油层物理试卷1答案

《油层物理》综合复习资料一、名词解释1．流体饱和度：储层岩石孔隙中某一流体的体积与孔隙体积的比值。2．岩石的粒度组成：指构成砂岩的各种大小不同的颗粒的相对含量。3．微分别离：使油藏烃类体系从油藏状态逐渐变到某一特定压力、温度状态,引起油气别离，并随着气体的别离,不断地将气体放掉(使气体与液体脱离接触)的过程。4．露点：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)。5．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。6．有效渗透率：同一岩石中，当多相流体共存时，岩石让其中一种流体通过的能力。7．接触别离：使油藏烃类体系从油藏状态瞬时变到某一特定压力、温度状态,引起油气别离并迅速到达相平衡的过程。8．润湿滞后：由于三相周界沿固体外表移动的缓慢而产生润湿角改变的现象。9．迂曲度：流体质点实际流经的岩石孔隙长度与岩石外观长度之比。10．孔隙结构：岩石中孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其相互连通关系。11．贾敏效应：液珠或气泡通过孔隙喉道时,产生的附加阻力。12．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外表不可流动的水的总体积占孔隙体积的比例。13．剩余油饱和度：被工作剂驱洗过的地层中被滞留或闭锁在岩石孔隙中的油的总体积占孔隙体积的比例。14．泡点：指温度(或压力)一定时,开始从液相中别离出第一批气泡时的压力(或温度)。15．涉及系数：工作剂驱扫过的油藏体积与油藏总体积之比。16．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。17．流度比：驱替流体流度与被驱替流体流度之比。二、作图、简答题1．请将描述地层油高压物性的参数随影响因素变化规律的表1补充完整〔注：“↗”表示增大，“↘”表示减小；“Pb”为饱和压力〕。答：表1地层油高压物性随影响因素的变化规律参数密度溶解气油比体积系数等温压缩系数粘度组成(轻组分↗)↘↗↗↗↘溶解气油比↗↘∕↗↗↘温度↗↘↘↗↗↘压力↗P<Pb↘↗↗↗↘P=Pb最小R=Rsi最大最大最小P>Pb↗↘↘↗2．简要分析影响天然气在石油中溶解的因素。答：(1)天然气组成:天然气中重组分含量越高，其与原油的组成越接近，那么天然气在石油中的溶解度越大。(2)原油组成：原油中轻组分含量越高，其与天然气的组成越接近，那么天然气在石油中的溶解度越大。(3)压力：压力越高，到达液化压力的组分越多，那么天然气在石油中的溶解度越大。(4)温度：温度越高，到达气化压力的组分越多，那么天然气在石油中的溶解度越小。(5)接触时间和接触面积：接触时间越长，溶解越充分；接触面积越大，溶解越快，那么天然气在石油中的溶解度越大。3．试绘出多组分烃的相图，在图中标明液相区、气相区、两相区、泡点线、露点线及临界点，在多组分相图中标出凝析气藏的可能位置，并根据相图说明该凝析气藏开发过程中的相态将如何变化？答：APC线上部－液相区；BTC线右方－气相区；APCTB线包围的区域－两相区；APC线－泡点线；BTC线－露点线；C－临界点。D点〔CT′线以上，C点和T′点之间的区域〕为凝析气藏。该凝析气藏在原始状态〔D点〕下为气态；开发过程中，随压力降低至E点〔CT′线以上〕时，油藏流体开始出现无限少的液体；随压力的继续降低，液相含量逐渐增多，至F点时液相含量到达最大；随压力的继续降低，液相含量逐渐减小，至G点时液相含量减小为零，又成为单一气相。4．简述多组分体系相图的变化特点。答：(1)d多组分混合物的两相区都位于最大分子量和最小分子量的两纯组分的饱和蒸气压曲线之间；(2)各组分的分配比例越接近,两相区面积越大；(3)两相区、临界点向占优势的组分的饱和蒸气压曲线迁移；(4)多组分混合物的临界压力一般都高于各组分的临界压力；混合物的临界温度都居于最大分子量和最小分子量的两纯组分的临界温度之间；5．简述相对渗透率曲线的用途〔答出4条以上〕。答：(1)计算油藏的水驱采收率；(2)结合流体的粘度可以计算油藏中任一饱和度面处的流度比；(3)结合其他参数可以计算任一饱和度面处的油藏流体的产量；(4)结合流体的粘度可以计算油藏中任一饱和度面处的地下、地面产水率；(5)结合油藏的毛管力曲线可以确定油藏过渡带任一饱和度面的位置；简述SK图版法计算天然气压缩因子的条件和步骤。条件：(1)天然气组成或相对密度；(2)SK图版和函数表；(3)天然气的状态参数P、T。计算步骤：(1)假设N2含量大于5%时，那么计算各组分在纯烃中所占的比例；(2)由Kay方法求天然气的视临界参数Pc,Tc；(3)假设CO2、H2S含量大于5%,那么校正视临界参数；(4)计算视对应参数Pr,Tr；(5)从SK图版或Poettman和Carpenter函数表查得Z值；(6)如果N2含量大于5%,那么校正压缩因子。简述不同含水饱和度下亲油油藏孔隙中的油水分布状况。答：(1)当含水饱和度很低、水相处于不流动状态即束缚水饱和度时，油相吸附于孔隙外表并占据了孔道的大局部空间，而水相那么主要以小水滴的形式居于大孔道中心或以水带的形式存在于微毛细管中。(2)当含水饱和度增加、水相能够参与流动时，水沿着大孔道中心流动，而油那么靠水的挤压和摩擦携带沿着孔壁流动。(3))当含水饱和度很高、只有水相能够流动而油相不流动时，水相沿着大孔道中心流动，而油那么以油膜的形式吸附于孔壁或以条带状存在于小孔隙中。8．简要说明毛管力曲线的用途。答：〔1〕评价岩石储集性能：曲线中间平缓段越低，孔隙越大，中间平缓段越长，孔隙分选越均匀，储集性能越好。〔2〕研究岩石的孔隙结构：曲线中间平缓段越低，孔隙越大，毛管力和孔隙半径之间成反比。〔3〕判断岩石的润湿性：在两相共存的状态下，曲线的下包面积越小，驱替相越润湿岩石。〔4〕确定注入工作剂对储层的损害程度或增产措施的效果：后期的毛管力曲线低于前期的毛管力曲线，那么孔隙变大，说明储层孔隙结构变好〔即储层得到了改善〕；反之，变差〔即储层受到了损害〕。〔5〕水驱油〔或气驱油〕过程中任一饱和度面上的油－水〔或气〕相间的压力差：根据毛管力的定义，地层毛管力曲线上的任一饱和度对应的毛管力值即为该饱和度面处油水相间的压力差。〔6〕确定油藏过渡带内流体饱和度的分布：根据毛管力公式，毛管力与液面上升高度成正比，所以液面上升高度与流体饱和度之间也存在一一对应的关系。〔7〕确定束缚水饱和度、剩余油饱和度：亲水地层中，非湿相驱替湿相曲线上最大的非湿相饱和度对应的是束缚水饱和度〔其值为1-最大非湿相饱和度〕，湿相驱替非湿相曲线上最小的非湿相饱和度对应的是剩余油饱和度〔其值为1-最大湿相饱和度〕。〔8〕确定孔隙度、绝对渗透率、相对渗透率等。9．简要分析影响地层渗透率的因素。答：(1)沉积作用：构成岩石的颗粒分选性越好、粒度越大，其渗透率越大；岩石的构造特征造成地层的渗透率具有方向性和非均质性；岩石中的吼道对渗透率的影响远大于孔隙对渗透率的影响。(2)成岩作用：随地层埋深的增加，渗透率降低；随胶结物含量的增加，渗透率降低；基底胶结方式渗透率最小，接触胶结方式渗透率最大；溶蚀作用有使渗透率增大的趋势。(3)构造应力使地层产生裂缝后大大提高渗透率。(4)流体与岩石接触后会发生物理和物理化学变化，进而影响渗透率。10．简要分析影响地层孔隙度的因素。答：(1)颗粒的排列方式：正排列方式的孔隙度最大，菱形排列方式的孔隙度最小。(2)颗粒的分选性和磨圆度：分选性越好，磨圆度越好，孔隙度越大。(3)胶结物：胶结物的含量越多，钙质成分含量越高，孔隙度越小；基底胶结孔隙度最小，接触胶结孔隙度最大。(4)岩石的压实程度：随着埋深的增加，孔隙度减小。(5)成岩后生作用：构造力产生的裂缝越多越大，孔隙度越大；溶蚀作用使孔隙度增大；矿物质和固相颗粒的沉淀使孔隙度减小，等等。11．简要分析影响油水界面张力的因素。答：〔1〕组成：地层油的分子量越大、极性物质含量越高，油水分子间引力差变小，油水界面张力越小。〔2〕温度：随温度的增加，地层油中的轻组分物质易别离出去，油水分子间引力差变小，油水界面张力减小。〔3〕压力：当压力小于饱和压力时，随压力的增加，地层油中的溶解气量增大，油水分子间引力差变大，油水界面张力增大。当压力大于饱和压力时，随压力的增加，地层油被压缩的幅度大于水，油水分子间引力差变小，油水界面张力减小。饱和压力点处油水界面张力最大。〔4〕溶解气：随溶解气含量的增加，地层油中的轻组分含量增加，油水分子间引力差变大，油水界面张力增大。五、计算题1、设一油藏含油面积A=10km2，油层有效厚度h=10m，孔隙度φ=20%，束缚水饱和度Swi=20%。在原始油藏压力Pi=15.5MPa下原油体积系数Boi=1.02，在饱和压力Pb=10MPa下原油体积系数Bob=1.05，岩石的压缩系数Cf=2×10-4MPa-1(Pi~Pb之间的平均值)，地层水的压缩系数Cw=4.5×10-4MPa-1。试计算：(1)该油藏的原油储量。(2)该油藏的综合压缩系数〔Pi~Pb之间〕(3)该油藏的弹性采油量。解：(1)(m3)(2)〔MP-1〕〔MP-1〕(3)(m3)2、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，Sw=50%时，毛管力PCl=0.6×105MPa，室内条件下水的外表张力σwg=72mN/m；油藏条件下，油水界面张力σwo=24mN/m，水的密度ρw=1.088g/cm3，油的密度ρo=0.848g/cm3；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〕该油藏含水饱和度Sw=50%的面距自由水面的距离；〔2〕含水饱和度Sw=50%的面的海拔高度。解：〔1〕Sw=50%面距自由水面的距离为：=8.5(m)〔2〕Sw=50%面的海拔深度为：(m)3、设一油基泥浆取心岩样蒸馏洗油前质量W1=100g，洗油烘干后质量W2=92g，蒸馏出水的体积Vw=4cm3，岩样视密度〔外观密度〕ρf=2g/cm3，原油密度ρo=0.8162g/cm3，岩样孔隙度=25%。计算：(1)岩样的含油、含水饱和度；(2)假设水体积系数Bw=1.03，求岩石在原始油藏条件下〔原始地层压力高于饱和压力〕的含油饱和度。解：(cm3)(cm3)〔1〕〔2〕4、有一封闭未饱和油藏，原始原油储量在标准状况下为N〔m3〕，原始压力为Pi，原始溶解气油比为Rsi〔m3/m3〕；目前压力P低于泡点压力Pb,累积采油