油气层物理复习

第一章岩石的粒度：碎屑颗粒的大小称为粒度粒度组成：粒度大小、分选性胶结物：储油（气）岩石的胶结物质是指除碎屑颗粒和杂基以外的化学沉淀物质。通常是结晶的与非结晶的自生矿物。在碎屑岩中含量小于50%比面：单位体积岩石内颗粒的总表面积或单位体积岩石内总孔隙的内表面积。1、岩石的颗粒越细，比面越大，束缚水饱和度越大（t）。1、 粒度的对数换算公式是〜=-log,D_。2、 常用的粒度分布曲线表示方法有2直方图、频率图、累积曲线图、概率累积曲线图。3、 累积频率曲线的倾斜程度可以用来表示粒度的分选性。4、 概率累积曲线一般由三个直线段构成，分别对应于滚动、跳跃、悬浮搬运总体。6、 比面越大，束缚水的饱和度越蓝。7、 岩石颗粒直径越小，比面越主。8、 胶结物的描述内容主要包括成分、结构或产状、胶结类型三个方面。9、 常见的泥质胶结物有高岭石、水云母（伊利石）、蒙脱石、绿泥石、拜来石。10、 砂岩中泥质胶结物的主要分布产状有斑点式、薄膜式、桥式。11、 按成分胶结物类型有泥质胶结物、灰（钙）质胶结物、硫酸盐胶结物、硅酸盐胶结物。12、 碎屑岩颗粒的接触方式有：漂浮状、点接触、线接触、凹凸接触、缝合接触。13、 碎屑岩颗粒的胶结类型有：基底式、孔隙式、接触式（镶嵌式）。14、 胶结物的成分主要有：泥质、灰（钙）质、硫酸盐、硅质。15、 岩石胶结物通常是结晶的与非结晶的自生矿物矿物，它对颗粒起胶结作用，使之变成坚硬的岩石，它总是使储油物性变差。16、 岩石的比面越大，渗透率越「小—，对流体吸附越次，流体在其内部流动的阻力越_大_。17、 表示粒度的图形有：直方图、频率图、累积曲线图、概率累积曲线图等。18、 粒度的测量方法有：_直接测量、_薄片粒度分析、项选法及_沉降法（斯脱克斯方程计算）。第二章原生孔隙：与沉积同时发生的孔隙次生孔隙：沉积作用后由于各种变化所形成的孔隙孔隙度：是指岩石中孔隙体积（或岩石中未被固体物质充填的空间体积）与岩石体积之比值绝对孔隙度：是指岩石总孔隙体积（包括连通和不连通的）Va与岩石体积Vb之比值有效孔隙度：是指岩石在一定的压差下被石油和天然气饱和连通的孔隙体积Ve与岩石体积Vb之比值流动孔隙度：指饱和流体的岩石在一定压差下，与流体发生流动的体积相当的那部分孔隙体积与岩石体积之比值孔隙结构：是指储油（气）岩石孔隙的特征及其构成方式孔隙配位数：每个孔道所连通的喉道数1、 对于同一块岩样，其孔隙度从大到小依次为绝对孔隙度、流动孔隙度和有效孔隙度。（f）2、 孔隙分布的歪度是指孔隙大小分布偏于粗孔径还是细孔径，偏于细孔径称粗歪度，偏于粗孔径称细歪度。（f）3、 岩石孔隙体积与岩石外表体积之比为有效孔隙度。（f）1、 碎屑岩的原生孔隙可进一步分为单模式、双模式、复合模式。2、 储油气岩石的孔隙结构是指一储油（气）岩石孔隙的特征及其构成方式，它包括储油气岩石的孔隙类型、孔隙（喉）大小、形状、内壁粗糙程度、相互连通情况_等。3、 在一定压差下与流体流动体积相当的孔隙体积与岩石体积之比为速动孔隙度。4、按孔隙大小，孔隙可分为：超毛细管孔隙、毛细管孔隙、微毛细管孔隙。5、 粒（砾）间孔隙一般为：单模式、双模式、复合模式。6、 按成因分孔隙可分为：原生孔隙和次生孔隙。7、 储油（气）岩石的孔隙一般包括：孔、洞、缝。第三章绝对渗透率及其表达式：是指当岩石中只有一种流体通过，且流体不与岩石发生任何物理和化学反应时，岩石允许该流体通过的能力了QpLK=

许该流体通过的能力了QpLK=

AAP1、在渗透率单位中，1md=1pm2。（f）1d=1pm22、 研究岩石渗透率的理论依据是达西定律。（f）3、平面径向流的渗透率表达方式为,QPL。（f）A-Ap1、油开采时油流沿平面径向流的渗滤公式为Q=2冗Kh(Pe_p?

pIn(尸r)KAAPrKA(Pr-Pr)

pL pL_KA(p+pgZ,)-(p+pgZ2)]

pLKA(p-[)-pg(Z,-Z2)]

pL2、研究储油气岩石渗透率的理论依据是卫西定律，其表达式为，在油气开采过程中油气在其层中将以方式流入井底，其计算表达式为，其渗透率的单位是平方米（法定单位）。第四章1、某种流体在岩石孔隙中占据空间体积的百分数即为该流体的饱和度。它是用来描述流体流动能力的。（f）第五章1、任两种成分组成的体系的临界压力，一般都高于纯组分的临界压力。当组分相差越大时，临界压力反而低。T（）T2、 石油的重组分越多，饱和压力就越高。（）3、 两相体系中临界点随轻组份的增加而向右下方移动。4、 多组分体系中临界凝析压力点代表两相能共存的最高压力。1、右图为某一体系的相图，图中，A点为：临界凝析压力点，B点为：临界凝析温度点，C点为：临界点，CE线为：露点线，CD线为：泡点线。F、G点代表不同油气藏类型，F点代表：单相凝析气藏，G点代表：单相饱和油藏。第六章油层石油的饱和压力及其表达式：地层原油的饱和压力是油层温度下全部天然气溶解于石油中的最小压力，也可以说是在油层温度下从石油中开始分离出第一批气泡的压力。1、 一般愈易溶解于石油中的气体组分，它从石油中分离出来也愈困难；反之，较难溶于石油中的组分，就易于从石油中分离出来。（）2、 地层原油的饱和压力是地表温度下全部天然气溶解于石油中的最大压力，也可以说是在地表温度下从石油中开始分离出第一批气泡的压力。（）3、 天然气在石油中的溶解度是随着压力的增加而增加的。（）4、 一般越易溶于石油中的气体组分，它从石油中分离出来也就越困难。（）5、 通常，一次差异脱气要比级次脱气所分离出来的气量要多。（）6、 饱和压力随温度的升高而增高。（）7、 压缩因子是实际气体与理想气体的一个体积偏差系数。（）8、 在地层条件下天然气的体积系数一般小于1，地下石油体积系数一般大于1。（）9、 天然气的体积系数是在标准状况下，在地面条件下1m3气体所占有的体积。（）10、 天然气的分离与脱气方式有关，接触脱气比差异脱气分离的气体要多。（）11、 饱和压力是气体从溶解状态开始转化为游离状态的分界点。（）12、 一次脱气比级次脱气脱出的气体多。（）1、影响油层中天然气在石油中的溶解度的因素有：①天然气组成，②地层温度，③石油性质（相对密度），④饱和压力。2、 接触脱气比差异脱气脱出的气量_多。3、 在采油过程中随油层压力不断下降，天然气从石油中分离方式分别为一次脱气和级次脱气。其中前者比后者脱气分离的气体—多_。4、 不同的气体若具有相同的折算（对比）参数，则称它们处于—对应—状态。处于—对应—状态的气体对于理想气体的偏差是相同的，这一关系称为—对应状态定律。5、 理想气体与真实气体的区别在于是否考虑分子间作用力、是否忽略分子体积_。第七章1、 在国际上，石油的密度单位常用API度相对密度表示，用该单位表示的好处是能明显的表明，在一定温度和压力条件下，随气体在原油中溶解度的增加，API度相对密度也增加。即API度越大，油的密度越小。（）2、 地层石油的运动粘度是动力粘度与密度的比值。（）3、 石油的压缩效率随地层压力和温度的增高、石油的轻组分的增多、溶解气量的加大而减小。（）4、 地层石油体积系数是地下石油体积与地面石油体积之比。（）5、 石油的粘度是反映流体流动过程中内摩擦阻力的参数。（）6、 当压力高于饱和压力时随压力降低石油粘度增加。（）第八章第九章润湿：指液体在表面分子力的作用下在固体表面的流散现象。比表面自由能：即体系单位表面积的自由能，也即单位面积上表面层的分子比体系内相同量的分子所多余的（或过剩的）能量。1、 当三相润湿周界沿着固体表面移动时，发生移动延迟而使润湿接触角发生变化叫润湿静滞后。（）2、 无论润湿相还是非润湿相，随着饱和度增加相对渗透率增加，但非润湿相相对渗透率随饱和度增加比润湿相要快（）3、 大量实验证明：油藏岩石的润湿性就其实质而言，主要取决于原油中非极性组分的含量和天然岩石的表面性质。（）4、 比表面能是单位面积上表面层分子较体积内相同的分子所具有的多余的能量。5、 表面层溶质的浓度较相内大时称正吸附。6、 流体在表面分子的作用下，固体表面的流散现象称为岩石的表面吸附。7、 在油、水、岩三相体系中，若润湿角0=35°，则岩石亲油。1、 在毛细管两端存在压差的情况下，由于气泡变形产生连续的毛细管附加阻力，并阻止了气泡的流动，这种现象称为贾敏效应。2、 当固体表面亲水时，0应为0°V0V90。，亲油时90°V。V180°。3、 所谓润湿是指_液体在表面分子力的作用下在固体表面的流散现象_，根据_润湿接触角0__的大小，可分为水润湿、油润湿、中性润湿，它们所对应的值域分别为0°V0V90°、90°V0V180°、。=90°。第十章捕集滞后：当压力回到最小时，非润湿相——水银并未全部退出，而残留于岩样中（残余的水银以残余饱和度SR表示，它多半是残留于孔隙中，但少部分亦残留于喉道）称为捕集滞后。拖延滞后：在重新注入和退出曲线上，在相同饱和度下排驱压力明显高于吸入压力，这种现象称为拖延滞后。原因是P驱＞P吸，因而润湿相不能完全排驱非润湿相。贾敏效应：向油滴施以压力时，油滴要克服水膜的摩擦力而发生变形，出现毛细管压力一附加阻力（液阻），以气泡代替液滴——气泡变形产生连续毛细管附加阻力，并阻止气泡向前流一贾敏效应水锁：要使液滴通过毛细管孔道，必须在二端施加一压差大于毛细管变化导致液滴变形所产生的附加阻力。否则将出现卡断，当注水时容易引起水锁效应1、 通常是把非润湿相排驱润湿相称为驱替过程，而把润湿相排驱非润湿相称为吸入过程。（）2、 毛细管压力随岩石孔喉半径的增大而增大。（）3、 若将一根毛细管插入润湿相中，则管内液体呈凹形，那么它将受到一个附加向下的压力，使润湿相下降。（）4、 对于同一根圆柱形毛细管，吸入过程润湿相上升的高度大于排驱过程润湿相上升的高度。（）5、 退汞效率实际上是非润湿相在毛管力作用下被排出去的体积百分数。（）6、 贾敏效应只有在二相或多相流体流动时才会出现。（）压汞法获得的毛细管压力计算的喉道直径，代表的是岩石的真实的连通（有效）视（等效）喉道直径。（）1、 利用毛细管能定性地判断孔喉的歪度和分选性一。2、 毛细管压力曲线的定量特征常用参数有排驱压力Pd、饱和度中值压力（Pc50）和最小非饱和的孔隙体积smin。3、驱替过程与吸入过程不同为。4、 毛细管压力仅存在于两相分界面上，并形成压力的.突变，这个突变值就是毛细管压力。5、 在不等径并联的毛细管对中，二相渗流过程中，当总流量小于一定值时，由于油水界面推进速率不同，油容易残余于大孔道中。6、 毛细管压力曲线中，排驱压力代表的是孔隙系统中最大连通孔喉的毛管压力。第十一章相（有效）渗透率当储油（气）岩中存在两种或两种以上互不相溶流体共同渗流时，岩石对其中某一相的渗透能力量度就称为该相的相渗透率（有效渗透率）相对渗透率：是指某一流体的相（有效）渗透率与岩石绝对渗透率的比值。1、 储油气岩中存在两种或两种以上互不相溶的流体共同渗流时，岩石对其中某一相渗透能力称为该相的相对渗透率。（f）2、 在油气水三相共存的油藏中，不可能出现单相流动。（f）3、 当油气水三相共存的油层中，润湿相的相对渗透率只与润湿相饱和度有关，与其他二相饱和度无关。（）4、 亲水油层中，油的相对渗透率随油水粘度比增加而增加。（p196）（）1、由于流体饱和顺序不同的原因，可以造成非润湿相在任何饱和度下吸入过程的相对渗透率总是_低_于驱替过程的相对渗透率。第十三章海恩斯跃进：波及效率：指注入工作剂在油藏中的波及程度，即水、气冲刷和渗润到油藏的体积和含油体积的比值，以百分数或小数表示洗油效率：即被水、气冲刷和渗润到的油层采出的油量和这个油藏原始储量的比值。1、 驱油效率主要是合理开发和注水问题，遇到的多半是油层中的宏观问题；而波及效率主要是油层残留于孔隙中油的驱出，属于油层的微观问题。（）2、 对一定饱和度的油层，总存在一个最大临界注水速度，这个临界速度与饱和度有关，一般随饱和度增加，最大临界注水速度相应减小。（）1、 决定注水开发油藏采收率高低的两个因素为波及系数和洗油效率。2、 油藏的采收率是指石油的_可采储量_和_原始储量—之比。3、 在开采过程中，驱动油气的能量有：①―岩石和流体所具有的弹性能，②_油（气）藏边水和底水的压能，③天然气的弹性压缩能量，④原油本身的重力能。4、 目前提高采收率的主要原理或途径是_消除各相流体的界面、增强驱油流体对孔隙壁的润湿能力、减小驱油流体和原油之间的粘度差别。5、 在双孔道模型中，粗细孔道油水界面的移动速度取决于外加压力和毛细管力综合作用的结果。6、 在双孔道模型中，当施加的压力足够大时，油主要被俘获残留在4孔道中。7、 悬浮状和块状残余油主要分布在亲直岩石中。思考题1、提高采收率的方法有那些？并阐述相应的基本原理。1.改型注水提高采收率法：向油层注水可以补充驱油的能量，保持地层压力使油层在较高的压力下开采；2.混相驱油提高采收率法：一般采用向油层注入高压气体，使气体溶于原油中，并使排驱剂和原油中间形成一个过渡相，从而消除气液相之间的界面，达到提高驱油效率的目的；3.热力提高采收率法：一般用于提高稠油油藏采收率，造成一个带有热源的热能排驱剂，从而降低原油的粘度和界面张力，达到提高采收率的目的。2、 简述油气在油层中的排驱能量油（气）层中驱使油气驱动的天然能量主要有下列几种：1.岩石和流体所具有的弹性能；2.油（气）藏边水和底水的压能；3.天然气的弹性压缩能量；4.原油本身的重力能；此外，除上述天然存在的能量外，在油气田开采过程中，通过注水、注气也可以人为地增加油（气）藏中的能量3、 简述油气在油层中的排驱方式。排驱油（气）的方式，是指油（气）层在开采过程中依靠某种能量作用下将油气驱向井底的驱动方式。油（气）的驱动方式，一方面决定于油层的自然条件，更重要的是决定于人为的开采条件。现相据油藏中天然能量和入为控制驱动能量的不同，把油藏驱动方式分为以下几种：1.水压驱动；2.气压驱动，包括气顶气驱动，溶解气驱动；3.其它驱动方式，包括弹性驱动，重力驱动。4、 相渗透率和相对渗透率曲线的应用有哪些？相渗透率：利用相渗透率资料分析油井产水规律，包括1.分析油井或油田的含水率，2.分析油田的含水上升率；相对渗透率曲线的应用：确定油气水在储油层中的分布。由于相对渗透率曲线是多相渗流的基础，因此它是油田开发设计、动态分析、油藏数值模拟、水动力学计算的基础资料。5、 简述油气相对渗透率曲线的特征两相体系相对渗透率曲线基本特征可归纳为如下四点：1.无论润湿相还是非润湿相发生流动时都有一个最低的饱和度（也叫平衡饱和度），当流体饱和度小于最低饱和度时，不发生流动，只有流体饱和度大于最低饱和度时才发生流动。而且发现润湿相最低饱和度大于非润湿相最低饱和度；2.无论润湿相还是非润湿相，随着饱和度增加相对渗透率增加，但润湿相相对渗透率随饱和度增加比非润湿相要快；3.当非润湿相饱和度未达到100%时，其相对渗透率就已达到1，而润湿相饱和度必须达到100%时，润湿相相对渗透率才能达到1；4.当两相同时渗滤时，其两相相对渗透率之和总小于1（原因一贾敏效应）。6、 从流体饱和度变化和流体在孔隙介质分布特征角度来阐述相对渗透率曲线特征这些基本特征可以用流体饱和度变化和流体在孔隙介质的分布特征来阐明：1.第一阶段，当润湿相饱和度很低时，孔隙介质中的润湿相滞留于颗粒的间隙内，呈不连续的“悬坏”状；或粘附在颗粒表面上呈薄膜状；或滞留在极微细的孔隙中。这些流体没有足够压差是不能流动的。即使润湿相饱和度增加，不连续的“悬坏”开始接触，但仍处于非连续相，不能流动，故相渗透率为零。此时，非润湿相因润湿相以一定饱和度占据孔隙介质某些空间（如死孔隙、固体表面），使非润湿相饱和度未达到100%，但非润湿相流动空间与非润湿相单相存在时一样。因而其相渗透率等于绝对渗透率。但从曲线上可看出，该阶段非润湿相的相渗透率也有一定下降，这是因为随着润湿相饱和度进一步增加，润湿相虽未发生流动，但由于润湿相增加，影响到非润湿相的流动空间，因此非润湿相渗透率稍有下降。2.第二阶段，当润湿相达到某一饱和度后，润湿相开始呈连续状态，并呈“纤维

网状”。在外加压力作用下开始流动，这一点的饱和度就是润湿相的最低饱和度。随着润湿相饱和度的增加，非润湿相饱和度减少，相渗透率下降。但此时非润湿相相渗透率仍大于润湿相。其原因在于非润湿相居于大孔道中央，流动阻力小；而润湿相占据小孔道和大孔道的四壁，遇到阻力大和流经路程长的缘故。随着润湿饱和度的增加，润湿相占据了主要流动孔道，故其相渗透率迅速增加（从曲线陡缓可看出），而非润湿相渗透率迅速减少。3.第三阶段，当非润湿相饱和度小于非润湿相最低饱和度时，非润湿相失去了连续性。一部分分散成液滴分布于润湿相中；一部分由于毛细管力作用被分割成一簇一簇的非润湿相流体块而滞留于孔隙空间，从而失去了流动性，使相渗透率为零。由于润湿相占据了几乎所有的主要通道，故相对渗透率急剧增加。4.此外，由于润湿相流体存在于死孔隙，极微细孔隙以及滞留在岩石颗粒表面，比起处于孔隙中央而被分散切割的非润湿相流体要多，所以润湿相最低饱和度大于非润湿相最低饱和度。而当两相同时渗流时，由于毛细管压力产生的贾敏效应，使两相流休的渗滤能力都降低了，故两相流体的相对渗透率之和小于17、毛细管压力曲线的应用有哪些？一、 研究油气层的孔隙结构、评价储层，1・计算岩石的连通（有效）视（等效）喉道半径（缝隙宽度）2.根据毛细管压力注入曲线计算的某些参数：直接获取五项参数，有排驱压力、排驱压力对应的吼道半径、饱和度中值压力、饱和度中值半径、最小非饱和孔隙体积；根据毛细管压力的注入曲线计算出连通孔喉半径后，再采用数学统计法计算八项统计参数，有中值、平均值、分选系数、歪度、峰态、峰值、主要流动孔喉半径平均值、主要流动孔喉体积。二、 粗略评价含油构造的产油能力，当缺少油水相渗透率曲线时，可将计算的h50与实际油藏的闭合高度相比较，粗略评价含油构造的产油能力；三、计算储油气岩石的绝对渗透率。h50>实际油藏闭合高度：只出水不出油，So<50%；h50=实际油藏闭合高度：油水同产，So=50%；h50V实际油藏闭合高度：产纯油，So>50%；h50VV实际油藏闭合高度：产纯油并且具高产能，So>>50%。8、写出天然气虚拟折算参数的公式，并简述基本原理。范德华于1873年提出的相应状态理论。这个相应状态理论设想了从折算（对比）压力、折算（对比）温度和折算（对比）体积上看，任何气体（包括气体混合物）都具有相同的性质。“折算”的意义是每个p、V、T变量都用其与临界值之比来表示。折算压力为pr，折算温度为Tr，折算体积Vr，也就是说不同气体当具有相同的折算图5T6藏析气田指图图5T6藏析气田指图9、画出凝析气田的相图，并简述其特征：♦地下P、T条件（A）---处在气相区且在逆行区上方，为凝析气藏。♦地面油气分离器P、T条件（S）----处在两相区，采到地面能获得较多液态石油。♦临界点（C）----向重组分（向右）小幅度偏移，离临界凝析压力点较近，说明石油中重组分含量较少。?10、根据达西定律基本公式推导出横向不均质地层的渗透率公式。横向不均一（1）平面线性渗流：Q=Q1=Q2=Q3,h=hl=h2=h3W=W1=W2=W3已知地层的总延伸长度为各段长度之和为：L=L1+L2+L3,地层流体的总压力差△〃为各段压差之和为：△p=^p1+^p2+△p3，（2）平面径向渗流：设地层在横向上有三个不同的渗透带，油气为平面径向渗流（图3-17），求地层平均渗透率。Q=Q1=Q2=Q3，h=h1=h2=h3地层总压差为