油层物理知识点梳理总结

定义临界点：单组分物质体系的临界点是该体系两相共存的最高压力和最高温度。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)。接触分离（闪蒸分离）：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。地层油的溶解汽油比：把地层油在地面条件进行（一次）脱气，分离出的气体在标准条件（20度0.101MPa）下的体积与地面脱气原油体积的比值。定义2：1m3的地面脱气油，在油藏条件下所溶解的气体的标准体积。地层油相对密度：地层温度压力条件下的元有的相对密度（=地层条件下油密度/4度的水密度）。“原油相对密度”--表示地面油相对密度。地层油的体积系数：原油在地下的体积与其在地面脱气后的体积之比。地层油的两相体积系数：油藏压力低于泡点压力时,在给定压力下地层油和其释放出气体的总体积与它在地面脱气后的体积之比地层油的等温压缩系数：在温度一定的条件下,单位体积地层油随压力变化的体积变化率（P>Pb）地层水的矿化度：表示地层水中无机盐量的多少，mg/L地层水的体积系数：在地层温度、压力下地层水的体积与其在地面条件下的体积之比。地层水的压缩系数：在地层温度下，单位体积地层水的体积随压力变化的变化率地层水的粘度：反应在流动过程中水内部的摩擦阻力。渗透性：岩石中流体可以在孔隙中流动的性质。绝对渗透率：渗透率仅与岩石自身的性质有关，而与所通过的流体性质无关，此时的渗透率称为岩石的绝对渗透率。有效渗透率（相渗透率）：当岩石孔隙中饱和两种或两种以上流体时，岩石让其中一种流体通过的能力。有效渗透率之和总是小于该岩石的绝对渗透率相对渗透率：岩石孔隙中饱和多相流体时，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。同一岩石的相对渗透率之和总是小于1.孔隙结构：指岩石孔隙和吼道的几何形状、大小、分布及其相互连通关系。孔隙：一般将碎屑颗粒包围的较大空间称为孔隙。吼道：在颗粒之间连通的狭窄部分称为吼道。配位数：表示孔隙与吼道的相互配置关系，数值上等于单个孔隙所连同的吼道数。迂曲度：表示流体质点在孔隙中实际流经的路程长度与岩石外观长度的比值，1.2~2.5.岩石的压缩系数：是指在等温条件下，单位体积岩石中孔隙体积随油藏压力的变化率。岩石的综合压缩系数：指单位体积油藏岩石，当（油藏）压力降低一个1MPa时，由于岩石孔隙体积的缩小、其中流体的膨胀，总共排出的液量。27.弹性采油量：油藏压力从原始压力降到泡点压力时靠岩石及流体的弹性膨胀而采出的地面油量。28.弹性采收率：29.储层流体饱和度：当岩石孔隙中饱和多相流体时，某一相流体的体积与孔隙体积的比值。30.束缚水：不能被油、气驱走的水。它吸附在岩石颗粒接触处、角隅、微细孔隙中。31.束缚水饱和度：储层岩石孔隙中束缚水的体积与孔隙体积的比值。32.残余油：经过某一采油方法或者驱替作用后，波及区中不能被采出而滞留或闭锁在岩石孔隙中的油，该部分油在给定的驱替方式下是不能流动的。33.残余油饱和度：储层岩石孔隙中残余油的体积与孔隙体积的比值。34.吸附：溶解于两相界面系统中的物质，自发的浓集于两相界面上并极具减小该界面层表面张力的过程。35.润湿：指液体在分子力作用下在固体表面的流散现象。36.斑状润湿：指同一岩石孔隙由于矿物成分不同而表现出一部分表面亲油、一部分表面亲水的润湿现象。37.混合润湿：指大小不同的孔道润湿性不同，小孔隙不含油保持水湿，而大孔隙由于长期和原油接触而为油湿的湿润现象。38.润湿反转：由于活性物质的吸附，使固体表面的润湿性发生改变的现象。39.润湿的实质：是固体界面能减小。40.静润湿滞后：由于润湿次序的不同而引起的润湿角改变的现象。41.动润湿滞后：由于流体流动速度大于三相周界移动速度引起的润湿角改变的现象。42.毛管压力：毛细管中弯液面两侧非湿相与湿相流体的压力差，是附着张力与界面张力共同作用对弯液面内部产生的附加压力，因而其方向是朝向弯液面的凹向，大小等于管中液柱产生的压力。毛管力曲线的常用测定方法：半渗隔板法、压汞法、离心法43.贾敏效应：液珠或气泡通过孔隙吼道时，对液流产生的附加阻力。44.采收率：在现有的技术经济条件下能够采出地下原始储量的百分数。45.驱油效率：驱替出的原油占驱替范围内原油含量的百分数。46.波及系数：指注入工作剂再有层中的波及程度，即被工作剂驱扫过的油藏体积与油藏总体积之比。47.流度：指有效渗透率与粘度的比值。48.流度比：为驱替液的流度和被取替液的流度比值。49.平衡常数：是指在一定压力和温度条件下，气液两相处于平衡时，体系中某组分在气相和液相中的分配比例，也称为平衡比。50.胶结物：是指除构成岩石骨架的碎屑颗粒以外的化学沉淀物质，它对岩石颗粒起胶结作用。51.原油的粘度：反映在流动过程中原油内部的摩擦阻力，地层原油粘度影响其他地下运移和流动及管道中的流动能力。二．简答1．掌握油藏流体的特点，烃类主要组成？特点：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。烃类组成：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.掌握油田常用的分离方式及原因？常用多级分离方式，主要原因是在矿场上，接触分离相当于油井产出的油气直接进入储罐，瞬间达到相态平衡。这种方式分离出的气量较多，而且分离出的气较重，气里面含有较多的轻质油成分，测得的气油比相对较高。为了较少轻质油的损失，获得更多的地面原油，矿场上多采用增加油气分离级数的方法进行油气分离，即多级分离。3.掌握砂岩的粒度组成的定义及其测定方法的基本原理？砂岩的粒度组成是指构成砂岩的各种大小不同的颗粒的相对含量，通常以质量分数表示。测定方法：筛析法、薄片法、沉降法。筛析法的基本原理：不同直径颗粒可通过的网孔不同。中小直径。做法：将岩石洗油→烘干→称重A→松解成单个颗粒→溢流法去胶结物、烘干称重B→过筛→分筛称重。沉降法的基本原理：在合适的介质中测定颗粒在外力场作用下的沉降速度,间接确定颗粒的粒度组成。40um4.掌握不同类型胶结物的特点及对储层和开发的影响？泥质胶结物：遇水膨胀，容易形成沉淀，堵塞地层。灰质胶结物：主要是由碳酸盐类矿物组成，遇酸反应，生成沉淀。碳酸盐胶结物：高温脱水，影响流体饱和度的测定。5.常见的胶结类型有哪几种？如何按照胶结强度、孔隙度大小排序？基底胶结、孔隙胶结、接触胶结、杂乱胶结按照胶结强度：基底胶结>孔隙胶结>接触胶结孔隙度大小：接触胶结>孔隙胶结>基底胶结6.储层岩石的五敏特性？速敏：流体流动速度大于一定值后岩石渗透率明显降低的现象。水敏：油气层遇淡水后渗透率降低的现象，称为水敏。盐敏：注入流体矿化度高于地层水、低于地层水都会引起渗透率的伤害。碱敏：高pH的流体进入油层后会造成粘土矿物和硅质胶结物的破坏，造成渗透率降低。酸敏：油气层与酸作用后引起渗透率降低的现象。7．掌握达西公式（一维线性、平面径向流）的表达式、单位，如何利用达西公式求产量、求渗透率等。掌握达西实验测渗透率的三个条件。达西公式表明：通过岩心的流量与岩心的渗透率、岩心的截面积、岩心两端的折算压力差成正比，与流体的粘度、岩心的长度成反比。1达西=1达西=1达西=1000毫达西三个条件：岩石孔隙空间100%被某一种流体所饱和；流体不与岩石发生物理化学反应；流体在岩石孔隙中的渗流为稳定的层流。垂直线性:平面径向流的表达式8.掌握气测渗透率大于液测渗透率的原因？在岩石孔道中，气体的流动不同于液体。对液体来讲，在孔道中心的液体分子比靠近孔道壁表面的分子流速要高，而且越靠近孔道壁表面，分子流速越低；气体则不同，靠近孔道壁表面的气体分子与孔道中心的分子流速几乎没有什么差别。这种现象叫做气体滑动效应。9.设一岩心孔隙由等直径的弯曲的毛细管组成，已知岩石孔隙的迂曲度（毛管长度与岩石外表长度的比值），试根据单根毛管的流量公式，推导：（1）岩石渗透率与平均孔隙半径的关系？答：对岩心由达西定律可得到,又因为所以，，又已知/L=得到K=（2）岩石的渗透率与以外表体积为基础的比面的关系？答：比面，于是得到由K=得到10.掌握判断岩石润湿性的方法，列举三种?测定润湿角（光学投影法和吊板法）、自吸法（自动吸入法、自吸驱替法）、利用毛管压力资料及相对渗透率资料确定等。11.掌握油藏流体界面是过渡带的原因？油藏岩石的流动孔隙可看做一系列大小不同的毛细管，润湿相在不同的毛细管中上升高度不同，因此，油藏中的油气、油水界面不是一个平面，而是一个过渡带。12.影响岩石润湿性的因素？岩石的矿物组成、流体组成的影响、石油中极性物质、矿物表面粗糙度。13.影响波及系数、采收率的因素有哪些？自身特征：构造、地质特征、天然驱动能量的大小、类型、岩石流体性质开发技术：开发层系划分、布井方式与井网密度选择、油井工作制度和地层压力保持程度、开采工艺技术水平和增产措施、提高采收率方法的应用规模。14.提高原油采收率的方法有哪些？化学法（如注入聚合物、注表面活性剂、注碱水等）混相驱法（注二氧化碳、氮气和烃类气体）热力学方法（注蒸汽、火烧油层）物理采油法（利用声场和电场处理油层）生物采油法（微生物采油技术）15.聚合物驱、表面活性剂驱、Co2混相驱、稠油热采的原理。聚合物驱：聚合物是高分子化合物，溶于水后使水的粘度增大；聚合物在地层孔隙中会发生吸附和滞留，降低水相渗透率，从而降低水油流度比，提高波及系数，改善驱油效果。表面活性剂：降低油水界面张力，使残余油变为可流动油；改变岩石表面的润湿性；增加原油在水中的分散。使原油乳化，产生迭加的液阻系数，增加高渗层的流动阻力，减小粘指进现象。二氧化碳混相驱：：注入的气体与原油通过多次接触达到混相。其混相过程与高压干气相同。前缘的气在地层中推进一段距离后形成混相带，混相带被后面的水不断的向前推进，从而将原油采出。稠油热采：通过加热使原油粘度大大降低，改善流度比，提高波及系数；热能还会使原油膨胀，增加原油从油藏排出的动力；此外，热能对原油有蒸发甚至蒸馏作用，蒸馏出轻质馏分和前面较冷地层接触时会凝析下来，在前沿形成一混相带，从而还有混相作用。16．什么是波及系数、洗油效率？采收率与两者的关系是什么？答：波及系数：指工作剂驱到的体积与油藏总体积之比洗油效率：指在波及范围内驱替出的原油体积与工作剂的波及体积之比采收率是注入工作剂的体积波及系数与驱油效率的乘积17.亲水岩石中的油水分布？三、图示题（毛细管力和凝析气藏见两套卷子）1.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，线上的液量的含量相等四区：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(Condensategas)：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。B．第二露点E．第一露点C．临界点点P’的对应压力是临界凝析压力，是两相共存的最高压力。点T’的对应温度是临界凝析温度，是两相共存的最高温度。2.简要画出原油溶解气油比、体积系数、粘度随压力变化曲线并解释？3.掌握地层油的溶解气油比、体积系数、等温压缩系数、粘度等参数随地层油的组成、溶解气油比、温度、压力等影响因素的变化规律4.常见水型5.掌握相对渗透率曲线及其特征点，绘制特征点分别是：束缚水饱和度、残余油饱和度、束缚水饱和度下油的有效渗透率、残余油饱和度下水的相对渗透率以及等渗点。四、计算1.某油田气的组成如表1.3所示。表1.3组分摩尔积分0.9020.0450.0310.022若油层温度为32，油层压力为8.3。（1）求气体的压缩因子；（2）求气体的体积系数；（3）若油井日产气10000（标准状态），它在地下所占的体积为多少？（4）计算该气体的压缩系数；（5）计算该气体的粘度。组分摩尔组成/%/%0.9020.01304.604190.550.0450.1124.880305.430.0310.00984.249369.820.0220.00913.797425.16合计4.588206.44（1）（2）（3）（m3）（4）由、查图，得（5）由、查得，2.设一油藏含油面积A=10，油层有效厚度，孔隙度，束缚水饱和度在下原油体积系数，在泡点压力下原油体积系数，考虑了束缚水在内的岩石的压缩系数(间的平均值)，试计算油藏的储量，综合压缩系数（~之间）和弹性储量。（1）储量（2）（3）弹性储量3.设一直径为2.5，长为6.0的圆柱形岩心在0.3的压差下，通入粘度为2.5的油且流量为，岩心被该岩样100%饱和，求该岩样的渗透率。解：4.采用恒温法测定岩石相对渗透率，已知岩样长15，横截面积4.9，驱动压差，油的粘度为，水的粘度为，含水饱和度与油、水流量的关系列于表3.3中。求：（1）绘出相对渗透率曲线（岩样的绝对渗透率为1.2）；（2）确定束缚水饱和度几残余油饱和度。表3.3/%80706050403020()0.5490.3360.2020.0450.0450.0110.000()0.0000.0260.0670.1090.1490.2130.261解：807060504030200.5490.3360.2020.1010.0450.0110.0000.0000.0260.0670.1090.1490.2130.2610.840/0.7000.514/0.4290.309/0.2580.155/0.1290.069/0.0570.017/0.014000.119/0.0990.308/0.2560.501/0.4170.684/0.5700.978/0.8151.198/0.9995.某岩样长10，截面积4.9，绝对渗透率为，当岩样中水、油饱和度分别为40%、60%时。在的压差作用下，通过岩样的水、油的流量分别为和。在水、油粘度分别为0.75和2.5时，求：（1）油、水的相渗透率，