成都理工大学 油层物理学Word格式文档下载.docx

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ｃ.小于90°

11.温度一定时，石油在d点密度d。

ａ.临界压力、最小　ｂ.饱和压力、最大

ｃ.地层压力、最大　ｄ.饱和压力、最小

12.根据毛细管压力曲线和相对渗透率曲线所确定的油水分布特征得到某井为100%的产水，它意味着该储层c。

ａ.100%含水　ｂ.100%含油　ｃ.可能100%含水或处于残余油状态

13.在多组份烃类体系的相图中，不饱和油藏应处于_____a_____。

ａ.液相区　ｂ.两相区　ｃ.所有的区d.气相区

14.某油藏根据岩石相对渗透率曲线和毛管压力曲线确定的产纯油的临界高度为H30，那么当H30＝实际油藏闭合高度时，该油藏b。

ａ.只产水　ｂ.油水同产　ｃ.可以产纯油　

15.影响相渗透率的各种因素中，最主要的因素是d。

ａ.孔隙结构　ｂ.饱和顺序　ｃ.润湿性　ｄ.流体饱和度

三、判断题（每题1分共10分）

1.裂缝对储层的改造作用主要表现在提高了储集岩的储集能力。

（×

）

2.砂岩的渗透能力主要是受孔隙的形状和大小所控制。

3.储集岩中胶结物总是使岩石的储集物性变差。

（√）

4.当一口油井产纯油时，说明地层中只有石油一相存在。

5.随着温度升高，天然气的粘度降低。

6.对于亲水岩石，随着润湿接触角θ减小，岩石的亲水性增强。

7.地层石油的粘度是随压力的升高而减小的。

8.岩石毛细管压力曲线中，饱和度中值压力Pc50越高，储集岩石的平均孔喉半径越大。

9.地下石油的体积小于地面脱气石油的体积。

10.储层岩石的孔隙喉道越粗，物性越好，实际油水过渡带越薄。

四、简述气体法测定岩石绝对渗透率的原理，计算公式，Ｋ的单位为达西时各参数的单位，并写出测试的步骤及实验流程示意图。

（15分））

答：

原理：

气体与岩石不发生物理化学反应，用单相气体（100%饱和）在一定压差下通过岩样可以测定其绝对渗透率。

2分

计算公式：

　　K=2PoQoμL/A（P12－P22）

或

4分

　　K：

渗透率，DCPo：

大气压，0.1MPa

L：

样品长度，cmA：

样品横截面积，cm2

μ：

气体粘度，mPa.sQo：

气体流量，cm3/s

P1：

样品进口端压力，0.1MPaP2：

样品出口端压力，0.1MPa3分

实验步骤：

1）取样、抽提、烘干、测量岩样直径、长度；

　　2）将岩样放入岩心夹持器、连接好仪器、施加围压密封岩样；

3）调节一定的进口压力，压力稳定后，测量该压力下的气体流量，并记录测试压力值；

　　4）改变进口压力（3-4个点），重复步骤3；

　　5）测试完成后，释放压力，取出岩样，结束实验。

实验流程图：

（略）2分

五、画一张多组分烃的相图示意图，说明相图中的三点，三线、三区指的是什么？

（12分）

作图，4分

三点：

临界点（C）、临界凝析压力点（P1）、临界凝析温度点（T1）

三线：

泡点线（aC）、露点线（bC）、液体体积百分含量线或等密线

三区：

液相区、气相区、两相区8分

六、计算题（10分）

有一岩样含油水时重量为8.117克，经过抽提后得到0.3cm3的水，该岩样烘干后重量为7.222克，饱和煤油后在空气中称重量为8.054克，饱和煤油的岩样在煤油中称重量为5.756克，求该岩样的孔隙度、含水饱和度、含油饱和度及含气饱和度。

（设煤油密度为0.8g/cm3，原油密度为0.872g/cm3，地层水密度为1g/cm3）

解：

Vp=（8.054-7.222）/0.8=1.04cm3

VT=（8.054-5.756）/0.8=2.873cm3

Φ=（Vp/VT）×

100%=36.2%

Sw=（Vw/Vp）×

100%=（0.3/1.04）×

100%=28.85%

Vo=（Gow-G干-Gw）/ρo=（8.117-7.222-0.3×

1）/0.872=0.6823cm3

So=（Vo/Vp）×

100%=（0.6823/1.04）×

100%=65.61%

Sg=100%－Sw－So=5.54%

七、实验测定某岩石的油、水相对渗透率数据如下表，试绘出油、水相对渗透率曲线，并确定曲线中的特征参数，解释各特征参数的物理意义。

（14分）

作图　4分

特征参数：

临界水饱和度23.5%、残余油饱和度20%、交叉点饱和度Sw=58.5%、油相平衡（相对）渗透率0.572、水相平衡（相对）渗透率0.314。

5分　

解释：

5分

临界水饱和度：

润湿相水刚开始流动时对应的含水饱和度；

残余油饱和度：

非润湿相（油）停止流动时对应的含油饱和度；

交叉点饱和度：

润湿相与非润湿相相对渗透率相等时对应的饱和度；

油的平衡（相对）渗透率：

临界水饱和度下油的相对渗透率；

水的平衡（相对）渗透率：

非润湿相（油）停止流动时水的相对渗透率。

八、名词解释（每题2分共14分）

1.绝对孔隙度：

岩石中所有未被碎屑物质或填隙物充填的孔隙空间体积与岩石总体积的比值。

2.相对渗透率：

岩石饱和多相流体时，其相（有效）渗透率与绝对渗透率之比。

3.天然气压缩因子：

是真实气体与理想气体的偏差值；

表示在给定压力、温度条件下，实际气体占有的体积与相同压力和温度下理想气体所占有的体积之比。

4.地层石油的两相体积系数：

地层压力低于饱和压力时，地层石油和析出气体的总体积与其地面脱气石油体积的比值。

5.吸入过程：

指润湿相驱替非润湿相的过程。

6.毛细管压力：

毛细管中互不相溶两流体相弯曲界面两侧的压力差。

7.束缚水饱和度：

在油田开发通常所具有的压差条件下，岩石孔隙中不能流动的水的体积占岩石孔隙体积的百分数。

或岩石中不可再降低的含水饱和度。

或油藏中产纯油部分岩石孔隙中的含水饱和度。

成都理工大学2012—2013学年第一学期

《油层物理学》考试试题

一、填空（10分）

1.储集岩石总体积是由孔隙体积和＿骨架体积＿两部分组成。

2.岩石的颗粒越细，它的比表面就越大。

3.在多组份的相图中，等温逆行区的温度范围应在临界温度和临界凝析温度之间。

4.天然气的压缩因子Ｚ＜1，表明天然气比理想气体容易压缩。

5.在___低压___条件下，天然气的粘度与压力无关.

6.当地层压力___大于__饱和压力时，单相石油的体积系数是随压力的增加而减小的

7.液体或气体在固体表明的扩散现象称为润湿作用。

8.水银开始进入岩样最大连通孔喉时的压力称为排驱压力。

9.毛管压力的基本表达式是△ρgh、2σcosθ/r、f（s）。

10.相渗透率曲线中临界水饱和度通常也可称作束缚水饱和度。

二、选择填空（20分）

1．蒸馏法测定岩石油气水饱和度时，关键是测出___d___.

a.含油水岩石的重量b.岩样的孔隙体积

c.油的体积d.水的体积

2.砂岩储集岩的渗滤能力主要受___c____的形状和大小控制.

a.孔隙b.裂隙c喉道d孔隙空间

3.根据排驱毛管压力曲线和相对渗透率曲线确定出某油藏产纯油所需的最小闭合度为h30，油藏的实际高度为H，当____a____时，该油藏可以生产无水石油.

a.H>

h30b.H<

h30c.H=h30

4.岩石的各种胶结物成分中，以＿c＿＿最为致密。

ａ.泥质胶结　ｂ.灰质胶结　ｃ.硅质胶结　ｄ.膏质胶结

5.在多组份烃类体系的相图中，饱和油藏应处于＿＿c＿＿。

ａ.液相区　ｂ.气相区　ｃ.两相区　ｄ.所有区

6.岩石的孔隙喉道越＿b＿，物性越＿b＿，实际油水过渡带越厚。

ａ.粗、好　ｂ.细、差　ｃ.粗、差　ｄ.细、好

7.溶解物质在界面上的浓度小于溶液内部的浓度称为＿＿a＿＿。

ａ.负吸附　ｂ.正吸附　ｃ.润湿滞后

8.储集岩中泥质含量增多，渗透率一般会降低，束缚水饱和度＿＿c＿＿。

ａ.降低　ｂ.不变　ｃ.增高

9.当压力降低为常压时，地层石油的两相体积系数是__b__。

a.最小b.最大c.相等d.为0

10.蒸馏法测测定岩石饱和度时，对有机溶剂沸点的要求是比水___a___。

a.略高b.略低c.相同d.无要求

11.当地层压力小于饱和压力时，随着石油中溶解的天然气量＿＿d＿＿，石油的粘度＿＿d＿＿。

ａ.增加、增大　ｂ.增加、不变　ｃ.降低、降低　ｄ.增加、降低

12.饱和过程中，润湿相排驱非润湿相的过程称作___b___。

a.驱替过程b.吸入过程c.饱和过程

13.温度一定时，地层原油的饱和压力大小主要受____d___的控制。

a.地层压力b.地层温度c.脱气方式d.油气组成

14.实验室用气体法测定的岩石孔隙度为b。

15.气-水的表面张力总是随着压力的增加而d。

ａ.不能确定.　ｂ.增大　ｃ.不变　ｄ.降低

16.渗透率的国家标准计量单位是μｍ2，那么1μｍ2是c毫达西。

ａ.1　ｂ.10-8　ｃ.103ｄ.10-3

17.在毛细管压力测试中的排驱和吸入两个过程，对同一毛管压力，排驱过程时非润湿相的饱和度总是b吸入过程时非润湿相的饱和度。

ａ.大于ｂ.小于ｃ.等于ｄ.不能确定

18.以下叙述中错误的一句是＿＿a＿＿。

ａ.毛细管压力随毛细管直径的减小而下降。

ｂ.在排驱过程中起控制作用的是喉道的大小而不是孔隙。

ｃ.毛细管压力的测定方法有半渗透隔板法、压汞法和离心机法。

19.根据毛细管压力曲线和相对渗透率曲线所确定的油水分布特征得到某井为100%的产水，它意味着该储层c。

20.地层石油的粘度在___c____的情况下是增大的。

aPf＜PsP增加b温度增加.

c.Pf＞PsP增加d.溶解气量增加

21.毛细管中毛细管压力的方向指向_____b_____。

a.润湿相b.非润湿相c.任何方向

三、判断题（10分每题1分）

1.测定岩石的孔隙度、渗透率、油气水饱和度时，必须先对岩样抽提洗油并且烘干。

（×

2.地层原油的密度随着压力提高而增大。

3.低压下，温度增高，天然气的粘度降低。

4.亲水岩石中，随着润湿接触角θ减小，岩石的亲水性也减小。

5.测定岩石的孔隙度和流体饱和度时，对岩石样品的形状没有要求。

（√）

6.一般情况下，岩石的孔隙度越低，其渗透率越低。

7.地层中岩石的物性越好，含水饱和度低。

8.饱和度中值压力Pc50越高，储集岩石的平均孔喉半径越大。

9.当岩石孔隙中有两相以上流体共存时，岩石允许其中某一相流体通过的能力称作相对渗透率，也称作有效渗透率。

10.天然气压缩系数是指相同温度和压力条件下，真实气体体积与理想气体体积之比。

四、有一岩石样品含油水时重量为8.1169克，经过抽提后得到0.3cm3的水，该岩样烘干后重量为7.2221克，饱和煤油后在空气中称重为8.0535克，饱和煤油的岩样在煤油中称重量为5.7561克，求该岩样的孔隙度、含水饱和度，含油饱和度，含气饱和度。

　（设煤油密度为0.8045g/cm3，原油密度为0.876g/cm3）（8分）

G总＝8.1169g，Vw＝0.3cm3，G1＝7.2221g，G2＝8.0535g，G3＝5.7561g，ρ煤＝0.8045g/cm3，ρo＝0.876g/cm3

孔隙度Φ＝（G2-G1）/（G2-G3）＝36.19％

Vp＝（G2-G1）/ρ煤＝1.0334cm3

Sw＝Vw/Vp＝29.03％

Vo＝（G总－G1－Gw）/ρo＝0.679cm3

So＝Vo/Vp＝65.7％

Sg＝1-Sw－So＝5.27％

五、简述饱和煤油法测定岩样孔隙度的原理、计算公式、实验步骤，并绘制实验流程示意图（10分）。

岩石孔隙度是指岩石的孔隙体积占岩石总体积的百分数。

，以煤油饱和岩样后，测定孔隙中煤油的体积即为孔隙体积，岩样浸泡在煤油中排开煤油的体积即为岩样总体积。

1.制样，编号，抽提，烘干，将岩样捆一根细铜丝，称岩样在空气中重量G1;

2.将岩样放入抽真空装置中抽真空，在真空状态下充分注入煤油；

3.将饱和煤油的岩样在空气中称其重量G2;

4.将饱和煤油的岩样浸泡在煤油中称岩样在煤油中重量G3，实验结束

流程示意图：

六、什么是天然气压缩因子？

确定天然气压缩因子应已知哪些参数？

写出确定天然气压缩因子的具体步骤？

（10分）

天然气压缩因子：

是指在相同的温度和压力条件下，天然气的体积与相同数量的理想气体的体积之比。

它是修正实际气体与理想气体体积偏差的系数

确定Z需要地层压力P，地层温度T，天然气组分分析yi和各组分的临界压力Pci以及各组分的临界温度Tci。

步骤：

第一步：

根据天然气组分分析和天然气各组分临界参数，算出天然视临界压力：

和视临界温度

；

第二步：

根据地层压力也地层温度，算出视对比压力Pr＝P/Pc和视对比温度Tr＝T/Tc；

第三步：

根据天然气的视对比压力和视对比温度查图即可得到天然气的压缩因子。

七、已知某岩样的压汞资料，请绘制毛管压力曲线，并分别求出其排驱压力，饱和度中值压力及最小非饱和体积百分数．解释每个参数的意义．（15分）

Pc（×

0.1MPa）

102.4

51.2

25.6

12.8

6.4

3.2

1.6

0.8

0.4

0.2

0.1

SHg（%）

1.25

2.94

10.26

31.5

55.68

71.47

78.88

85.39

85.75

92.17

1、绘图略（6分）

2、确定值（3分），图中标注（3分）

Pd＝（0.6－0.8）×

0.1MPa，Pc50＝（2.6－3.0）×

0.1MPa，Smin＝7.83％

3、（3分）

排驱压力：

水银进入岩石最大连通孔喉所对应的压力，一般压力越大，物性越差。

饱和度中值压力：

非润湿相饱和度达到50％时所对应的注入曲线压力，一般压力越大，物性越差。

最小非饱和孔喉体积百分数：

当仪器达到最大压力时，未被水银充填的孔喉体积占岩石总体积的百分数。

八、有一岩样长为10cm，横截面积为2cm2，若保持水饱和度Sw=40%，油饱和度So=60%，已知压差△P=2×

0.1MPa，油的粘度μo=2.5mPa.s，油的流量Qo=0.003cm3/s，水的粘度μw=0.75mPa.s，水的流量Qw=0.004cm3/s。

求在此饱和度下，油、水的相渗透率和含水率。

（7分）

Ko=QoμoL/A△P=0.003×

2.5×

10/2/2=0.01875μm2

Kw=QwμwL/A△P=0.004×

0.75×

10/2/2=0.0075μm2

Fw=Qw/（Qo+Qw）=57.14%

九、名词解释（每个2分　10分）

孔隙结构：

储集岩所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小分布及相互连通关系。

束缚水饱和度：

驱替过程：

指非润湿相排驱润湿相的过程。

溶解度：

地层原油在地面脱气后，得到1m3脱气原油时所分离出的气量在标准状况下的体积。

比表面：

单位体积岩石内颗粒的总表面积。

成都理工大学2013－2014学年

第一学期《油层物理学》考试试卷及答案

一、填空（10分每题1分）

22.砂岩储集岩中存在的四种基本孔隙类型是粒间孔隙、溶蚀孔隙、

微孔隙、裂隙。

23.岩石孔隙度是岩石物性参数中最重要的参数之一，通常广泛使用的孔隙度是　有效孔隙度　。

24.在多组份烃的相图中，等温逆行区的温度范围应在临界温度和临界凝析温度之间。

25.水银开始进入岩样最大连通孔喉时的压力称为排驱压力。

26.在低压条件下，压力升高，天然气的粘度不变。

27.当地层压力大于饱和压力时，单相石油的体积系数随压力的增加而减小。

28.液体或气体在固体表面的扩散现象称为润湿作用。

29.天然气的压缩因子Ｚ＜1，表明天然气比理想气体容易压缩。

30.毛细管压力的基本表达式是2σcosθ/r、Δρgh、f（s）。

31.储集岩石总体积是由骨架体积和孔隙体积两部分组成。

二、选择填空（20分每题1分）

1．随着砂岩储层中碳酸盐含量的增加，储层的渗透性通常是____a__。

a.降低b.不变c.升高

2.砂岩储集岩的渗滤能力主要受_____c_____的形状和大小控制。

3.根据排驱毛管压力曲线和相对渗透率曲线确定出某油藏产纯油所需的最小闭合度为h30，油藏的实际高度为H，当_____a_______时，该油藏可以生产无水石油。

h30c.H=h30

4.岩石的各种胶结物成分中，以c最为致密。

5.岩石的孔隙喉道越b，物性越，实际油水过渡带越厚。

6.在多组份烃类体系的相图中，饱和油藏应处于c。

7.溶解物质在界面上的浓度小于溶液内部的浓度称为a。

ａ.负吸附　ｂ.正吸附　ｃ.润湿滞后d.无吸附发生

8.当压力降低为常压时，地层石油的两相体积系数是____b___。

9.储集岩中泥质含量增多，渗透率一般会降低，束缚水饱和度c。

10.蒸馏法测测定岩石饱和度时，对有机溶剂沸点的要求是比水___a____。

32.当地层压力小于饱和压力时，随着石油中溶解的天然气量d，石油的粘度。

33.流体饱和过程中，润湿相排驱非润湿相的过程称作___b____。

34.蒸馏法测定岩石油气水饱和度时，关键是测出____d______。

a.含油水岩石的重量b.岩样的孔隙体积c.油的体积d.水的体积

35.温度一定时，地层原油的饱和压力大小主要受____d_____的控制。

36.气-水的表面张力总是随着压力的增加而d。

37.渗透率的国家标准计量单位是μｍ2，那么1μｍ2是c毫达西。

38.以下叙述中错误的一句是a。

39.根据毛细管压力曲线和相对渗透率曲线所确定的油水分布特征得到某井为100%的产水，它意味着该储层c。

40.地层石油的密度在___c____的情况下是增大的。

a.Pf＜Ps，P增加b.温度增加c.Pf＞Ps，P增加d.溶解气量增加

41.在毛细管压力测试中的排驱和吸入两个过程，对同一毛管压力，排驱过程时非润湿相的饱和度总是b吸入过程时非润湿相的饱和度。

1.流动孔隙度大于或等于连通孔隙度。

（×

11.地层原油的密度随着压力提高而增大。

（×

12.低压下，温度增高，天然气的粘度降低。

13.亲水岩石中，随着润湿接触角θ增大，岩石的亲水性减弱。

（√）

14.测定岩石的孔、渗、饱时，必须先对岩样抽提并且烘干。

（×

15.一般情况下，岩石的孔隙度越低，其束缚水饱和度越低。

16.地层中岩石的物性越好，含水饱和度越低。

（×

17.饱和度中值压力Pc50越高，储集岩石的平均孔喉半径越大。