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