油层物理课后习题集规范标准答案

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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

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

.4==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 ∴=-+=⨯-+⨯=g

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 2.2534.439

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 3484.4g 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