油层物理习题解答

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储层流体的高压物性
5．某油气田的组成如表所示。 组分 Yi CH4 C2H6 0.902 0.045 0.031 0.021 Mi 16.0 30.1 44.1 58.1
油层物理练习册
Pci (MPa) 4.54 4.82 4.19 3.75 Tci (K) 190.6 305.4 369.8 425.2
3
/m
3
， 当 P=15MPa 时，
Rs =115 标 m3 / m3 ，
解：由该天然气的比重ɣ=0.70 查天然气比重与临界参数关系图得视临界参数： Tpc=215K, Ppc=4.65MPa（也可用经验公式计算） ∴Tpr=T/TPc=(273+75)/215=1.62 Ppr=P/Ppc=15/4.69=3.23 查压缩因子图版可得该天然气的压缩因子 Z=0.83。 ∴Bt=BO+Bg(Rsi-Rs)=BO+ZTP0(Rsi-Rs)/(T0P) =1.25+0.83×(273+75)×0.1×(120-115)/[(273+20)×15] =1.283
4.一理想溶液体系由 3 ，n的泡点压力和露点压力
C
C 4 ，n- C5 组成，其摩尔组成及各组分在 150°F 时的蒸气压如下表，计算该体系 150°F 时
3
储层流体的高压物性
油层物理练习册
解：设汽相、液相所占的摩尔分数分别为 Yj、Xj，平衡常数为 Kj 由 Kj=Yj/Xj=Pvj/P 泡点方程∑ZjKj=1 可得： ∑ZjPvj/Pb=1 ∴Pb=∑ZjPvj=0.610×25.0+0.280×7.50+0.110×2.60=17.636（atm） 又由露点方程∑Zj/Kj=1，可得： Pd=1/（∑Zj/Pvj）=1/（0.610/25.0+0.280/7.50+0.110/2.60）=9.615(atm)
3
。 ( D )
10.342 450
404
408
410
430
系统再次压缩，然后膨胀到 13.790MPa 压力下，放出游离气后得液体体积 388
cm3 ，在标准状况下测得放出气体的体积
3
为 5.275 升，最后将体系压力降到 0.1MPa，温度降为 20℃，测得残余液体体积 295 cm ， 气体在标准状况下的体积 为 21 升，试估算泡点压力，并计算：在 20.684MPa 压力下的
( D
)
10.若某水样中 Ca A.25 C.100
2
的矿化度为 2000ppm，而其原子量为 40，则该水样 Ca B.50 D.200
2
的毫克当量浓度。 ( C )
11.随总矿化度增加，地层水中溶解气量将 ，地层水中压缩系数将 A.增加，增加 B.增加，减小 C.减小，增加 D.减小，减小 五．计算题。 1．下列结果是在 93.33℃下根据 PVT 分析结果求得的： 压力 P(MPa) 27.579 20.684 17.237 13.790 系统体积 V( cm )
Co 和 Bo ；在 17.237MPa 和 13.790MPa 压力下 Bo ， Bt 和
油中分离出的游离气有多少？
解：由图可知： （1）Rsi=100 （标准米 /米 ） （2）Pb=20 MPa 3 3 （3） P=10MPa 时，Rs=60（标准米 /米 ） 3 3 因而，析出 △Rs=100-60=40 (标准米 /米 )
3
3
3.有一油藏，原始地层压力为 20MPa， 地层温度为 75 ℃， 饱和压力为 18MPa， 原始溶解油气比为 120 标 m Bo=1.25，已知天然气比重为 0.70，求压力为 15MPa 时的两相体积系数。
3 3 3 3
2 2
2．根据某一地层油样的高压物性实验，作出如图所示的溶解度曲线。 求： （1）原始溶解油气比； （2）原油的饱和压力； （3）当油 组分 压 力C 3 到 C 10MPa n- 4 时， 从 n-C5 组分（摩尔分数） 0.610 0.280 0.110 150°F 下蒸气压（大气压） 25.0 7.50 2.60 层 降
3
Tpc= ∑ YiTci=0.902 ×
z 1 Z 1 1 1 1 1 1 0.06 P ) Cg ( [ ( 0.06)] 0.1364 MPa Pc Pr Z p 4.55 1.82 0.82
pr Tpr
（5）该天然气的视分子量 M=∑YiMi=0.902×16.0+0.045×30.1+0.031×44.1+0.021×58.1=18.37 查图可得大气压下该天然气的粘度：μ 1=0.0106(mPa·s) 查图可得在 Ppr=1.84、Tpr=1. 48 处，高低压粘度比为μ g/μ 1=1.3 ∴μ g=μ 1·μ g/μ 1=0.0106×1.3=0.0138(mPa·s) 五．计算题。 1.某地层油样品， 在地层条件下原始体积为 310 cm ， 当温度降到 15.5℃， 压力降到大气压时， 液体体积减少到 204 cm ， 并析出 21.8× 10 cm 气体，计算天然气在原油中的溶解度。 3 3 3 解：Rs=Vg/Vos=218×10 /204=106.863(标准米 /米 )
C3 H 8
nC4 H10
若地层温度为 32℃，油层压力为 8.3MPa。 （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 m （标准状态） ，它在地下所占体积为多少？ （4） 计算该气体的压缩系数； （5） 计算该气体的粘度。 解 ： Ppc= ∑ YiPci=0.902 × 4.54+0.045 × 4.82+0.031 × 4.19+0.021 × 3.75=4.52 （ MPa ） 190.6+0.045×305.4+0.031×369.8+0.021×425.2=206.06（K） ∴可得：Ppr=P/Ppc=8.3/4.52=1.84 Tpr=T/ Tpc=（273+32）/208.06=1.48 （1）查压缩因子图版可得该天然气在此状态下的压缩因子 Z≈0.82 3 3 （2）Bg= ZTP0/(T0P)=0.82×(273+32)×0.1/[(273+20)×8.3]=0.0103m / m 3 3 （3）Vg 地下=BgVg 地面=0.0103×10000 m =103(m ) （4）根据压缩因子图版，在 Ppr=1.84、Tpr=1.48 处（仅供参考） 代入数据计算得：
0.90 0.05 0.03 0.02
16.0 30.1 44.1 58.1
4.54 4.82 4.19 3.75
190.6 305.4 369.8 425.2 14.4 1.505 1.323 1.162 4.086 0.241 0.1257 0.075 171.54 15.27 11.094 8.504
合计： ∑Yi =1 M= 18.39 Pc=4.528 Tc=206.408
解： （1）天然气的视分子量： M=∑YiMi=14.4+1.505+1.323+1.162=18.30 因而该天然气的比重: ɣ=M/29=0.634 （2）该天然气的视临界参数： Ppc=∑YiPci=4.528（MPa） Tpc=∑YiTci=206.408（K） 因而在 43℃，8MPa 下，其视对比参数为： Ppr=P/Ppc=8/4.528=1.77 Tpr=T/ Tpc=(47+273)/206.408=1.53 查压缩因子图版得该天然气在此状态下的压缩因子：Z≈0.84 由 PV=ZnRT 得：1mol 该天然气在此温度压力下所占体积： 6 -4 3 V=ZnRT/P=0.84×1×8.314×(47+273)/(8×10 ) =2.76×10 (m ) 2.某天然气的比重为 0.743，当地层压力为 13.6MPa，地层温度为 93℃时，求该天然气的压缩因子。 解：根据比重ɣ 查“天然气相对密度与拟临界参数图”可得视临界参数： Tc=222K, Pc=4.64MPa （也可以通过经验公式计算出视临界参数） ∴可计算出：Ppr=P/Ppc=13.6/4.64=2.93 Tpr=T/ Tpc=（273+93）/222=1.65 查压缩因子图版可得：Z≈0.81 3． 已知某气井地层压力为 53.752MPa， 地层温度为 105.58℃， 根据天然气分析知， 相对密度为 0.57， 临界压力为 4.762MPa, 临界温度为 192.3K，求天然气的地下密度。 解：由题意可求得：Ppr=P/Ppc=53.752/4.762=11.2 Tpr=T/ Tpc= (273+105.58)/192.3=1.97 查压缩因子图版可得：Z≈0.93 由ɣ =M/29 得 M=29 ɣ 对于 1mol 的天然气，根据状态方程 PV=ZRTm/M 得该天然气的地下密度： ρ g=m/V=PM/(ZRT)=29P ɣ /(ZRT) 6 =29×53.752×10 ×0.57/[0.93×8.314×(105.58+273)] 3 =0.306 (g/m ) 3 又解：Z=0.93， Bg=0.0024, ρ g=0.57×1.293/Bg=0.307(g/cm )。 4．某油藏存在一气顶，地下体积为 105 万立方米，地压力为 20MPa，地层温度为 75℃，天然气比重为 0.7，求该气顶的储 量。 解：根据比重ɣ 查“天然气相对密度与拟临界参数图”可得视临界参数： Tc=216K, Pc=4.66MPa （也可以通过经验公式计算出视临界参数） ∴可得：Ppr=P/Ppc=20/4.66=4.3 Tpr=T/ Tpc=（273+75）/216=1.6 查压缩因子图版得：Z=0.84 Bg= ZTP0/(T0P)=0.84×（273+75）×0.1/[(273+20) ×20]=0.004929 4 8 3 ∴Ng=V 地下/Bg=105×10 /0.004929=2。13×10 （m ）
第一篇
储层流体的高压物性
1．某天然气的组成如表所示。﹙1﹚计算天然气的视分子量和比重 ﹙2﹚计算在 43℃和 8MPa 下，1mol 该天然气所占的体 积。 组分 Yi Mi Pci (MPa) Tci (K) yP yT
yi M i
i
ci
i ci
CH 4 C2 H 6 C3 H 6 nC4 H10
。 ( B 。 ( B ) )
1 。 ( C )
6.温度一定时，地层原油的饱和压力大小主要受_____的控制. A. 地层压力 B. 地层温度 C. 脱气方式 D.油气组成 7.当地层压力小于饱和压力时，随着石油中溶解的天然气量 A.增加，增大 B.增加，不变 C.降低，降低 D.增加，降低 ，石油的粘度
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二．判断题。√×√√√× 1.地层油单相体积系数总是大于 1 的。 2.地层油单相体积系数在饱和压力时是最小的。 3.地层油粘度在饱和压力时是最小的。 4.在低于饱和压力下，随着压力下降地层油也将释放出弹性能量。 5.当压力等于饱和压力时，石油两相体积系数大于单相体积系数。 6.地层水矿化度愈大，则地层水压缩系数愈大。 三．选择题。CCBBC DDDDCD 1.石油是 A.单质物质 C.混合物
(
D 。
)
(
D
)
4
8.温度一定时，石油在 A.临界压力，最小 C.地层压力，最大
点密度
。 B.饱和压力，最大 D.饱和压力，最小 。 B.Na2SO4，MgCl2 D.NaHCO3，CaCl2
饱和压力下体积最大
( D
)
9.油气藏中的两种主要水型是 A.Na2SO4，NaHCO3 C.CaCl2， MgCl2
（ √ ） （ （ （ （√ （ × × ） √ ） √） ）？ ）
B.化合物 D.不能确定 。
(
C )
2.地层油的压缩系数将随着压力增加而 ，随温度增加而 A.上升，上升 B.上升，下降 C.下降，上升 D.下降，下降
( C
)
3.在饱和压力下，地层油的单相体积系数最 ，地层油的粘度最 A.大，大 B.大，小 C.小，大 D.小，小 4.若地层原油中重质组分含量愈高，则其相对密度愈 A.大，大 B.大，小 C.小，大 D.小，小 5.天然气的体积系数恒 A.大于，大于 C.小于，大于 1，地层油的体积系数恒 B.大于，小于 D.小于，小于 ，其 API 度愈