【油层物理】第一章 储层流体的物理性质(油层物理)(2013)

第一篇储层流体的高压物性.判断题。

Vxx xWxx1 •体系压力愈高，则天然气体积系数愈小。

（V ）2•烃类体系温度愈高，则天然气压缩因子愈小。

（x ）3•体系压力越大，天然气等温压缩率越大。

（x ）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。

（X）6. 天然气水合物形成的有利条件是低温低压。

（V）7•温度不变时，压力增加，天然气体积系数减小。

（V）&温度不变时，压力增加，天然气分子量变大。

（X）9.当压缩因子为1时，实际气体则成为理想气体。

（X）三.选择题。

ACACBDB（ A ）在高压区间将（C ）A. Bg=Cg(273+t)/293PC.Bg=Z(273+t)/293PC.难于，难于D.7. 两种天然气A和B,在相同的难于，易于P-T条件下，A比B更易于压缩，则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A.上升，上升B.上升，下降C.下降，上升D.下降，下降A.大，强C.小，强B. 小，弱D. 大，弱(A )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(C )5.通常用来计算天然气体积系数的公式为其挥发性愈6.天然气压缩因子A.易于，难于Z>1说明天然气比理想气体 _B. 易于，易于压缩，Z v 1说明天然气比理想气体B.Bg=VD.Bg= V地下/ V 地面地面/ V地下1.理想气体的压缩系数与下列因素有关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C J A CgA, ,Z A Z BA.大于，大于B. 大于，小于C.小于，大于D.小于，小于第二章 油气藏烃类的相态和汽液平衡.判断题。

VVxVx VVxxV1. 饱和油藏可以理解为高收缩油藏。

2•烃类体系相图中，重质组分含量愈高，则气液等含量线分布线愈向右密集 3•烃类体系相图中，临界温度是液向气转化的最高温度。

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；6、掌握油田常用的分离方式及原因多级分离分出的气少，获得的地面油多，而且其中轻质油含量高，测得的气油比小。

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=0.864. Bg=0.005235. Ng=21048.85×104(m3)6. （1）Cg=0.125(1/Mpa)（2）Cg=0.0335(1/Mpa)7. Z=0.848. 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﹥Pc212. （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=1.28321. Rs=71.3（Nm 3/m 3）Bo=1.317 Bg=0.00785 Bt=1.457 Z=0.85422. P=20.684Mpa 下：Co=1.422×10—3 (1/Mpa) Bo=1.383P=17.237Mpa 下： Bo=1.390 Bt=1.390Rs=89.068（Nm 3/m 3） P=13.790Mpa 下： Bo=1.315 Bt=1.458Rs=71.186（Nm 3/m 3） Bg=7.962×10—3 Z=0.87823. 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 ）27. Pd 2=18.231（Mpa ） 28. 该地层为CaCl 2水型29. 本题可编程上机计算，结果如下2084998.014696.1123.64461g B P P -+-='30. 经编程上机运算，有 （1）Y=2.039492+0.09387455P （2）33005.1Bt =31. 经编程上机运算，得整理后的相对体积系数35. （1）We 1=3.0267×105（m 3）（2）We 1=6.5392×105（m 3） （3）Np=6.85462×105（m 3） 36. 原油的地址储量N=3.452×108（m 3）在P=11.032MPa 下： We=0.121×108（m 3） 在P=8.963MPa 下： We=0.453×108（m 3） 在P=6.895MPa 下：累积采油量Np=0.999×108（m 3）第二章 储层流体的物理性质二. 计算题1 （1）Vp=2.356（cm 3） （2）φ=16.319% （3）f ρ=2.2191（g/cm 3）2 （1）K=66.667×10-3（μm 2） （2）Q=0.0444（cm 3/s ）3 （1）K L =16.956（μm 2） （2）Kg=17.586（μm 2）对比计算结果，对同一岩样，气测渗透率大于液测渗透率。

题型：名词解释简答题画图题计算题（平时成绩40%+考试成绩60%）第一章储层流体的高压物性第一节油气藏烃类的相态特性1、单、双、多组分体系的相态特征单组分体系：两点:临界点C,三相共存点T三线:饱和蒸汽压线,溶点线,升华线三区:气相区,液相区,固相区临界温度:高于该温度，无论施加多大压力，气体不可液化 .临界压力:高于此压力，无论温度多少，液体和气体不会同时存在.泡点压力:温度一定，开始从液相中分离出第一批气泡的压力.露点压力:温度一定，开始从气相凝析出第一批液滴的压力.泡点线: 是等温降压时体系出现第一批气泡的轨迹线。

露点线: 是等温升压时体系中出现的第一批液滴的轨迹线饱和蒸汽压线:单组分的饱和蒸汽压线为泡点线和露点线的共同轨迹.分析1----2 3-----4相态变化多组分体系：（1）双组分体系的相图不再是一条单调曲线，而是一开口的环形曲线.（2）双组分体系的临界点不再是两相共存的最高压力和温度点, 而是泡点线和露点线的对接点.（3）双组分体系的两相区介于两纯组分的饱和蒸汽压曲线之间, 且临界压力高于各组分的临界压力,但临界温度确界于两组分的临界温度之间.（4）两组分中哪个组分的含量占优势,露点线或泡点线就靠近哪一组分的饱和蒸汽压线。

（5）两组分的浓度越接近则两相区的面积越大，两组分的组成有一组分的含量占绝对优势，两相区就越窄长.（6）两组分系统中，组成系统的物质不同其临界点也不同，而且分子结构越相近的两组分，其临界点轨迹曲线越扁平。

如果两组的挥发性和分子量差别愈大时，临界点轨迹所包围的面积愈大，临界凝析压力也愈高.2、等温反凝析现象的解释当体系处于A点时体系为单一气相。

当压力降至B点时，由于压力下降，烃分子距离加大，因而分子引力下降，这时被气态轻烃分子吸引的(或分散到轻烃分子中的)液态重烃分子离析出来，因而产生了第一批液滴。

而当压力进一步下降到D点时，由于气态轻烃分子的距离进一步增大，分子引力进一步减弱，因而就把液态重烃分子全部离析出来，这时在体系中就凝析出最多的液态烃而形成凝析油。

第一篇 储层流体的物化特性一、基本概念1、天然气的体积系数: 一定量的天然气在油气层条件（某一p 、T ）下的体积VR 与其在地面标准状态下（20℃，0.1MPa ）所占体积VSC 之比。

Bg —天然气体积系数，m3/m3；Vsc —天然气在标准状况下的体积，m3；VR —同量的天然气在油气层条件下的体积，m3。

（Bg ＜＜1） 2（弹性系数、压缩系数）是指在等温条件下，天然气随压力变化的体积变化率。

单位：MPa-13、地层原油溶解气油比：一定量的地层原油在地面降压脱气（标准状态下），平均单位体积的脱气原油所分离出来天然气的体积。

单位：(米3/米3或米3/t ）4、泡点压力：在温度一定的情况下，压力降低过程中开始从液相中分离出第一批气泡的压力。

5、露点压力：温度一定时，压力升高过程中开始从气相中凝结出第一批液滴的压力。

6、油藏饱和压力：是表示在地层条件下，原油中的溶解气开始分离出来的压力：7、多级脱气：在脱气过程中，分几次降低压力，直至降到最后的指定压力为止。

而每次降低压力时分离出来的气体都及时地从油气体系中放出。

8、地层油气两相体积系数： 当油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。

9、压缩因子（偏差系数，偏差因子）：给定压力和温度下，实际气体所占的体积与等量理想气体所占有的体积之比(同温同压)。

Z=V 真实/V 理想10、凝析气藏：甲烷、乙烷之外，还含油一定数量的丙、丁烷及戊烷以上和少量的C7~C11的液态烃类。

11、一次脱气：在等温条件下，将体系压力逐渐降低到指定分离压力，待体系达相平衡状态后，一次性排出从油中脱出的天然气的分离方式。

又称接触分离、闪蒸分离。

12、地层水的矿化度：地层水中含无机盐量的多少。

二、简答题 1、我国西部某油田发现了一个气藏，但从目前的情况来看难以确定气藏的类型，请你从油层物理的观点来看，需要收集哪些资料才能判断气藏的类型？如何判断？作图并说明理由。

油层物理2022年硕士研究生入学考试大纲考试科目名称：渗流物理考试时间：180分钟，满分：150分一、考试要求：要求掌握油层物理及渗流力学的基本概念、特点、基本理论和方法，并能够熟练运用所学的知识解决生产实际问题。

试卷结构一般如下：a。

基本概念题；b。

填空判断；c。

分析简答题（包括绘简图）；d。

推导计算题。

二、考试内容：（一）油层物理要求的主要内容第一章储层流体的物理性质第一节储层烃类的组成及分类石油的化学组成及分类、天然气的化学组成及分类。

第二节储层烃类的相态特征有关相态的基本概念；单、双、多组分体系的相态特征、相图的应用；典型油气藏相态特征。

第三节油气系统的溶解与分离亨利定律、天然气在原油中的溶解特点及其影响因素；相态方程的推导及其应用；平衡常数定义及确定方法，理想溶液平衡常数及应用；油气分离方式、特点及多级分离计算。

第四节天然气的高压物性天然气的基本物性参数（组成、视分子量,相对密度,压缩系数,体积系数,压缩因子,天然气粘度）定义、特点及其应用；天然气状态方程（理想气体状态方程、压缩因子状态方程）及其应用；对应状态定律、天然气压缩因子图版的应用。

第五节地层油的高压物性地层油基本物性参数(溶解汽油比、体积系数、两相体积系数，密度及相对密度、压缩系数、粘度)的定义、随压力的变化及其应用；地层油PVT测试中闪蒸脱气、微分脱气、多级脱气原理及主要测试参数；凝析气PVT测试中定质量、定体积测试的原理及主要测试参数。

第六节地层水的高压物性地层水矿化度和硬度定义，地层水分类方法。

第二章储层岩石的物理性质第一节岩石的骨架性质粒度组成定义、测试及表示方法，不均匀系数、分选系数定义；比面。

第二节储层岩石的孔隙度储层岩石的孔隙结构（孔隙、喉道、孔喉比、配位数、迂曲度等）相关参数定义；储层岩石孔隙度定义、计算、影响因素及测定方法；储层岩石的压缩性。

第三节储层岩石的渗透性达西定律、达西公式的推广；气测渗透率原理、计算及特点；常规岩心气体渗透率的实验测试方法；非均质储层岩石渗透率计算。

第一章储层流体的物理性质1储层烃类系统的相态储层流体物性天然气地层水原油的高压油气的溶解与分离储层流体的特点：（1）高温高压，且石油中溶解有大量的烃类气体（2）随温度、压力的变化，油藏流体的物理性质也会发生变化。

同时会出现原油脱气、析蜡、地层水析盐或气体溶解等相态转化现象。

2烃类物质的组成是内因温度、压力是外因➢按流体的组成及相对密度的分类：（1）气藏：以干气CH4为主，含有少量乙烷、丙烷和丁烷。

➢（2）凝析气藏：含有甲烷到辛烷（C8）的烃类，在地下原始条件是气态，随着地层压力下降，或到地面后会凝析出液态烃。

➢（3）临界油气藏：有时也称为挥发性油藏。

其特点是含有较重的烃类。

➢（4）油藏：常分为带有气顶和无气顶的油藏，油藏中以液相烃为主。

不管有无气顶，油中都一定溶有气。

➢（5）重质油藏：又称稠油油藏，原油粘度高，相对密度大是该类油藏的特点。

➢（6）沥青油砂矿：相对密度大于1.00，原油粘度大于10000（mPa·s）者。

3双组分体系相图的特点：从低收缩油、高收缩油、凝析气、湿气至干气，油气混合物的相图有如下变化：(1) 临界点从右向左转移,这一规律与双组分体系是一致的；(2) 相图面积逐渐变小,油的两相区较开阔,气的两相区较狭窄；(3) 等液量线由在露点附近密集转变为在泡点线附近密集4亨利定律的物理意义：温度一定，气体在单位体积液体中的溶解量与压力成正比适用条件分子结构差异大、不易互溶的气液体系单组分气体在液体中的溶解。

2.天然气在石油中的溶解及其影响因素①天然气的组成天然气中重质组分愈多，相对密度愈大，其在原油中的溶解度也愈大。

②石油的组成相同的温度和压力下，同一种天然气在轻质油中的溶解度大于在重质油中的溶解度。

③温度随着温度的升高，天然气的溶解度下降④压力随着压力的升高，天然气的溶解度增大。

⑤脱气方式一次脱气测得的溶解度大，微分脱气小。

⑥在溶解过程中，天然气和石油的接触时间和接触面的大小，影响气体的溶解度。

第一章 油气藏流体的化学组成与性质储层流体：储存于油〔气〕藏中的石油、天然气和地层水。

石油中的烃类及相态石油主要由烷烃、环烷烃和芳香烃三种饱和烃类构成，原油中一般未发现非饱和烃类。

烷烃又称石蜡族烃，化学通式C n H 2n+2，在常温常压〔20℃，0.1MPa 〕下，C 1~C 4为气态，它们是天然气的主要成分；C 5~C 16是液态，它们是石油的主要成分；C 17以上的烷烃为固态，即所谓石蜡。

烷烃：带有直链或支链，但没有任何环结构的饱和烃。

石油的化学组成石油中主要含碳、氢元素，也含有硫、氮、氧元素以及一些微量元素，一般碳、氢元素含量为95%~99%，硫、氮、氧总含量不超过1%~5%。

石油中的化合物可分为烃类化合物和非烃类化合物；烃类化合物主要为烷烃、环烷烃、芳香烃；非烃类化合物主要为各种含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物以及兼含有硫、氮、氧的胶质和沥青质。

含蜡量：指在常温常压条件下原油中所含石蜡和地蜡的百分比。

胶质：指原油中分子量较大〔约300~1000〕，含有氧、氮、硫等元素的多环芳香烃化合物，通常呈半固态分散状溶解于原油中。

胶质含量：原油中所含胶质的质量分数。

沥青质含量：原油中所含沥青质的质量分数。

含硫量：原油中所含硫〔硫化物或硫单质〕的百分数。

原油的物理性质及影响因素包括颜色、密度与相对密度、凝固点、粘度、闪点、荧光性、旋光性、导电率等。

原油颜色的不同，主要与原油中轻、重组分及胶质和沥青质含量有关，胶质、沥青质含量高那么原油密度颜色变深。

凝固点与原油中的含蜡量、沥青胶质含量及轻质油含量等有关，轻质组分含量高，那么凝固点低；重质组分含量高，尤其是石蜡含量高，那么凝固点高。

原油的密度：单位体积原油的质量。

原油的相对密度：原油的密度〔ρo 〕与某一温度和压力下的水的密度〔ρw 〕之比。

我国和前联国家指1atm 、20℃时原油密度与1atm 、4℃纯水的密度之比， 欧美国家那么以1atm 、60℉〔15.6℃〕时的原油与纯水的密度之比，γo欧美国家还使用API 度凝固点：原油冷却过程中由流动态到失去流动性的临界温度点。