）当p=pb时，油中具有最大的溶解油气比，体积系数出

大3）当p<pb时，随地层压力的降低，溶解气量版小，地层油体枳臧小，故体积系数的压力降低而臧

小

75、简述地层油拈度的爵响因素。

答：1）地层有的化学组成2）地层压力3）地层额外浓度4）地层有的溶解气量

76、简述原油折蜡温度的肌因素。答：1）原油性质2）石蜡含量3）原油中的表面活性物质4）

压力

77、简述地层水的苏林分类。

答：1）破酸的水里2）重碳酸的水型3）氯化镁水型4）氯化我水型

78、为件么界面分子具有与物质内郃分子不同的性质？答：在物质内部，分子周围受相同分子的

作用力在各个方向上是对称相等的，因而作用在分子上的合力为零；而在糊质的界血层上，分子受周

围分子的作用力在各个方向上并不是完全对称相等的，因而作用在垓分子上的合理不为零。因此，界

面层分子具有与物质内部分子不同的性质。

79、什么是自由界面能?

答：物质表面分子同时受内不物质分子和外部空气分子的作用力，由于内不物质分子的引力远大于

空气分子的引力，所以表面层分子受合力的方向指向物质内部并与表面垂直，因而分子具有向物质

内部运动的趋势，即水相表面有自动缩小的趋势。这种表面层分子力场的不平衡使得这些表面层分

子储存了多余的能量,我们把这种能量称为自由界面能。

80、简述自由界面能的主要特性。

答：1）界面越大，自由界面能也超大2）两相分子的极性差迪夫，自由界面能也迤夫3）自由界面他

并不限于前面上的单分子层，而使存在于两相界面到分子力场达到平衡时的整个界面层内4）自由界

而能与两相的相态有关

81、对于液一固系统而言，力什么漉体中活性物质在固体表面的吸附常常会产生边界层？答：1）

固体表面力场的诱导作用2）吸附层分子的作用

82、简述船响油敲岩石洞阻性的因素.答：1）岩石矿物组成的影响2）原油组成的影响3）活性糊

质的第I

83、非均匀耐湿主要有郦几的形式？答：1）斑状洞湿2）混合洞湿

84、测量油藏岩石洞湿性的方法主要分为哪儿种？答：1）直接测量法2）间接泌量法3）其他方法

85、用接触角法刚量油藏岩石湖湿性时应注意哪些问题？

答：1）幻灯应有滤热器2）磨片表面应足峭光滑3）液滴不能过大4）测量环境要无尘没有污染

86、简述岩石洞湿性如何居网油水的分布？答：一般来收，岩石孔道亲水都比其表面被水履盖；

而岩石孔道的亲油部分被油覆盖。在孔道中各种界面张力作用下，湿相流休总是力图附看于砂岩覆

粒表面并尽可能占居孔隙中较小的角胤而把非湿相流体推向更宽阔的孔隙中间部位。

87、什么是驱替过程和吸吮过程？

答：一般将非湿相流体驱替湿相流体的过程称为驱替过程；把湿相流体驱替非湿相流体的过程称为

吸吮过程

88、简述岩石洞湿性对水期油效率的影响。答：岩石的洞滑怛对无水采油期水驱油效率翳响较大，而

对最终水驱油效率翳响较小。在水驱油过程中，亲水岩石由于注入水自动吸入可以减少粕滞引起的

不同孔隙中流体流动速度的差异，克/］性指进,并且使油水分布有利于水驱油,因而无水采收率

高。亲油岩石水驱油时，非活塞性强，注水沿大孔道突进,残余油滞留在不吸水的孔道以及吸水孔道

的边角上，油水分布不利于水躯油，因而无水采收率低。

89、什么是毛管压力？

答：它是毛管中弯液面两恻非湿相与湿相的压差，是为了平博弯液而两则压差而产生的附加压力，S

而其方向是朝向弯液面的凹向，大小等于毛管中水的自重产生的力。

90、简述什么是毛管滞后现象？

答：躯替过程中得到的毛管压力曲线（即驰替曲线）与吸吮过程测得的毛管压力曲线（即［晚曲线）

不重合，即驰替曲线总是位于吸吮曲线的上方。这抻现象称为毛管滞后现象。

91、简述毛管压力曲线的应用。

答：1）定量确定岩石的孔道半径2）定性评价岩性3）确定汨藏过渡带流体的和度的分布4）研究水

驱油效率5）判断岩石洞湿性

92、简述造成水驱油非活塞性的原机答：由于地层岩石的孔隙结构非常复杂，因而油水在这种多

孔介质中流动叫每个孔道中遇到的阻力不同。所以在各个孔道中的渗在速度不同,油水界面在各个

孔道参差不齐，使得在纯水流动区和纯汕流动区之间产生了个油水同时流动的混合区，这就是造

成水驱油非活塞性的原因。

93、居响相对渗透率曲我的因素有哪些？答：1）岩石洞湿性的影响2）油水跑和颤序的第响3）岩

石性质和孔隙结构的题响4）温度的影响5）流体祜度的影用6）其他因素影响

94、简述用对渗透率曲线的应用。

笞：1）］定油谶中流体但和度的分布2）分析油水产水规律3）估算水驱最终采收率

95、计算两相相对渗透率的牧学模型可以归功为哪几类?

答：1）毛管模蟹2）统计模型3）经脸模型4）网珞模型

96、简述天然油藏中可能具有的能量有哪些？答：1）含汨区岩石和液体的弹性能2）含水区的弹

性能和露头水柱压能3）含油区溶解气的弹性能4）气项区的弹性膨胀能5）油流本身的位能.

97、写出地层油的等温压缩系数的表达式，并指出各项的含义。

答：C0=-1/Vf*（Vb-Vf）/（Pb-P）

C。—-原油等温压缩系数%P一一分别为原油的18和压力和地层压力NbM一一分别为在『力Pb和

P下的地层油体枳。

98、写出地层水的体枳系数表达式，并指出各项的含义。答:Bw=Vw/VwsBw—地层水的体积

系数

Vw—在地层条件下,地层水的体积Vws—该地层水在地面条件下的体。99、写出气刚渗透率的计算

公式

Ka=(2QoPoML/A(PZ1-PM]MO-1

100、影响孔隙度大小的因素是什么？答：1岩石的M物成分2喉校的排列方式及分选性30

戢深度的影响

101.写出原油溶解气油比的表达式，并指出各项含义。

答：Rs=VgA/sRs---在PT时，原油的溶解气油比；VQ—地层油在地面脱出的气量；Vs—地

面股气原油或称储浦油

102.什么是天然气的溶解度?

答：是指地面1m3水，在地戾压力，泓度条件下所溶解的天然气偏枳。103、写出五个以上P—T相

图的特征参数。笞：泡点、露点、临界点、最高临界凝析温度点，最高临界凝析压力点、泡点线、

露点我、液相区、气相区、两相区。

104、写出牛顿内摩梭定律的拓I5表达式，并指出各项的含义。

u=(F/A)/(dv/dZ)

u一流休的千度

F/A—-单位面积上的更应力dv/dz—速度，度

105.写出地层水的祜度和温法压力的变化关系。答：随滑度的增加而大大降低，IB压力的增加却几

乎不变。

106、什么是物质的“体枳性质”和“表面性质"？答:通常,把由相内分子所引起的一些性质叫

做“体枳性质而把由于两相界面层分子所引起的一些性质叫做“表面性质”。

107、影响岩石耐湿性的因素有那些？答:

1)岩石的矿物组成；2)油藏流体组成的船闸；3)表面活性物质的勒响；4)矿物表面根植度的居

Ifio

108、简述洞湿滞后的概念及分类。

所谓桐漫滞后，即三相洞混用界沿固体表面移动迟劣而产生河湿接力角改变的现象。分为：静滞后和

动滞后两类。

109、导致接触角之后的因素有哪些？1）表面粗植度；2）表面非均质性；3）表面宏观分子垢的不

可流动。

110.岩石洞湿性对水驷油的勃响有哪些？答：1）洞阻性影响油水在孔道中的微观分布；2）洞。性

决定孔苴中毛管力的大小和方向；3）洞湿性影响地层中微粒的运移；4）涧湿性爵响采收率的大小。

111.简述末端效应的实质及特点。

所谓末端效应的实质是多孔介质中两相流动在出口端出现的一抻毛管效应。其特点是：1）即多孔介

质出口末端而一定的离内湿相胞和度过高；2）出口端见水出现却暂的滞后。

112.筒迷蒸汽吞吐法的操作步骤。

1）注入蒸汽；2）关井浸泡；3）开井生产。

113.进行蒸汽吞吐的油层应满足哪些条件？

1）油层要屋、要浅；2）除油要鼠含油物和度要高，便降精效果显著，逋免热量浪费；3）地层压

力要高，使原油容易流入并。

114.简述C02驱油存在的问题。

1）在仪压下，C02的精度很低容易过早地从生产并突破，发生气窜，降低出油效率；2）泯相后，原

油粘度比地层油祜度应得以恨易产生后进，提