来源于骄者拽鹏 习题1
1.将气体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。气体混合物的质量组成如下：
%404-CH ,%1062-H C ，%1583-H C ，%25104-H C ，%10105-H C 。 解：按照理想气体计算：
2.已知液体混合物的质量组成：%.55%,35%,1012510483---H C H C H C 将此液体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。 解：
3．已知地面条件下天然气各组分的体积组成：%23.964-CH ,%85.162-H C ，
%83.083-H C ，%41.0104-H C ， %50.02-CO ，%18.02-S H 。若地层压力为15MPa ，地层温度为50C O 。求该天然气的以下参数：（1）视相对分子质量；（2）相对密度；（3）压缩因子；（4）地下密度；（5）体积系数；（6）等温压缩系数；（7）粘度；（8）若日产气为104m 3,求其地下体积。
解：
（1）视相对分子质量
836.16)(==∑i i g M y M
（2）相对密度
580552029
83616..M M a
g g ===
γ
（3）压缩因子 244.3624.415===
c r p p p 648.102
.19627350=+==c r T T T
（4）地下密度
）（＝）
（3/95.11127350008314.084.0836.1615m kg ZRT pM V m g g +???===ρ
（5）体积系数
)/(10255.6202735027315101325.084.0333m m T T p p Z p nRT p
ZnRT
V V B sc sc sc
sc gsc
gf g 标-?=++??=??===
（6）等温压缩系数
3.244
1.648
0.52
[]）
（＝＝
1068.0648
.1624.452
.0-???=
MPa T P T C C r
c r
gr
g
（7）粘度
16.836
50
0.0117
1.4
1.648
3.244
[]
)(01638.00117.04.1/11s mPa g g g g ?=?=?=μμμμ
（8）若日产气为104m 3,求其地下体积。
)(55.621010255.6343m V B V gsc g gf =??==-
4.知常压下天然气各组分的体积组成：%0.874-CH ,％0.462-H C ，%0.183-H C ，
%5.0104-H C ， %5.72-N 。若相对密度为0.88，地层压力为15MPa ，地层温度为38C O ，求天然气的压缩因子。
255.3608
.415
==
ch P γ 565.172
.198273
38=+=
rcH T
查图得0.805CH Z =
222
(1)0.805(17.5%) 1.0367.5%0.822g CH N N N Z Z Y Z Y ∴=-+=?-+?=
5.某天然气在温度为93.33C O 、压力为14.06MPa 时，视临界温度和视临界压力分别为225.19K 和5.538MPa ，在该天然气中，S H 2的摩尔分数为18.41%，2CO 的摩尔分数为1.64%，试计算含S H 2和2CO 的天然气压缩因子。
6.求相对密度为0.743，地层压力为13.6MPa ，地层温度为93.3C O 时天然气的压缩因子。
7.在压力为10MPa ，温度为40C O 的砂岩地层中储藏有天然气，其物质的量的组成为:%,7.7%,3.6%,0.10%,0.6%,0.7012510483624-----H C H C H C H C CH 设岩层孔隙度为20%，气体饱和度为80%，求13m 岩层体积中的天然气量（标3m ） 解：
c 2.253
4.439
40273 1.244
251.64
c P P T T T γγ===+===
①33g 0.101325(27340)0.5870.00635(/)10(27320)
sc sc P TZ B m m PT ?+?=
==?+标
gs 120%80%25.20()o g V V S B φ∴==??=3地下标m
②4g 2733.45810t
B Z
P
-+=?? 8.有一含气层（湿气），其地层压力为20MPa ,地层温度为75C O ，气体的相对密度为0.70，该气层的地下含气体积为3910m ，求该气层的储量。
5.10210.68950.7 4.61945132.222211
6.66670.7213.888920
4.3295
4.6194575273 1.627
213.8889c c P T P T γγ=-?==+?===+==
查0.835z =
44752733.45810 3.458100.8350.00502420
g T B Z P --+=???
=???= 911100.005024 1.9910(m )gs g V V B ∴===?3标
9.天然气的相对密度为0.70，地层温度为99C O ，地层压力为15.64MPa ，计算气体的体积系数。
10.某一地层气体在65.55C O 时，压缩因子Z 随压力P 的变化情况和表1.0所示。
表1.1
试绘出Z 和P 的关系曲线，并用图解法确定压力分别为7，15及28MPa 处的斜率，然后再求出在这些压力下的气体压缩系数。
11.已知某气井深4554m ，地层压力为54.141MPa ，地面平均温度为17.0C O ，地温梯度为0.02C O /m ，天然气的压缩因子为1.148，相对密度为0.574（干气），求天然气的地下密度。
45540.0217.0108.08t =?+=（℃）
0.57428.9716.464g g g g a a
M r M r M M =
?==?=g/mol
3484.4
g g g a g g g Mg
PV Z
RT Ma
M M P r M P
V ZRT ZRT
P
ZT ργρ=?===?=
12.已知某气井地层压力为53.752MPa ，地层温度为105.58C O ，根据天然气分析知，相对密度为0.57，临界压力为4.762MPa ，临界温度为192.3C O ，求天然气的地下密度。 13.气体组成如表1.2所示。
表1.2
若地层压力为136MPa ，地层温度为99C O ，求气体的粘度。
14.试估算某一凝析气藏气在49.2MPa 和104.44C O 下的粘度。已知这一气体的相对密度为0.90，并含有摩尔分数为2%的2N ，4%的2
CO 和6%的S H 2。
15.天然气的相对密度为0.743，地层压力为13.6MPa ，地层温度为93.3C O ，求天然气的绝对粘度和运动粘度。
16.某油田气的组成如表1.3所示。
表1.3
若油层温度为32C O ，油层压力为8.3MPa 。 （1）求气体的压缩因子； （2）求气体的体积系数；
（3）若油井日产气100003m （标准状态），它在地下所占的体积为多少？ （4）计算该气体的压缩系数； （5）计算该气体的粘度。
（1）
8.3 1.8094.588
0.8232
273 1.477206.44r P Z T γ?==?
??=?+?
==??
（2）42733.45810t
Bg Z
P
-+=? （3）40.010*******.2g g os V B V -=?=?=（m 3） （4）由P γ、T γ查[]gr C T P γγ?-图， 得0.142gr g C C →=
[]()g gr C C T P T γγγ=?
111[()]111
[0.0625]4.5881.8090.820.14
g c Z
C P P Z P γγ
?=
-?=
+?= （5）
1
1
(0.01258()n n
gi i i i x x mPa s μμ====∑∑
由P γ、T γ查得，
1 1.25
1.250.12580.0157()
g g g mPa s μμμ==?=?
17.有一凝析气藏。有其流体的高压物性分析得到压力-温度关系如图1.1所示，图中A 点代表气藏压力及密度。试分析：
（1）此气藏在开采过程中的相态变化；
（2）为了减少凝析油的损失，可采取什么措施？为什么？
18.根据某油田所取油样的高压物性试验，得到如图1.2所示的压力—温度关系图，油藏的压力及温度如A 点所示，试说明此油藏的类型，并分析开采过程中的变化情况。 19.原始气体组成列表于表 1.4中，以致原始地层压力i p =26.78MPa ，地层温度
T =346.68K 。计算地层温度下（收敛压力CV P =35.0MPa ,由其他资料得+7C 的临界温度
为596.9K ）。
表1.4地层温度不同压力下的平衡常数
20.某油井产物的i n 值和20C O 下的平衡常数见表1.5。
表1.5
试计算一次脱气分离出来的液量，并对分出液量进行对比。（已知脱气温度：20C O ；一次脱气压力：0.1MPa ；多级脱气时，一、二、三、四级脱气压力分别为5.0，3.0，1.0，0.1 MPa 。）
21．某地油层样品，在地层条件下原始体积为3103cm ，当地温降到15.5C O ，压力降到大气压时，液体体积减少到2043cm ，并析出218?1033cm 气体，计算天然气在原油中的溶解度。
解：
)
/(10085.1)(4.2215
.15273293
10218333os
gs 33o g gs m m V V Rs m T T V V 标标?==
=+??=?=
22.在饱和压力下，13m 密度为8763/m kg 的原油中溶解相对密度为0.75的天然气1383m ，在饱和压力下体积系数为1.42，求饱和压力下原油的密度。 解：油的质量：876kg/m 331m ?=876kg
气的质量：kg
V M m M M g g g g g
a g a
g 72.12413875.0205.1/kg 90375.01075.0205.1205
.175.033g =??===??=∴=
=
==
ρρρρργ
饱和条件下油密度3/7.70442
.1172
.100072.124876m kg B V V M o sc gf
gf gf =?=+=
=
ρ
23.某断块地层压力为22.55 MPa ，地层温度为72C O ，泡点压力为21.84MPa ，油气分析数据表1.6和表1.7，求当地层压力分别为21.0MPa 及20.0MPa 时的两相体积系数。
表1.6地层油的分析数据（泡点压力为21.84MPa ）
g γ
24.某一地层油在原始压力P i =18.5MPa 时的体积为103cm ；当地层压力降到14MPa 时，释放出的13.43cm 的气体后，油的体积为8.73cm ；原油在地面脱气后剩下的体积为7.83cm ，试求原始压力下油的体积系数、14MPa 时油的单相及两相体积系数。 解：（1）)(282.18
.710
33m m B oi ==
（2）,14MPa P = )(115.18
.77
.833m m B o ==
)(833.28
.74
.137.833m m B t =+=
25．由某一地层油样的高压物理性质试验，得出如图1.3所示的溶解度曲线。求： （1）原始溶解气油比； （2）泡点压力；
（3）当油层压力降到12.5MPa 时，从油中分出的游离气有多少？ 解：（1）)(7.1063m R s 标=
（2））（a 25.17b MP P =
(3)单位体积油中，)
(4.251)3.817.106()(33m m V R R V os
s si g 标=?-=-=
26．查图版计算油藏压力为20MPa ，温度为93C O ，含盐质量浓度为3?1043/m g 的地层水的压缩系数。
27．某油藏地面原油的密度为0.87623/cm g ，所溶解的天然气的相对密度为0.80，油层温度为71.11C O ，溶解气油比为10033/m m ，试查图版估算在16.6MPa 下的底层油体积系数
解：φGlas （1980）公式：
3183
.22)18762
.0076.1(6285.124)1)11.71273(10625.5(8213.1)8
.0100(0876.4)1076
.1(6285.124)110625.5(8213.1)
(
0876.43946.0)(3022.0lg 7447.1lg 989
.0173
.02816.0989
.0173.02816
.0*
2*
*=-++??
=-+??
=--=--O
g
s
b b b b T R P P P P γγ
?
?
?
??
?+?+?-+=--?+++=<∴=<==--）（））（（
））（（时，
年）公式（和选择1019.0lg 110625.51076
.12488.01)
1076.1(11104286.61o 1980az 6296
.256.166296.25sep sep 2o
gp gs o
gs 2s 32s 1P T T R C C R C B P P Beggs ques V P P MPa P b b b γγγγγ
28．某地层油在地面脱气的密度为0.783/cm g ，脱出气体的相对密度为0.8，原始溶解气油比为17833/m m ，目前油藏压力为13.6MPa ，油藏温度为93C O ，试查图版确定地层油泡点压力、收缩率及粘度。
29.有一封闭未饱和油藏，如图1.4所示，原始储量在标准状况下为N （3m ），原始压力i p ，溶解气油比为si R （33/m m ）；目前压力P 低于泡点压力b P ,累积采油为p N (3m ),平均生产气油比（累积产气与产油之比）为R p (33/m m ),目前压力下油、气体积系数分别为o B 、g B ，溶解气油比为S R （33/m m ），试写出下列平衡表达式（不考虑岩石及束缚水弹性）：
原始溶解气量=采出气量+目前溶解气量+自由气量 解：[]
g o p oi s p p p si B B N N NB R N N N R NR )()(--+-+= 习题2
1. 某岩样的粒度组成如表
2.1所示，其孔隙度φ=25.9%，取校正系数C=1.3，试计算岩样的比面值。
表2.1
解：
)
/(760)/(004.76)3
.02
24.06171.0812.068067.010017.0201.04(100%)9.251(63.11003232cm cm mm mm d C Si i
i ==++++++-?
==∑
2试证明等径球形颗粒正排列理想原始的孔隙度φ=47.5%。 证明：设模型边长为L ，每边均排列直径为D 的小球n 个 则 每个小球的表面积为2D π 每个小球的体积为
6
3
D π
D D
n D n S v ππ==3323
%64.476
16
3
33
3
33≈-
=-=
π
π
φD
n D n D n
3设有一块干净岩样，在空气中的质量g W 760.271=，饱和煤油后在煤油空气中的质量
g W 665.302=，饱和煤油后在煤油中的质量g W 178.193=，煤油的密度为0.8763/m g ，试求
该岩样的孔隙度。 解：321
o
W W 30.66527.760
3.3162()0.876
V cm ρ--=
=
=空隙
岩石受到的浮力等于其排开液体的重量。13
o
W W V ρ-=
骨架
23
o
o
W W W W 30.66519.178
13.11300.876
V ρρ---=
=
=
=湿浮
外表（cm 3）
∴2123W W 3.3162
0.253W W 13.1130
V V V φ-====+-空隙骨架空隙
4设一油藏含油面积A=102km ，油层有效厚度m h 10=，孔隙度%20=φ，束缚水饱和度
%,20=wi S 在MPa P i 50.15=下原油体积系数02.1=oi B ，在泡点压力MPa p b 0.10=下原油体
积系数025.1=ob B ，考虑了束缚水在内的岩石的压缩系数14102--?=MPa C f (i p 间b P 的平均值)，试计算油藏的储量，综合压缩系数（i p ~b P 之间）和弹性储量。
（1）储量 )
m (1057.102.1%)201(%20101010)1(376地面?-????=-=oi
wi B S Ah V φ
（2）
)
1(10913.80.105.1502
.1025.102.111
4MPa P P B B C b
ob o O -?=--?
=
-?= )
1(10426.3%8010913.8%2010244
4
MPa S C C C C C o
o f l f ---?=???+?=+=+=φφ
（3） 弹性储量
)
m (10838.1025.1)105.15(10101010426.3)(3564地面?=-?????=-=?-ob
b i B P P CAh V
5已知某一过饱和油藏中含束缚水为24%，测得油，水及岩石的压缩系数分别为
141070--?=MPa C o ，14105.4--?=MPa C w ，14104.1--?=MPa C f ，油藏的孔隙度为27%，试
求该油藏的综合压缩系数。 解：()f o o w w C C C S C S φ=++
=444
1.41027%[(124%)701024% 4.510]---?+?-??+?? =16.064
10-?
6.设第五题中油藏含油体积为361015m ?（原始压力下），原始压力为2
7.0MPa ，泡点压力为21.3MPa ,泡点压力下油的体积系数为1.2，试计算该油藏的弹性采油量。 解：()/i b ob V C V P P B ?=-
=16.064
10-?6
1510(2721.3)/1.2???-
=1.144510?（cm 3
）
7.油藏的岩层压缩系数为14105.8--?MPa ，水的压缩系数为141027.4--?MPa ，油的压缩系数为141007.17--?MPa ，气体的压缩系数为141034.213--?MPa ，束缚水饱和度为25%，气体饱和度为5%，孔隙度为20%，试计算该油藏的综合压缩系数。 解：()p o o w w g g C C C S C S C S φ=+++
=8.534
10-?+[25%4444.27105%213.3410(125%5%)17.0710---??+??+--??]
=4
32.213510-?(1
MPa
)
8.设一直径为2.5cm ，长为6.0cm 的圆柱形岩心在0.3MPa 的压差下，通入粘度为2.5s mPa ?的油且流量为s cm /8.03，岩心被该岩样100%饱和，求该岩样的渗透率。 解：)m (815.035.24
6
5.28.022μπμ=???=?=
P A L Q K 9对于第8题中的岩心，若该用粘度为0.75s mPa ?的盐水100%饱和，试求0.5MPa 压差下盐水的流量。
解：3
20.3395 2.55
4 4.444()0.7
5 2.5
cm S KA P
Q l
π
μ?
???=
==?
10在上游压力0.113MPa 和下游压力0.1MPa 的压差作用下，粘度为0.018s mPa ?的空气通过直径为cm 5.2，长度为cm 8.2的圆柱形岩心，流量为s cm /514.03，求岩心的气体渗透率。 解：)(038.0)
113.1(5.24
8
.2018.01514.02)
(2g 22222
22
1m P P A L Q K o o μπ
μ=-????=
-=
11已知岩心截面积为4.92cm ，长为3cm ，气测渗透率的数据见表2.2，测试温度20C O ，空气粘度0.0182s mPa ?，出口压力0.0979MPa ，试求岩心的等效流体渗透率。
表2.2
12设长度均一的100根内径为0.02in 的毛管和50根内径0.01in 的毛管，装在一根半径为1in 的管子中，毛管间孔隙填满石蜡，渗流只发生在毛管中，求模型的渗透率。
解：)(6.808)54.2202
.0(
54.2100
82424
111m r A N K μπππ=???==
)(52.28
)54.2201
.0(
54
.250
8242
4
222m r A N K μπππ=???==
)(1.83221m K K K μ=+=
13根据Kozeny 方程推导实验测量比面公式。推导中采用国际单位，取Kozeny 常数为5。 14设一油基泥浆取岩样蒸馏洗油前质量g W 1001=，洗油烘干后质量g W 922=，蒸馏出水的体积314cm V W =，岩石密度3/2cm g ，原油密度3/8162.0cm g ，岩石孔隙度%25=φ。计算：
（1）岩石的含油，含水饱和度；
（2）若水体积系数03.1=W B ，求岩石在原始油藏条件下的含油饱和度。 解：w
o
W W W 1009241
4.9008cm 0.8162
V ρ----?=
=
=312油
f W 92
46cm 2
V ρ=
=
=32
石 （1）o f 4.9008
42.6%4625%
V S V φ===?油
w f 4
34.8%4625%
V S V φ=
==?w （2）f 4 1.03
11164.2%4625%
w oi wc V B S S V φ?=-=-
=-=?w
15已知某岩石孔隙度为20%，渗透率为0.52m μ，试求岩石的平均孔隙度和比面。 解：)(472.42
.05
.088m K
r μφ
=?=
=
)(9.89410
47.42.022324cm cm r S v =??==
-φ 16某一油层包括两个沙层：一层厚4.57m ，渗透率为310150-?2m μ；另一层厚3.05m ，渗透率为310400-?2m μ，求油层平均渗透率。 解：21Q Q Q +=
L
P
A K L P A K L P KA μμμ?+
?=?2211 )m (101.25005
.357.41040005.31057150.42333212211μ---?=+??+?=++=?h h h K h K K
17某油层横向渗透率为分布不均匀，分别为0.05,0.2和0.52m μ，相应各层高度分别为12.19,3.05和22.86m ，求油层的平均渗透率。
12.19 3.0522.86
0.1250m 12.19 3.0522.860.050.2
0.5i
i i
L K L K
μ++=
=
=??
++ ?
??∑∑2（）
18某一裂缝性石灰岩，其基质渗透率小于2m μ3100.1-?，裂缝密度为202/m 条，平均裂缝宽度为0.127mm ，长度为32cm 。假设裂缝方向与液流方向相同，求裂缝的渗透率是多少？
解： ()3
34
3
2f 8
0.127103210n 20
1.0925()12110
12
b l K m A μ???=
=?=?
习题3
1如图3.1所示，将三块性质相同的岩石放在水中，画出油滴在各个表面上的形状，并判断岩石表面的润湿性。
2三支不同半径的毛管(mm r mm r mm r 01.0,1.0,0.1321===）插在同一杯水中，测出水的表面张力为m mN /3.72，三支毛管中的水面与毛管壁的润湿角为o 30，水的密度为
3/0.1cm g ，求这三支毛管中水面上升的高度。
解：gh r
P w c ρθ
σ==
cos 2 )(78.128.9100.1100.130cos 103.722cos 23
3311mm g r h o
w =???????==∴--ρθσ )(78.1278
.9100.1101.030cos 103.722cos 23
3322mm g r h o
w =???????==--ρθσ
)(8.12778
.9100.11001.030cos 103.722cos 233333mm g r h o
w =???????==--ρθσ
3.将第2题中的三根毛管插入盛有油和水的杯中（浸没于油中），油的密度为3/87.0cm g ，水的密度为3/1cm g ，并测的油水界面张力为m mN /33，润湿角均为o 30，求这三支毛管中的水面上升高度。 解：g
r g P h o w o w c )(cos 2)(ρρθ
σρρ-=
-=
)(86.448.910)87.01(100.130cos 1033233031mm h o
=??-?????=--
)(6.4488.910)87.01(101.030cos 103323
3032mm h o
=??-?????=-- )(44868
.910)87.01(1001.030cos 103323
3033mm h o
=??-?????=-- 4.如图3.2所示，一毛管中存在一气泡，气泡静止时测得油气界面与毛管壁的润湿角为o
45，
对毛管一端加压，使气泡移动，移动开始时测得润湿角分别是o 60'
=θ
o 30''=θ，
若油气界面张力为m mN /24，毛管内半径为0.1m mN /，试求使气泡移动时所加的附加压差。（不计气泡对管壁垂向的毛管效应产生的阻力）
解：)(4.99)5.045(cos 101.010242)5.0(cos 20
331a c P r P =-???=-=--θσ )(69.175)60cos 30(cos 10
1.010242)cos (cos 203
3///2a o
c P r P =-???=-=--θθσ )(09.27569.1574.9921a c c c P P P P =+=+=∴总
12. 如图3.3所示是一变截面毛细管，cm r cm r 1,1.021==，有一气泡欲通过窄口，气泡两端为
原油。测得油气界面的界面张力为21.8m mN /，接触窄口产生最大变形时的接触角分别是o 151=θ，o 902=θ（曲面趋于平面）
，计算气泡通过窄口时产生的最大阻力。 解：
)/(11.42)10
190cos 101.015cos (
108.212)cos cos (2)1
1(
22
2
20
32
211213m N r r R R P c =?-???=-=-=---θθσσ
13. 用半渗隔板法测得的某岩样的气驱水毛管力数据列于表3.1中，试根据该表绘制毛管力曲
线，并求出阈压、饱和度中值压力（%50=W S ）及最小含水饱和度。
表3.1
7.已知下列资料：水银的表面张力为480m mN /，水银—空气-岩石体系的润湿角为o 160，油藏条件下油水界面张力为30m mN /，油-水-岩石体系的润湿角为o 139，油、水密度差为
3/4.0cm g ，有压汞曲线知饱和度中值压力为Pa 51084.9?，阈压为Pa 51011.2?。求：
（1）油藏条件下岩石中非润湿相饱和度为50%时，油水相压力差是多少？ 解：r
P Hg
Hg Hg c cos 250σ=
r
P wo
wo wo c cos 250σ=
)(1094.41084.9160
cos 480139cos 30cos cos 24500505a Hg c Hf Hg wo wo wo
c P P P ?=????=?=∴θσσ （2）引起水的驱替所需要的最小压力是多少？ 解：)(10059.11011.2160
cos 480139cos 30cos cos 24500
a T Hf Hg wo wo c P P P ?=????=?=∴θσσ最小
8.在室内用半渗隔板法测某一油藏岩样的气驱水毛管力曲线，测得%50=W S 时，毛管力
Pa p cL 5106.0?=p ，室内条件下水的表面张力m mN wg /72=σ；油藏条件下，油水界面
张力m mN wo /24=σ，水的密度3/088.1cm g w =ρ，油的密度3/848.0cm g o =ρ；自由水面海拔高度为-1000m ，油藏岩石亲水，地面，地下条件下水对岩石润湿角相同。求： （1）该油藏在%50=W S 的含水饱和度面距自由水面的距离； 解：r
gh r P o w cL θ
σρρθσcos 2)(cos 2211=-==
5
310
6.0cos 10722cos 2???==∴-θ
θσcL P r 上升高度 )(50.88.910)848.0088.1(10
6.0cos 10722cos 10242)(,cos 235
3
321m g r h o w =??-??????=-=--θ
θ
ρρθσ （2）含水饱和度%50=W S 面的海拔高度。
)(5.99150.81000m H -=+-=
9.某岩样由毛管力资料得到油排水的阈压为Pa 51042.0?，而空气排油的阈压为
Pa 51046.0?测得油-水界面张力为m mN /280，空气-油界面张力为m mN /249，求该岩
样的润湿指数和视接触角，并判断其润湿性。
解：812.010
2801046.010*******.0cos cos 3
53
5=??????===--wo Tog og Two og wo P P W σσθθ 07.35812.0arccos arccos
===wo
Tog og Two wo P P σσθ
10.实验测得三块岩样的毛管力曲线如图3.4所示，试比较三块岩样的最大孔隙的大小、分选性的好坏、主要孔道半径的大小、束缚水饱和度的大小。
最大孔隙：b a c >> 分选性：c b a >> 主要喉道半径：b c a >> 束缚水饱和度：b c a <<
11.图3.5是实验室内用空气驱水测得某油层的四块岩样的毛管力曲线，并测得水-空气的界面张力m mN /8.72=σ，o 0=θ，岩样数据见表3.2。试利用)(W S J 函数平均上述毛管力曲线，并绘出208.0,1016623=?=-φμm k 的小层的毛管力曲线。
第一节天然气的高压物理性质 一、名词解释。 1.天然气视分子量（gas apparent molecular weight）： (gas relative density ): 2.天然气的相对密度g 3.天然气的压缩因子Z(gas compressibility factor)： 4.对应状态原理(correlation state principle) ： 5.天然气压缩系数Cg（gas compressive coefficient）： 6.天然气体积系数Bg(gas formation volume factor)： 二．判断题。 1．体系压力愈高，则天然气体积系数愈小。（）2．烃类体系温度愈高，则天然气压缩因子愈小。（）3．体系压力越大，天然气等温压缩率越大。（）4．当二者组分相似，分子量相近时，天然气的粘度增加。（）5．压力不变时，随着温度的增加，天然气的粘度增加。（）6．天然气水合物形成的有利条件是低温低压。（）7．温度不变时，压力增加，天然气体积系数减小。（）8．温度不变时，压力增加，天然气分子量变大。（）9. 当压缩因子为1时，实际气体则成为理想气体。（）三．选择题。
1.理想气体的压缩系数与下列因素有关 A.压力 B.温度 C.体积 D.组成( ) 2.在相同温度下，随着压力的增加，天然气压缩因子在低压区间将在高压区间将 A.上升，上升 B.上升，下降 C.下降，上升 D.下降，下降( ) 3.对于单组分烃，在相同温度下，若C原子数愈少，则其饱和蒸气压愈其 挥发性愈 A.大，强 B.小，弱 C.小，强 D.大，弱( ) 4.地层中天然气的密度地面天然气的密度。 A.小于 B.等于 C.大于 D.视情况定( ) 5.通常用来计算天然气体积系数的公式为 A.Bg=Cg(273+t)/293P B.Bg=V 地下/ V 地面 C.Bg=Z(273+t)/293P D.Bg= V地面/ V地下( ) 6.天然气压缩因子Z＞1说明天然气比理想气体压缩，Z＜1说明天然气比理想气体。 A.易于，难于 B.易于，易于 C.难于，难于 D.难于，易于( ) 7.两种天然气A和B，在相同的P-T条件下，A比B更易于压缩，则 C gA C gA , ,Z A Z B A.大于，大于 B.大于，小于 C.小于，大于 D.小于，小于( )四．问答题。
西南石油大学油层物理考研《油层物理CAI课件》练习检测题 目 9年第号 1。2.3.4.5.6.7. 储层流体的物理性质 天然气有哪些分类？它是如何分类的？代表天然气成分的一般方法是什么？压缩因子z的物理意义是什么？ 如何确定多组分物质的表观临界压力和表观临界温度？天然气的体积系数是多少？天然气的可压缩性是多少？什么是泡点和露点？地层油的饱和压力是多少？如何定义 地层油的溶解油气比？试分析它与天然气在原油中溶解度的区别和联系。 8。一个带刻度的活塞气缸配有45000cm3(在10325帕，00摄氏度时)。当温度和压力从 03 变化到地层条件(17.8兆帕，71C)时，测量体积为265厘米。气体压缩系数是多少？9.当天然气的相对密度为0.743，局部地层压力为13.6兆帕，地层温度为93.30℃时，计算天然气的压缩系数。 10。天然气成分分析结果见表1-4。地层压力为8.3兆帕，地层温度为320℃表1-4由CH4 C2H6 C3H8 IC4H10Mol组成，分为0.902 0.045 0.031 0.021 (1)，并得到天然气的压缩系数。(2)计算天然气的体积系数；(3)尝试将地下10000m3天然气所占的体积转换；
11。画出油层的烃相状态，在图上标出纯油层、饱和油层、凝析气藏和气藏的位置，注意压力和温度的范围 12。什么是一次脱气和多次脱气？一次脱气和多次脱气的区别和联系是什么？13.第一油层温度为750℃，饱和压力Pb=18MPa，饱和压力下溶解汽油比Rob=120 m3/m3当压力降至15兆帕时，气体已经分离，气体的相对密度为0.7，r为115。m3/m3，Pb=1.25，两相的体积系数是多少？40.地层水的分析结果如下。试着计算它的水类型。1-10钠+镁+钙+氯-硫酸-HCO 3-4952 838 620 10402 961 187 14。定性绘制天然气的体积系数Bg、压缩系数Cg和粘度系数Pg如下图所示，以及温度的变化规律 15。试画出原油体积系数B0、两相体积系数U、压缩系数Co和粘度μ0随压力和温度的定性变化规律如下(如果有饱和压力，应该注意) 16。定性图显示了不同温度下天然气在原油中溶解度随压力的变化规律。17.利用物质平衡原理，推导出以下条件下的储层储量计算公式。 油藏的原始状态是溶解气驱油藏，没有气顶和边水。经过一段时间的开发，地层压力降至饱和压力以下，形成二次气顶，但储层的孔隙体积不变，如图7所示。 图7开发前后储层流体状态变化示意图 集:原始储油量为Ni (S？M3) 累积石油产量为Np (S？M3)溶解气油比？M3/米)累计平均生产气
第一章 储层岩石的物理特性 24、下图1-1为两岩样的粒度组成累积分布曲线，请画出与之对应的粒度组成分布曲线，标明坐标并对曲线加以定性分析。 Log d i W Wi 图1-1 两岩样的粒度组成累积分布曲线 答：粒度组成分布曲线表示了各种粒径的颗粒所占的百分数，可用它来确定任一粒级在岩石中的含量。曲线尖峰越高，说明该岩石以某一粒径颗粒为主，即岩石粒度组成越均匀；曲线尖峰越靠右，说明岩石颗粒越粗。一般储油砂岩颗粒的大小均在1～之间。 粒度组成累积分布曲线也能较直观地表示出岩石粒度组成的均匀程度。上升段直线越陡，则说明岩石越均匀。该曲线最大的用处是可以根据曲线上的一些特征点来求得不同粒度属性的粒度参数，进而可定量描述岩石粒度组成的均匀性。 曲线A 基本成直线型，说明每种直径的颗粒相互持平，岩石颗粒分布不均匀；曲线B 上升段直线叫陡，则可看出曲线B 所代表的岩石颗粒分布较均匀。 30、 孔隙度的一般变化范围是多少常用测定孔隙度的方法有哪些影响孔隙度 大小的因素有哪些 答：1）根据我国各油气田的统计资料，实际储油气层储集岩的孔隙度范围大致为：致密砂岩孔隙度自＜1%～10%；致密碳酸盐岩孔隙度自＜1%～5%；中等砂岩孔隙度自10%～20%；中等碳酸盐岩孔隙度自5%～10%；好的砂岩孔隙度自20%～35%；好的碳酸盐岩孔隙度自10%～20%。 3）岩石孔隙度的测定方法有实验室内直接测定法和以各种测井方法为基础的间接测定法两类。间接测定法影响因素多，误差较大。实验室内通过常规岩心分析法可以较精确地测定岩心的孔隙度。 # 4）对于一般的碎屑岩 (如砂岩)，由于它是由母岩经破碎、搬运、胶结和压实而成，因此碎屑颗粒的矿物成分、排列方式、分选程度、胶结物类型和数量以
简要说明为什么油水过渡带比油气过渡带宽？为什么油越稠，油水过渡带越 宽？ 答：过渡带的高度取决于最细的毛细管中的油（或水）柱的上升高度。由于 油藏中的油气界面张力受温度、压力和油中溶解气的影响，油气界面张力很 小，故毛管力很小，油气过渡带高度就很小。因为油水界面张力大于油气界 面张力，故油水过渡带的毛管力比油气过渡带的大，而且水油的密度差小于 油的密度，所以油水过渡带比油气过渡带宽，且油越稠，水油密度差越小， 油水过渡带越宽 四、简答题 1、简要说明油水过渡带含水饱和度的变化规律，并说明为什么油越稠油水过渡带越宽？ 由于地层中孔隙毛管的直径大小是不一样的，因此油水界面不是平面，而是一个过渡带。从地层底层到顶层，油水的分布一般为：纯水区——油水过渡区——纯油区。由下而上，含水饱和度逐渐降低。 由式：，在PcR 一定时，油水的密度差越小，油水的过渡带将越宽。油越稠，油水密度 差越小，所以油越稠，油水过渡带越宽。 来源于骄者拽鹏 习题1 1.将气体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。气体混合物的质量组成如下： %404-CH ,%1062-H C ，%1583-H C ，%25104-H C ，%10105-H C 。 解：按照理想气体计算： 2.已知液体混合物的质量组成：%.55%,35%,1012510483---H C H C H C 将此液体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。
解： 3．已知地面条件下天然气各组分的体积组成：%23.964-CH ,%85.162-H C ， %83.083-H C ，%41.0104-H C ， %50.02-CO ，%18.02-S H 。若地层压力为15MPa ， 地层温度为50C O 。求该天然气的以下参数：（1）视相对分子质量；（2）相对密度；（3）压缩因子；（4）地下密度；（5）体积系数；（6）等温压缩系数；（7）粘度；（8）若日产气为104m 3,求其地下体积。 解： （1）视相对分子质量 836.16)(==∑i i g M y M （2）相对密度 580552029 836 16..M M a g g == = γ （3）压缩因子
《油层物理》综合复习资料 一、名词解释 1、相对渗透率：同一岩石中，当多相流体共存时，岩石对每一相流体的有效渗透率与岩石绝对渗透率的比值。 2、润湿反转：由于表面活性剂的吸附，而造成的岩石润湿性改变的现象。 3、泡点：指温度（或压力）一定时,开始从液相中分离出第一批气泡时的压力（或温度）。 4. 流度比：驱替液流度与被驱替液流度之比。 5、有效孔隙度：岩石在一定的压差作用下，被油、气、水饱和且连通的孔隙体积与岩石外表体积的比值。 6、天然气的压缩因子：在一定温度和压力条件下,一定质量气体实际占有的体积与在相同条件下理想气体占有的体积之比。 7、气体滑动效应：在岩石孔道中,气体的流动不同于液体。对液体来讲,在孔道中心的液体分子比靠近孔道壁表面的分子流速要高；而且,越靠近孔道壁表面,分子流速越低；气体则不同,靠近孔壁表面的气体分子与孔道中心的分子流速几乎没有什么差别。Klinbenberg把气体在岩石中的这种渗流特性称之为滑动效应,亦称Klinkenberg效应。 8、毛管力：毛细管中弯液面两侧两相流体的压力差。 9、润湿：指液体在分子力作用下在固体表面的流散现象。 10、洗油效率：在波及范围内驱替出的原油体积与工作剂的波及体积之比。 11、束缚水饱和度：分布和残存在岩石颗粒接触处角隅和微细孔隙中或吸附在岩石骨架颗粒表面的不可能流动水的体积占岩石孔隙体积的百分数称为束缚水饱和度。 12、地层油的两相体积系数：油藏压力低于饱和压力时，在给定压力下地层油和其释放出气体的总体积与它在地面脱气后的体积之比。 13、吸附：溶质在相界面浓度和相内部浓度不同的现象。 二、填空题 1、1、润湿的实质是_固体界面能的减小。 2、天然气的相对密度定义为：标准状态下，天然气的密度与干燥空气的密度之比。 3、地层油的溶解气油比随轻组分含量的增加而增加，随温度的增加而减少；当压力小于泡点压力时，随压力的增加而增加；当压力高于泡点压力时，随压力的增加而不变。 4、常用的岩石的粒度组成的分析方法有：筛析法和沉降法。 5、地层水依照苏林分类法可分为氯化钙、氯化镁、碳酸氢钠和硫酸钠四种类型。 6、砂岩粒度组成的累计分布曲线越陡，频率分布曲线尖峰越高，表示粒度组成越均匀; 7、灰质胶结物的特点是遇酸反应；泥质胶结物的特点是遇水膨胀,分散或絮凝；硫酸盐胶结物的特点是_高温脱水。 8、天然气的体积系数远远小于1。 9、同一岩石中各相流体的饱和度之和总是等于1。 10、对于常规油气藏，一般，地层流体的B o＞1，B w≈1，B g<< 1 11、地层油与地面油的最大区别是高温、高压、溶解了大量的天然气。 12、油气分离从分离原理上通常分为接触分离和微分分离两种方式。 13、吸附活性物质引起的固体表面润湿反转的程度与固体表面性质、活性物质的性质、活性物质的浓度等因素有关。
1-1 何谓采油指数的物理意义？如何获取？影响单相渗流和油气两相渗流采油指数的主要因 素有何异同？ 1-2 已知A井位于面积4.5×104m2的正方形泄流区域中心，井眼半径r w =0.1m,根据高压物性资料 B O =1.15，μ O 为4mPa.s；由压力恢复试井资料获得S=3。试根据下表中测试资料绘制IPR曲线， 并求采油指数J O 及油层参数Kh。 1-3 0， 1-4 1-5 ， 1-6 v ）。 1-7 80m3/d，1-8 1-10 p =6.4mm, 、20 1-15 、0.65和℃/100m。 4-1 ％；产液指数 0.6；油相对密度0.86；气体偏差系数0.86。设计和选择完整的潜油电泵系统。 4-2 设计潜油电泵时为什么要进行粘度校正? 4-3 潜油电泵井中，为什么井液必须通过电机? 4-4 潜油电泵井中，为什么采用高效率的井下分离器更加优越? 4-5 设计和选择螺杆泵系统，已知条件与习题1相同。 4-6 试述螺杆泵的采油装置、采油原理和特点。 4-7 设计和选择完整的水力射流泵系统，已知条件与习题1相同。
下列计算题已知基本数据如下： 油井数据：垂直井，井距300m×300m，井深2000m；油管内、外径分别为Ф62mm和Ф73mm，套管内、外径分别为Ф121.36mm和Ф139.7mm；射孔密度16孔/m，孔眼直径10mm。 地层数据：上覆层岩石平均密度2300kg/m3，地层压力系数1.0，岩石弹性模量20000MPa、泊松比0.20，岩石抗张强度2.5MPa，地层温度70°C，孔隙弹性常数取1.0；产层有效 厚度15m，储层渗透率2×10-3μm2，孔隙度12%；原油饱和度60%，压缩系数1.7×10-2压裂液性能：牛顿流体密度1020kg/m3，粘度80mPa.s，减阻率60%；初滤失系数5×10-4m3/m2， 压力校正后造壁性滤失系数8×10-4m/m in。 支撑剂性能：φ0.45~0.9mm宜兴陶粒，颗粒密度2800 kg/m3，砂堆孔隙度35%。 生产限制条件：生产时井底流动压力10MPa，最大排量3.0m3/min，最大砂浓度720 kg/m3。6-1 根据低渗透储层中水力压裂泵压变化典型示意曲线说明地层破裂、裂缝延伸和闭合特征。 6-2 6-3 6-10 6-11 6-12 6-15 取
中国石油大学油层物理第二阶段在线作业 第1题？？产生相态转化的内因是—— 您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：相态转化的原因 第2题下列关于纯组分和双组分P-T相图描述不正确的是—— 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：纯组分和双组分P-T相图特征 第3题下列叙述中错误的是—— 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：泡点、露点、临界点等基本概念 第4题下列关于典型油气藏气油比、地面油密度等性质的描述中错误的是—— 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：典型油气藏相图特征 第5题下列关于油气分离的叙述中错误的是—— 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：脱气方式 第6题下列不属于影响原油高压物性的因素有—— 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：影响原油高压物性的参数 第7题地下原油采到地面时，原油体积收缩，体积收缩程度大者为高收缩率原油，体积收缩程度小者为低收缩率原油，下列关于两者的叙述中不正确的是—— 您的答案：B
题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：低收缩原油与高收缩原油比较 第8题下列叙述中错误的是—— 您的答案：C 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：原始溶解汽油比、饱和压力、原油体积系数、两相体积系数等基本概念 第9题石油与天然气储层主要为—— 您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：储层岩性 第10题下列关于岩石孔隙度的说法中错误的是—— 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：岩石孔隙度 第11题下列关于岩石渗透率的说法中错误的是—— 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：岩石渗透率 第12题下列关于岩石孔隙类型按照其大小分类的说法中不正确的是—— 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：岩石孔隙按大小分类 第13题下列关于饱和度的叙述中错误的是—— 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：饱和度 第14题下列关于地层水的叙述中错误的是—— 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5
第一章 储层岩石的物理特性 24、下图1-1为两岩样的粒度组成累积分布曲线，请画出与之对应的粒度组成分布曲线，标明坐标并对曲线加以定性分析。 ∑Log d i W Wi 图1-1 两岩样的粒度组成累积分布曲线 答：粒度组成分布曲线表示了各种粒径的颗粒所占的百分数，可用它来确定任一粒级在岩石中的含量。曲线尖峰越高，说明该岩石以某一粒径颗粒为主，即岩石粒度组成越均匀；曲线尖峰越靠右，说明岩石颗粒越粗。一般储油砂岩颗粒的大小均在1～0.01mm 之间。 粒度组成累积分布曲线也能较直观地表示出岩石粒度组成的均匀程度。上升段直线越陡，则说明岩石越均匀。该曲线最大的用处是可以根据曲线上的一些特征点来求得不同粒度属性的粒度参数，进而可定量描述岩石粒度组成的均匀性。 曲线A 基本成直线型，说明每种直径的颗粒相互持平，岩石颗粒分布不均匀；曲线B 上升段直线叫陡，则可看出曲线B 所代表的岩石颗粒分布较均匀。 30、度的一般变化范围是多少，Φa 、Φe 、Φf 的关系怎样？常用测定孔隙度的方 法有哪些？影响孔隙度大小的因素有哪些？ 答：1）根据我国各油气田的统计资料，实际储油气层储集岩的孔隙度范围大致为：致密砂岩孔隙度自＜1%～10%；致密碳酸盐岩孔隙度自＜1%～5%；中等砂岩孔隙度自10%～20%；中等碳酸盐岩孔隙度自5%～10%；好的砂岩孔隙度自20%～35%；好的碳酸盐岩孔隙度自10%～20%。 2）由绝对孔隙度a φ、有效孔隙度e φ及流动孔隙度ff φ的定义可知：它们之间的关系应该是a φ>e φ>ff φ。 3）岩石孔隙度的测定方法有实验室内直接测定法和以各种测井方法为基础的间接测定法两类。间接测定法影响因素多，误差较大。实验室内通过常规岩心
第二章油层物理选择题 2-1石油是（）。 A.单质物质； B.化合物； C.混合物； D.不能确定 答案为C。 2-2 对于单组分烃，在相同温度下，若C原子数愈少，则其饱和蒸汽压愈（），其挥发性愈（）。 A.大，强 B.大，弱 C.小，强 D.小，弱 答案为A 2-3 对于双组分烃体系，若较重组分含量愈高，则相图位置愈（）；临界点位置愈偏（）。 A.高左； B.低，左； C.高，左； D.低，右 答案为D 2-4 多级脱气过程，各相组成将（）发生变化，体系组成将（）发生变化。 A.要，要； B.要，不 C.不，要； D.不，不。 答案为A 2-5 一次脱气与多级脱气相比，前者的分离气密度较（），前者的脱气油密度较（）。 A.大，大； B.大，小； C.小，大； D.小，小 答案为A 2-6 单组分气体的溶解度与压力（），其溶解系数与压力（）。 A.有关，有关； B.有关，无关； C.无关，有关； D.无关，无关。 答案为B 2-7 就其在相同条件下的溶解能力而言，CO 2、N 2 、CH 4 三者的强弱顺序为： >N 2>CH 4 ; >CH 4 >CO 2 >CO 2 >N 2 >CH 4 >N 2 答案为D 2-8 若在某平衡条件下，乙烷的平衡常数为2，此时其在液相中的摩尔分数为20%，则其在气相中的摩尔分数为（）。
% % % % 答案为C 2-9 理想气体的压缩系数仅与（）有关。 A.压力； B.温度； C.体积 D.组成 答案为A 2-10 在相同温度下，随压力增加，天然气的压缩因子在低压区间将（），在高压区间将（）。 A.上升，上升； B.上升，下降； C.下降，上升； D.下降，下降。 答案为C 2-11 天然气的体积系数恒（）1，地层油的体积系数恒（）1。 A.大于，大于； B.大于，小于； C.小于，大于； D.小于，小于。 答案为C 2-12 天然气的压缩系数将随压力增加而（），随温度增加而（）。 A.上升，下降； B.下降；上升 C.上升，上升 D.下降，下降答案为B 2-13 形成天然气水化物的有利条件是（）。 A.高温高压； B.高温低压; C.低温高压； D.低温低压 答案为D 2-14 若地面原油中重质组分含量愈高，则其相对密度愈（），其API度愈（）。 A.大，大； B.大，小； C.小，大； D.小，小 答案为B 2-15在饱和压力下，地层油的单相体积系数最（），地层油的粘度最（）。A.大，大； B.大，小； C.小，大； D.小，小 答案为B 2-16地层油的压缩系数将随压力增加而（），随温度增加而（）。 A.上升，上升； B.上升，下降； C.下降，上升； D.下降，下降
油层物理复习重点 一、名词解释：7个，21分， 二、按题意完成：5个，42分， 三、计算题：3个，37分，4-5分8-9分20几分（多步完成，按步给分） 第一章 1.粒度组成概念，主要分析方法，粒度曲线的用途 2.比面概念，物理意义 3.空隙分类（大小，连通性，有效性；毛细管空隙，超毛细管空隙，微毛细管空隙）， 孔隙度概念（绝对孔隙度，有效孔隙度，流动孔隙度，连通孔隙度的概念与区别）， 孔隙度的测定（给定参数会计算，不要求测定的具体步骤） 4.岩石压缩系数及其含义，地层综合弹性压缩系数，弹性驱油量的计算 5.流体饱和度的概念（落实到具体的物质，油、水、气；初始含油、水、气饱和度，残余流体饱和度的概念，束缚水饱和度） 饱和度测定（各种饱和度，会根据给定参数计算） 7.达西定律，及达西公式的物理意义，岩石绝对渗透率感念，液测、气测渗透率的计算方法，液测气测渗透率与岩石绝对渗透率的关系，根据达西定律测定岩石渗透率要满足的三个测定条件，气体滑脱效应对气测渗透率的影响，及影响滑脱效应的因素。 8.胶结概念与类型，
粘土矿物：水敏，酸敏，速敏等，会判断具体的矿物如蒙脱石，高岭石，绿泥石 第二章 1.烃类体系P-T相图，划分相区，临界点，临界凝析温度，临界凝析压力，露点线，泡点线，等液量线，等温反凝析区等术语，露点，泡点，露点压力和泡点压力概念，等温反凝析概念，反凝析作用，对凝析气藏开发的影响，用相图判断油气藏类型。 （露点概念：气相体系生出第一滴液滴时的温度压力点；露点压力：气相体系生出第一滴液滴时的压力） 2.油气分离的两种方式，特点及其结果的差异，以及产生差异的原因，天然气分子量概念，天然气在原油中的溶解规律 3.油气高压物性参数的概念，高压物性参数随压力的变化关系，（肯定会考曲线；不考随温度的变化） 4.平衡常数概念（哪两个之间的平衡关系，） 相平衡中的一些平衡关系（物质平衡，相平衡） 第三章 1.界面张力的概念，界面吸附的两种类型 2.润湿接触角概念，润湿程度判定参数、方法（常用接触角），润湿滞后概念，前进角，后退角概念，润湿滞后对水驱油得影响。 3.油藏润湿性类型，油藏润湿性的影响因素 4毛细管压力概念，毛细管中液体上升高度计算，毛细管滞后，吸入和驱替过程等概念（毛管力是动力，阻力），毛细管压力曲线的测定方法（3种），
中国石油大学（北京）2008 —2009学年第二学期 《油层物理》期末考试试卷A（闭卷考试）班级：姓名：学号：分数： (试题和试卷一同交回) 一.解释下列名词与基本概念（每题3分，共12分） 1.原油相对密度 2.露点压力 3.克氏渗透率 4.双重孔隙介质 二.简述题（每题8分，共24分） 1.水敏、速敏的含义各是什么？ 2.简述岩石润湿性特征的相对性和可变性，并举例说明。 3.试举例说明等渗点的定义及其渗流物理涵义。 三．论述题（每题8分，共16分） 1.什么是饱和压力？在油藏开发过程中，一般需要控制地层压力高于还是低于饱和压力？为什么？ 2.论述地层原油粘度随溶解气油比和压力的变化规律（注意区分当压力低于饱和压力或高于饱和压力时）。 四．计算与求证（每题12分，共48分） 1.某油藏含油面积为A=14.4km2, 油层有效厚度h=11m, 孔隙度φ=0.21，束缚水饱和度S wi= 0.3, 原油体积系数B o=1.2，原油相对密度d420=0.87, 试计算该
油藏的原油储量（地面体积）为多少m3（8分）, 合多少吨？（4分） 2.当储层中只含有油水两相时，储层岩石的综合弹性压缩系数C t为： C t = C f + C Lφ= C f+(C o S o+ C w S w)φ 式中：C L, C f ——分别为储层流体与储层岩石的压缩系数，MPa-1 C o, C w ——分别为储层中油、水的压缩系数，MPa-1 φ——岩石孔隙度，小数。 试求证：C L=C o S o + C w S w 3.在一砂岩岩样上测得油、水相对渗透率数据如下表。 试计算或回答下列问题：（1）、驱油效率。(4分) （2）、若岩芯的绝对渗透率185毫达西，求Sw＝50％时油、水的有效渗透率。(4分) （3）、如果水的粘度μw=1.1mPa.s，油的粘度μo=1.9mPa.s，计算Sw=64.4%时的水的分流量fw。(4分) 4.实验室内由水驱气实验资料确定的J(Sw)函数如下表： 已知油藏数据：孔隙度Φ=0.30,渗透率K=300×10μm，天然气密度ρg=24kg/m3；水的密度ρw=1000kg/m3;气-水界面张力σgw=45dyn/cm，气-水接触角θgw=0°。试计算气藏气-水过渡带厚度。
第一章 1.将气体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。气体混合物的质量组成如下： %404-CH ,%1062-H C ，%1583-H C ，%25104-H C ，%10105-H C 。 解：按照理想气体计算： 2.已知液体混合物的质量组成：%.55%,35%,1012510483---H C H C H C 将此液体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。 解： 3．已知地面条件下天然气各组分的体积组成：%23.964-CH ,%85.162-H C ， %83.083-H C ，%41.0104-H C ， %50.02-CO ，%18.02-S H 。若地层压力为15MPa ， 地层温度为50C O 。求该天然气的以下参数：（1）视相对分子质量；（2）相对密度；（3）压缩因子；（4）地下密度；（5）体积系数；（6）等温压缩系数；（7）粘度；（8）若日产气为104m 3,求其地下体积。 解：
（1）视相对分子质量 836.16)(==∑i i g M y M （2）相对密度 580552029 836 16..M M a g g == = γ （3）压缩因子 244.3624.415=== c r p p p 648.102 .19627350=+==c r T T T （4）地下密度 ）（＝） （3/95.11127350008314.084.0836.1615m kg ZRT pM V m g g +???=== ρ
（5）体积系数 )/(10255.6202735027315101325.084.0333m m T T p p Z p nRT p ZnRT V V B sc sc sc sc gsc gf g 标-?=++??=??=== （6）等温压缩系数 3.244 1.648 0.52 []） （＝＝ 1068.0648 .1624.452 .0-???= MPa T P T C C r c r gr g （7）粘度 16.836 50 0.0117
西南石油大学油层物理复习资料1.txt我的优点是：我很帅；但是我的缺点是：我帅的不明显。什么是幸福？幸福就是猫吃鱼，狗吃肉，奥特曼打小怪兽！令堂可是令尊表姐？我是胖人，不是粗人。本文由梓悟青柠贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 第一章油层岩石的物理特性 1. 什么是油藏？油藏的沉积特点及其与岩石特性之间的关系是什么？ 2. 沉积岩有几大类？各自有些什么特点？ 3. 油藏物性参数有些什么特点？通常的测定方法是什么？ 4. 什么是粒度组成？ 5. 粒度的分析方法有哪些？其基本原理是什么？ 6. 粒度分析的结果是如何表示的？各自有些什么特点？ 7. 如何计算岩石颗粒的直径，粒度组成，不均匀系数和分选系数？ 8. 岩石中一般有哪些胶结物？它们各自有些什么特点？对油田开发过程会产生什么影响，如何克服或降低其影响程度？ 9. 通常的岩类学分析方法有哪些？ 10.如何评价储层的敏感性（具体化，包括评价地层伤害的程度）？ 11.如何划分胶结类型，其依据是什么？它与岩石物性的关系怎样？ 12.什么是岩石的比面？通常的测试方法有哪些？其原理是什么？ 13.推导岩石的比面与粒度组成之间的关系？ 14.粒度及比面有何用途？ 15.什么是岩石的孔隙度，其一般的变化规律是什么？ 16.按孔隙体积的大小可把孔隙度分为几类？各自有些什么特点及用途？ 17.孔隙度的测定方法有哪些？各自有什么特点？ 18.孔隙度有些什么影响因素，如何影响的？ 19.岩石的压缩系数反映了岩石的什么性质？是如何定义的？ 20.综合弹性系数的意义是什么？其计算式为： C * = C f + C Lφ 式中各物理量的含义是什么？ 21.当油藏中同时含有油，气、水三相时，试推导： C= C f + φ (S o C o + S w C w + S f C f ) 22.试推导分别以岩石体积，岩石骨架体积和岩石孔隙体积为基准的比面之间的关系 S = S s (1 ? ? ) = φ ? S p S―以岩石体积为基准的比面， S p ―以岩石空隙体积为基准的比面， S s ―以岩石骨架体积为基准的比面。 23.什么是岩石的渗透性？什么是渗透率？岩石渗透率的“1 达西”的物理意义是什么？ 24.什么是岩石的绝对渗透率？测定岩石绝对渗透率的限制条件是什么？如何实现这些条件？ 25.达西定律及其适用范围是什么？ 26.试从理论及实验两方面证明渗透率的物理意义。 27.渗透率可分为几大类，其依据是什么？ 28.水测，油测及气测渗透率在哪些方面表现出它们之间的差别？ 29.从分子运动论的观点说明在什么条件下滑脱效应对渗透率无影响，这一结论在理论和实验工作中有什么用途？ 30.影响渗透率的因素有哪些？是如何影响的？ 31.什么是束缚水饱和度，原始含油饱和度及残余油饱和度，在地层中它们以什么方式存在？ 32.流体饱和度是如何定义的？ 33.对低渗岩芯，能用常压下的气测渗透率方法来测其绝对渗透率吗？ 34.测定饱和度的方法有哪些？它们各自有何优劣点？ 35.什么是等效渗流阻力原理？利用等效渗流阻力原理推导出岩石的渗透率，孔隙度及孔道半径之间的关系。 36.推导引入迂回度后，孔隙度，渗透率，比面及孔道半径之间的关系。 37.推导泊稷叶方程。 38.在测定岩石的比面时，分析产生误差的原因。 39.矿场上是怎样用岩石的孔隙度和渗透率指标划分储油气岩层好坏的？ 40.有人说：“岩石的孔隙度越大，其渗透率越大”。这种说法对吗？为什么？ 41.试述实验室测定岩石孔隙度的基本原理和数据处理方法，并画出实验仪器的流程示意图。 42.试述实验室测定岩石渗透率的基本原理和数据处理方法，并画出实验仪器的流程示意图。 43.试述实验室测定岩石比面的基本原理和数据处理方法，并画出实验仪器的流程示意图。
2015秋中国石油大学《油层物理》第二阶段在线作业 及满分答案 1.（ 2.5分）下列关于岩石孔隙度的说法中错误的是—— ?A、岩石的绝对孔隙度是指岩石的总孔隙体积与岩石外表体积之比?B、岩石的有效孔隙度是指岩石中有效孔隙的体积与岩石外表体积之比 ?C、岩石的流动孔隙度是指在含油岩石中可流动的孔隙体积与岩石外表体积之比 ?D、绝对孔隙度>流动孔隙度>有效孔隙度 我的答案：D此题得分：2.5分 2.（2.5分）已知一干岩样重量为32.0038克，饱和煤油后在煤油中称得重量为22.2946克，饱和煤油的岩样在空气中的重量为3 3.8973克（注：煤油的密度为0.8045克/厘米3）请回答下列问题：（3）岩样的视密度（=骨架重量/岩石外表体积）为—— ?A、2.219g/cm3 ?B、2.35g/cm3 ?C、1.546g/cm3 ?D、条件不足，无法确定 我的答案：A此题得分：2.5分 3.（2.5分）下列关于粒度组成的叙述中错误的是—— ?A、砂岩的粒度组成是指不同粒径范围（粒级）的颗粒占全部颗粒的百分数（含量），通常用质量百分数表示，可用筛析法和沉降法来
测定 ?B、粒度组成分布曲线表示了各种粒径的颗粒所占的百分数，曲线尖峰越高，岩石粒度组成越均匀，曲线尖峰越靠右，岩石中粗颗粒越多 ?C、粒度组成累计分布曲线上，上升段越缓，岩石颗粒越均匀?D、定量计算粒度组成的均匀程度的粒度参数有粒径中值、平均粒径、分选系数、偏度和峰度 我的答案：C此题得分：2.5分 4.（2.5分）有一岩样长10厘米，截面积为2厘米2，在1.5大气压的压差下，通过粘度为2.5厘泊的油，气流量为0.0080厘米3/秒，此岩样为油100%饱和，则其绝对渗透率为—— ?A、0.67D ?B、0.067D ?C、0.0067D ?D、条件不足，无法确定 我的答案：B此题得分：2.5分 5.（2.5分）三个定截面的分层,其渗透率分别为50、200和500毫达西，相应的各分层长度为12.19、3.05和22.86米，当三个层串联组合时，其平均渗透率为—— ?A、50mD ?B、500mD ?C、332mD
第一章油层岩石的物理特性 1.什么是油藏？油藏的沉积特点及其与岩石特性之间的关系是什 么？ 2.沉积岩有几大类？各自有些什么特点？ 3.油藏物性参数有些什么特点？通常的测定方法是什么？ 4.什么是粒度组成？ 5.粒度的分析方法有哪些？其基本原理是什么？ 6.粒度分析的结果是如何表示的？各自有些什么特点？ 7.如何计算岩石颗粒的直径，粒度组成，不均匀系数和分选系数？ 8.岩石中一般有哪些胶结物？它们各自有些什么特点？对油田开发 过程会产生什么影响，如何克服或降低其影响程度？ 9.通常的岩类学分析方法有哪些？ 10.如何评价储层的敏感性（具体化，包括评价地层伤害的程度）？ 11.如何划分胶结类型，其依据是什么？它与岩石物性的关系怎样？ 12.什么是岩石的比面？通常的测试方法有哪些？其原理是什么？ 13.推导岩石的比面与粒度组成之间的关系？ 14.粒度及比面有何用途？ 15.什么是岩石的孔隙度，其一般的变化规律是什么？ 16.按孔隙体积的大小可把孔隙度分为几类？各自有些什么特点及用 途？ 17.孔隙度的测定方法有哪些？各自有什么特点？ 18.孔隙度有些什么影响因素，如何影响的？
19. 岩石的压缩系数反映了岩石的什么性质？是如何定义的？ 20. 综合弹性系数的意义是什么？其计算式为： φL f C C C +=* 式中各物理量的含义是什么？ 21. 当油藏中同时含有油，气、水三相时，试推导： C= )(C S C S C S C f f w w o o f +++φ 22. 试推导分别以岩石体积，岩石骨架体积和岩石孔隙体积为基准的比面之间的关系 S S p s S ?=-=φ?)1( S ―以岩石体积为基准的比面，S p ―以岩石空隙体积为基准的比面，S s ―以岩石骨架体积为基准的比面。 23. 什么是岩石的渗透性？什么是渗透率？岩石渗透率的“1达西”的物理意义是什么？ 24. 什么是岩石的绝对渗透率？测定岩石绝对渗透率的限制条件是什么？如何实现这些条件？ 25. 达西定律及其适用范围是什么？ 26. 试从理论及实验两方面证明渗透率的物理意义。 27. 渗透率可分为几大类，其依据是什么？ 28. 水测，油测及气测渗透率在哪些方面表现出它们之间的差别？ 29. 从分子运动论的观点说明在什么条件下滑脱效应对渗透率无影响，这一结论在理论和实验工作中有什么用途？ 30. 影响渗透率的因素有哪些？是如何影响的？
第一章储层流体的物理性质 1、掌握油藏流体的特点，烃类主要组成 处于高温、高压条件下，石油中溶解有大量的天然气，地层水矿化度高。 石油、天然气是由分子结构相似的碳氢化合物的混合物和少量非碳氢化合物的混合物组成，统称为储层烃类。储层烃类主要由烷烃、环烷烃和芳香烃等。非烃类物质（指烃类的氧、硫、氮化合物）在储层烃类中所占份额较少。 2、掌握临界点、泡点、露点（压力）的定义 临界点是指体系中两相共存的最高压力和最高温度点。 泡点是指温度(或压力)一定时,开始从液相中分离出第一批气泡时的压力(或温度)。 露点是指温度(或压力)一定时,开始从气相中凝结出第一批液滴时的压力(或温度)。 3、掌握画出多组分体系的相图，指出其特征线、点、区，并分析不同类型油藏开发过程中的相态变化； 三线： 泡点线--AC线，液相区与两相区的分界线 露点线--BC线，气相区与两相区的分界线 等液量线--虚线，线上的液相含量相等 四区： 液相区（AC线以上-油藏） 气相区（BC线右下方-气藏） 气液两相区（ACB线包围的区域-油气藏） 反常凝析区（PCT线包围的阴影部分-凝析气藏） J点：未饱和油藏
I点：饱和油藏，可能有气顶； F点：气藏； A点：凝析气藏。 凝析气藏(Condensate gas )：温度位于临界温度和最大临界凝析温度之间，阴影区的上方。1）循环注气2）注相邻气藏的干气。 4、掌握接触分离、多级分离、微分分离的定义； 接触分离：指使油气烃类体系从油藏状态变到某一特定温度、压力，引起油气分离并迅速达到平衡的过程。特点：分出气较多，得到的油偏少，系统的组成不变。 多级分离：在脱气过程中分几次降低压力，最后达到指定压力的脱气方法。多级分离的系统组成是不断发生变化的。 微分分离：在微分脱气过程中,随着气体的分离,不断地将气体放掉(使气体与液体脱离接触)。特点：脱气是在系统组成不断变化的条件下进行的。 5、典型油气藏的相图特征，判别油气藏类型；
第一章储层流体的物理性质二. 计算题 1．（1）该天然气的视分子量M=18.39 该天然气的比重γg=0.634 （2）1mol该天然气在此温度压力下所占体积： V≈2.76×10-4(m3) 2．（1）m≈69.73×103(g) （2）ρ≈0.0180×106(g/m3)=0.0180(g/cm3) 3. Z=0.86 4. Bg=0.00523 5. Ng=21048.85×104(m3) 6. （1）Cg=0.125(1/Mpa) （2）Cg=0.0335(1/Mpa) 7. Z=0.84 8. Vg地面=26.273（标准米3） 9. ρg=0.2333(g/cm3) 10. ρg=0.249(g/cm3) 11. Ppc=3.87344（MPa） Pc1﹥Ppc﹥Pc2 12. （1）Z≈0.82 （2）Bg=0.0103 （3）Vg =103(m3) 地下 （4）Cg=0.1364(1/Mpa) （5）μg=0.0138（mpa﹒s） 13. Rs CO2=65（标准米3/米3） Rs CH4=19（标准米3/米3） Rs N2=4.4（标准米3/米3） 14.Rs=106.86（标准米3/米3） 15.（1）Rsi=100（标准米3/米3） （2）Pb=20（MPa） （3）Rs=60（标准米3/米3）
析出气ΔRs=40（标准米3/米3） 16. V/Vb=0.9762 17. γo=0.704(g/cm 3) 18. γo=0.675(g/cm 3) 19. Bo=1.295 20. Bt=1.283 21. Rs=71.3（Nm 3/m 3） Bo=1.317 Bg=0.00785 Bt=1.457 Z=0.854 22. P=20.684Mpa 下： Co=1.422×10—3 (1/Mpa) Bo=1.383 P=17.237Mpa 下： Bo=1.390 Bt=1.390 Rs=89.068（Nm 3/m 3） P=13.790Mpa 下： Bo=1.315 Bt=1.458 Rs=71.186（Nm 3/m 3） Bg=7.962×10—3 Z=0.878 23. 可采出油的地面体积 No=32400（m 3） 24. )/1(10034.32C 4Mpa -?= 若只有气体及束缚水 )/1(10603.169Cg 4Mpa -?= 26. Pb=23.324（Mpa ）
第一章油藏流体的界面张力 一.名词解释 1．自由表面能(free surface energy)：表面层分子力场的不平衡使得这些表面分子储存了多余的能量，这种能量称为自由表面能 2．吸附(adsorption)：溶解于某一相中的物质，自发地聚集到两相界面层并急剧减低该界面的表面张力的现象称为吸附 3．界面张力(interfacial tension)：也叫液体的表面张力，就是液体与空气间的界面张力。在数值上与比界面能相等。固体表面与空气的界面之间的界面张力，就是固体表面的自由能。 4．表面活性剂(surface active agent)：指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质 二．判断题，正确的在括号内画√，错误的在括号内画× 1．表面层溶质的浓度较相内大时称正吸附。（√） 2．随界面两侧物质密度差增大，表面张力随之下降。（×） 3．表面活性剂的浓度愈高，则表面张力愈大。（√） 4．油藏条件下的油气表面张力一定小于地面条件。（√） 5．从严格定义上讲，界面并不一定是表面。（√） 6. 界面两侧物质的极性差越大，界面张力越小。（×） 三．选择题 1．若水中无机盐含量增加，则油水表面张力将，若水中表面活性物质含量增加，则油水界面张力将。 A.增加，增加 B.增加，减小 C.减小，增加 D.减小，减小( B )
2．随体系压力增加，油气表面张力将，油水表面张力将。 A.上升，上升 B.上升，下降 C.下降，上升 D.下降，下降( D ) 3．随表面活性物质浓度增加，表面张力，比吸附将。 A.上升，上升 B.上升，下降 C.下降，上升 D.下降，下降( C ) 4．在吉布斯吸附现象中，当表面活度 0，比吸附G 0，该吸附现象称 为正吸附。 A.大于，大于 B.大于，小于 C.小于，大于 D.小于，小于( C ) 4、溶解气：气体溶解度越大，界面张力越小。 2．何为表面张力？油藏流体的表面张力随地层压力，温度及天然气在原油（或水）中的溶解度的变化规律如何？ 表面张力：液体表面任意二相邻部分之间垂直于它们的单位长度分界线相互作用的拉力。 变化规律：油藏流体表面张力随地层压力增大,温度升高而减小。天然气在原油中溶解度越大，油藏流体表面张力越小。 3．就你所知，测定液面表面张力的方法有哪些？ 1、悬滴法 2、吊片法（又称悬片法、吊板法） 3、旋转液滴法