长江大学油层物理习题解答 (1)
油层物理习题解答
（ √ ） （ （ （ （√ （ × × ） √ ） √） ）？ ）
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
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
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 )
长江大学油层物理习题解答
第一篇 储层流体的高压物性第一章 天然气的高压物理性质 一、名词解释。
1.天然气视分子量（gas apparent molecular weight ）：2.天然气的相对密度g(gas relative density ) :3.天然气的压缩因子Z(gas compressibility factor) ：4.对应状态原理(correlation state principle) ：5.天然气压缩系数Cg （gas compressive coefficient ）：6.天然气体积系数Bg (gas formation volume factor)：二．判断题。
√×× ×√√××1．体系压力愈高，则天然气体积系数愈小。
（√ ） 2．烃类体系温度愈高，则天然气压缩因子愈小。
（× ） 3．体系压力越大，天然气等温压缩率越大。
（× ） 4．当二者组分相似，分子量相近时，天然气的粘度增加。
（ ） 5．压力不变时，随着温度的增加，天然气的粘度增加。
（× ） 6．天然气水合物形成的有利条件是低温低压。
（√ ） 7．温度不变时，压力增加，天然气体积系数减小。
（√ ） 8．温度不变时，压力增加，天然气分子量变大。
（× ） 9. 当压缩因子为1时，实际气体则成为理想气体。
（× ）三．选择题。
ACACBDB1.理想气体的压缩系数与下列因素有关1.理想气体的压缩系数与下列因素有关 A.压力 B.温度C.体积D.组成 ( A ) 2.在相同温度下，随着压力的增加，天然气压缩因子在低压区间将 在高压区间将A.上升，上升B.上升，下降C.下降，上升D.下降，下降 ( C ) 3.对于单组分烃，在相同温度下，若C 原子数愈少，则其饱和蒸气压愈 其挥发性愈A.大，强B.小，弱C.小，强D.大，弱 ( A ) 4.地层中天然气的密度 地面天然气的密度。
油层物理习题
一、名词解释题1.粒度组成：岩石各种大小不同颗粒的含量。
2.不均匀系数（n）：n=d60/d10，式中：d60——在颗粒累积分布曲线上颗粒累积重量百分数为60%的颗粒直径；d10———在颗粒累积分布曲线上颗粒累积重量百分数为10%的颗粒直径。
3.粘土：直径小于0.01的颗粒占50%以上的细粒碎屑。
4.胶结类型：胶结物在岩石中的分布状况及与碎屑颗粒的接触关系。
5.岩石的比面(S)：单位体积岩石内颗粒的总表面积或孔隙总的内表面积。
6.岩石的孔隙度(φ)：岩石中孔隙体积与岩石总体积的比值。
7.岩石的绝对孔隙度(φa)：岩石的总孔隙体积与岩石外表体积之比。
8.岩石的有效孔隙度(φe)：岩石中有效孔隙体积与岩石外表体积之比。
9.岩石的流动孔隙度(φf)：在含油岩石中，能在其内流动的孔隙体积与岩石外表体积之比。
10.岩石的压缩系数(C f)：C f=ΔV p/V f*1/ΔP,C f是指油层压力每降低一个大气压时，单位体积岩石内孔隙体积的变化值。
11.油层综合弹性系数(C)：C=C f+ΦC l;C=C f+Φ(C o S o+C w S w) 当油层压力降低或升高单位压力时，单位体积油层内，由于岩石颗粒的变形，孔隙体积的缩小或增大，液体体积的膨胀或压缩，所排出或吸入的油体积或水体积。
12.岩石的渗透率(K)：K=QμL/A(P1-P2)岩石让流体通过的能力称为渗透性，渗透性的大小用渗透率表示。
Q=K*A/μ*ΔP/L13.达西定律：单位时间通过岩芯的流体体积与岩芯两端压差及岩芯横截面积成正比例，与岩芯长度、流体粘度成反比，比例系数及岩石的渗透率长。
14.“泊积叶”定律：Q=πr4(P1-P2)/8μL15.迂回度（Υ）：τ=L e/L,式中：L e—流体通过岩石孔隙实际走过的长度 L—岩石外表长度16.岩石的含油饱和度：S o=V o/V p17.岩石的束缚水饱和度（S wi）：存在于砂粒表面和砂粒接触角隅以及微毛管孔道中等处不流动水的饱和度。
油层物理部分练习题(附带答案)
第一章油藏流体的界面张力一.名词解释1．自由表面能(free surface energy)：表面层分子力场的不平衡使得这些表面分子储存了多余的能量，这种能量称为自由表面能2．吸附(adsorption)：溶解于某一相中的物质，自发地聚集到两相界面层并急剧减低该界面的表面张力的现象称为吸附3．界面张力(interfacial tension)：也叫液体的表面张力，就是液体与空气间的界面张力。
在数值上与比界面能相等。
固体表面与空气的界面之间的界面张力，就是固体表面的自由能。
4．表面活性剂(surface active agent)：指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质二．判断题，正确的在括号内画√，错误的在括号内画×1．表面层溶质的浓度较相内大时称正吸附。
（√）2．随界面两侧物质密度差增大，表面张力随之下降。
（×）3．表面活性剂的浓度愈高，则表面张力愈大。
（√）4．油藏条件下的油气表面张力一定小于地面条件。
（√）5．从严格定义上讲，界面并不一定是表面。
（√）6. 界面两侧物质的极性差越大，界面张力越小。
（×）三．选择题1．若水中无机盐含量增加，则油水表面张力将，若水中表面活性物质含量增加，则油水界面张力将。
A.增加，增加B.增加，减小C.减小，增加D.减小，减小( B )2．随体系压力增加，油气表面张力将，油水表面张力将。
A.上升，上升B.上升，下降C.下降，上升D.下降，下降( D )3．随表面活性物质浓度增加，表面张力，比吸附将。
A.上升，上升B.上升，下降C.下降，上升D.下降，下降( C )4．在吉布斯吸附现象中，当表面活度 0，比吸附G 0，该吸附现象称为正吸附。
A.大于，大于B.大于，小于C.小于，大于D.小于，小于( C )4、溶解气：气体溶解度越大，界面张力越小。
2．何为表面张力？油藏流体的表面张力随地层压力，温度及天然气在原油（或水）中的溶解度的变化规律如何？表面张力：液体表面任意二相邻部分之间垂直于它们的单位长度分界线相互作用的拉力。
长江大学大学物理上重点习题答案选择填空
2. 如图(A)所示，mA > mB 时,算出 mB 向右的加速度为 a,今去掉 mA 而代之以拉力 T= mAg,
如图(B)所示,算出 mB 的加速度 a ,则 C (C) a < a .
mB
mB
mA (A)
图
T (B)
4. 如图所示，弹簧秤挂一滑轮，滑轮两边各挂一质量
为 m 和 2m 的物体，绳子与滑轮的质量忽略不计，轴承处摩 擦忽略不计，在 m 及 2m 的运动过程中，弹簧秤的读数为 D
2. 在定轴转动中,如果合外力矩的方向与角速度的方向一致,则以下说法正确的是: (A) 合力矩增大时, 物体角速度一定增大； (B) 合力矩减小时, 物体角速度一定减小； (C) 合力矩减小时,物体角加速度不一定变小； (D) 合力矩增大时,物体角加速度不一定增大.
3. 质量相同的三个均匀刚体 A、B、C(如图所示)以相同的角速度 绕其对称轴旋转, 己 知 RA=RC＜RB,若从某时刻起,它们受到相同的阻力矩,则
气体常数，N0 为阿伏伽德罗常数，则该气体的分子数密度 n 为 A (A) pN0/(RT).
(B) pN0/(RTV). (C) pmN0/(RT). (D) mN0/(RTV). 5. 如图，一定量的理想气体，由平衡状态 A 变到平衡状态 B(pA=pB),则无论经过的是什
么过程，系统必然 B (A) 对外作正功. (B) 内能增加.
(A) 12 m/s.
v
5. 质 点 沿 XOY 平面作曲线运动 ,其运动方程为:x=2t, O y=19-2t2. 则质点位置矢量与速度矢量恰好垂直的时刻为：Ｄ
t1 t2
t t3
(B) 0 秒和 3 秒.
图 1. 下面表述正确的是 B (A) 质点作圆周运动,加速度一定与速度垂直； (B) 物体作直线运动,法向加速度必为零； (C) 轨道最弯处法向加速度最大； (D) 某时刻的速率为零,切向加速度必为零.
油层物理习题有答案第二章.doc
第二章油层物理选择题2-1 石油是（）。
A.单质物质；B.化合物；C.混合物；D.不能确定答案为 C。
2-2 对于单组分烃，在相同温度下，若 C 原子数愈少，则其饱和蒸汽压愈（），其挥发性愈（）。
A.大，强B.大，弱C.小，强D.小，弱答案为 A2-3 对于双组分烃体系，若较重组分含量愈高，则相图位置愈（）；临界点位置愈偏（）。
A.高左；B.低，左；C.高，左；D.低，右答案为 D2-4 多级脱气过程，各相组成将（）发生变化，体系组成将（）发生变化。
A.要，要；B.要，不C.不，要；D.不，不。
答案为 A2-5 一次脱气与多级脱气相比，前者的分离气密度较（），前者的脱气油密度较（）。
A.大，大；B.大，小；C.小，大；D.小，小答案为 A2-6 单组分气体的溶解度与压力（），其溶解系数与压力（）。
A.有关，有关； B.有关，无关； C.无关，有关； D.无关，无关。
答案为 B2-7 就其在相同条件下的溶解能力而言，CO2、N2、 CH4三者的强弱顺序为：>N2>CH4;>CH4>CO2>CO2>N2>CH4>N2答案为 D2-8 若在某平衡条件下，乙烷的平衡常数为2，此时其在液相中的摩尔分数为20%，则其在气相中的摩尔分数为（）。
% % % %答案为 C2-9 理想气体的压缩系数仅与（）有关。
A.压力；B.温度；C.体积D.组成答案为 A2-10 在相同温度下，随压力增加，天然气的压缩因子在低压区间将（），在高压区间将（）。
A.上升，上升；B.上升，下降；C.下降，上升；D.下降，下降。
答案为 C2-11 天然气的体积系数恒（）1，地层油的体积系数恒（）1。
A.大于，大于；B.大于，小于；C.小于，大于；D.小于，小于。
答案为 C2-12 天然气的压缩系数将随压力增加而（），随温度增加而（）。
A.上升，下降；B.下降；上升C.上升，上升D.下降，下降答案为 B2-13 形成天然气水化物的有利条件是（）。
油层物理试题及答案
油层物理试题及答案一、单选题（每题2分，共20分）1. 油层的孔隙度是指（）。
A. 岩石中孔隙的体积与岩石总体积的比值B. 岩石中孔隙的体积与岩石骨架的比值C. 岩石中孔隙的体积与岩石总体积的比值的一半D. 岩石中孔隙的体积与岩石骨架的比值的一半2. 油层的渗透率是指（）。
A. 岩石中孔隙的体积与岩石总体积的比值B. 岩石中孔隙的体积与岩石骨架的比值C. 岩石中孔隙的体积与岩石总体积的比值的一半D. 岩石中孔隙的体积与岩石骨架的比值的一半3. 油层的含油饱和度是指（）。
A. 油层中油的体积与岩石总体积的比值B. 油层中油的体积与岩石骨架的比值C. 油层中油的体积与岩石孔隙体积的比值D. 油层中油的体积与岩石孔隙体积的比值的一半4. 油层的原始含油饱和度是指（）。
A. 油层中油的体积与岩石总体积的比值B. 油层中油的体积与岩石骨架的比值C. 油层中油的体积与岩石孔隙体积的比值D. 油层中油的体积与岩石孔隙体积的比值的一半5. 油层的储油能力是指（）。
A. 油层中油的体积与岩石总体积的比值B. 油层中油的体积与岩石骨架的比值C. 油层中油的体积与岩石孔隙体积的比值D. 油层中油的体积与岩石孔隙体积的比值的一半6. 油层的储油能力与孔隙度和渗透率的关系是（）。
A. 储油能力与孔隙度成正比，与渗透率无关B. 储油能力与孔隙度和渗透率都成正比C. 储油能力与孔隙度无关，与渗透率成正比D. 储油能力与孔隙度和渗透率都无关7. 油层的储油能力与含油饱和度的关系是（）。
A. 储油能力与含油饱和度成正比B. 储油能力与含油饱和度成反比C. 储油能力与含油饱和度无关D. 储油能力与含油饱和度成正比，但受孔隙度和渗透率的影响8. 油层的储油能力与原始含油饱和度的关系是（）。
A. 储油能力与原始含油饱和度成正比B. 储油能力与原始含油饱和度成反比C. 储油能力与原始含油饱和度无关D. 储油能力与原始含油饱和度成正比，但受孔隙度和渗透率的影响9. 油层的储油能力与储油能力与储油能力与储油能力的关系是（）。
物理长江练习册全册答案
物理长江练习册全册答案第一章：力学基础1. 题目：一个质量为5kg的物体在水平面上，受到一个大小为20N的水平推力，求物体的加速度。
答案：根据牛顿第二定律，\[ F = ma \]，其中\( F \)为推力，\( m \)为质量，\( a \)为加速度。
代入数值解得，\[ a =\frac{F}{m} = \frac{20N}{5kg} = 4m/s^2 \]。
2. 题目：一个物体从静止开始自由下落，求其在第2秒末的速度。
答案：自由下落的物体速度\( v \)与时间\( t \)的关系为\[ v = gt \]，其中\( g \)为重力加速度，取9.8m/s²。
代入\( t = 2s \)，得\[ v = 9.8m/s^2 \times 2s = 19.6m/s \]。
第二章：能量守恒与转换1. 题目：一个质量为2kg的物体从高度5m处自由落下，求其着地时的动能。
答案：物体的势能\( PE \)为\[ PE = mgh \]，其中\( m \)为质量，\( g \)为重力加速度，\( h \)为高度。
代入数值，\[ PE = 2kg \times 9.8m/s^2 \times 5m = 98J \]。
由于能量守恒，物体着地时的动能\( KE \)等于其势能，\[ KE = 98J \]。
2. 题目：一个物体以10m/s的速度运动，求其动能。
答案：动能\( KE \)的公式为\[ KE = \frac{1}{2}mv^2 \]，代入数值，\[ KE = \frac{1}{2} \times 2kg \times (10m/s)^2 = 100J \]。
第三章：电磁学1. 题目：一个导体两端的电压为12V，通过的电流为2A，求导体的电阻。
答案：根据欧姆定律，\[ V = IR \]，其中\( V \)为电压，\( I \)为电流，\( R \)为电阻。
解得电阻\[ R = \frac{V}{I} =\frac{12V}{2A} = 6\Omega \]。
长江大学物理练习册答案1
2静 电 场 习 题 课说明：数学表达式中字母为黑体者表示矢量壹．内容提要一、电荷守恒定律(略) .二、库仑定律 ： F=q 1q 2r /(4πε0r 3) . 三、电场强度E ：1．定义：E=F /q 0 (F 为试验电荷q 0在电场E 中所受作用力)；2. 电场叠加原理i E E ∑= (矢量叠加)；点电荷系激发的电场：)4/(30r q i πεi r E ∑=；连续带电体激发的电场： E=∫ q r d q /(4πε0r 3) . 四、高斯定理： 1.电场线(略)；2.电场强度通量 Фe =∫S E∙d S (计算电场强度通量时注意曲面S 的法线正方向)；3.高斯定理(过闭合曲面的电场强度通量)：真空中 0d εi S e qΦ∑=⋅=⎰S E ；介质中 iSq0d ∑=⋅⎰S D ；4.库仑电场为有源场. 五、环路定理： 1.表达式⎰=⋅l0d l E ；2. 静电场为保守场. 六、电势V ：1.定义式 (场强与电势的积分关系.下式 中p 表示场点，(0) 表示电势零点)：⎰⋅=)0(d pV l E ；2. 电势差 ⎰⋅=-=BAl E d B A AB V V V ；3. 电势叠加原理 V V i ∑=(标量叠加)； 点电荷系激发的电势：)4/(0r q V i πε∑=； 连续带电体激发的电势()[]⎰=q r q V 04d πε.4.静电场力的功 W AB =qV AB ；5. 场强与电势的微分关系E=－grad V=[(∂V/∂x )i+(∂V/∂y )j+(∂V/∂z )k ] .七、电偶极子： 1.定义(略)； 2.电矩 P e =q l ； 3.激发的电场：延长线上 E=[1/(4πε0)] (2P e /r 3)； 中垂线上 E=[1/(4πε0)] (－P e /r 3)； 4. 激发的电势 V =P e ·r / (4πε0r 3) ； 5. 在均匀电场中受力矩 M= P e ×E . 八、导体：1.静电平衡条件 导体内E=0, 导体表面附近外E 垂直表面；2.推论(1)导体为等势体，导体表面为等势面， (2)导体表面曲率半径小处面电荷密度大， (3) 导体表面外附近电场E=σ/ε0,3.静电屏蔽(1) 空腔导体内的物体不受腔外电场的影响，(2)接地空腔导体外物体不受腔内电场的影响. 九、电介质：1.有极分子取向极化,无极分子位移极化；2.极化强度 P=∑p e /ΔV ，在各向同性介质中P=χε0E ；3.电位移矢量 D=ε0E+P ，在各向同性介质中D=ε0εr E=εE ，εr =1+χ. 十、电容：1.定义式 C=Q/U=Q /(V 1－V 2)；2.几种电容器的电容 (1)平行板电容器 C=εS/d ， (2)圆柱形电容器 C=2πεl/ln(R 2/R 1)， (3)球形电容器 C=4πεR 2R 1 /(R 2－R 1)， (4)孤立导体球 C=4πεR ；3.并联 C=C 1+C 2+C 3+…;4串联 1/C=1/C 1+1/C 2+1/C 3+….2十一、静电场的能量:1.点电荷系相互作用能W e = (1/2)∑q i V i ；2.连续带电体的能量W e = (1/2)∫q V d q ；3.电容器电能W e =(1/2)qU=(1/2)CU 2=q 2/(2C )； 4.静电场的能量密度 w e =(1/2)D ·E ，W e =∫V w e d V=(1/2)∫V D ·E d V .十二、几种特殊带电体激发电场： 1.无限长均匀带电直线激发电场的场强E =λr /(2πε0r 2)；2.均匀带电园环轴线上的场强与电势E=Qx/[4πε0 (x 2+R 2)3/2],V= Q/[4πε0 (x 2+R 2)1/2]； 3. 无限大均匀带电平面激发电场的场强E=σ/(2ε0)；4. 均匀带电球面激发的场强与电势： 球面内 E =0, V= Q/(4πε0 R ) 球面外 E = Q r /(4πε0 r 3), V= Q/(4πε0 r )；5. 均匀带电球体激发的场强与电势： 球体内E =Q r /(4πε0R 3), V=Q (3R 2-r )/(8πε0R 3); 球体外E = Q r /(4πε0 r 3), V= Q/(4πε0 r )；6. 无限长均匀带电圆柱面激发的场强： 柱面内 E =0, 柱面外 E =λr /(2πε0r 2)；7. 无限长均匀带电圆柱体激发的场强： 柱体内 E =λr /(2πε0R 2)， 柱体外 E =λr /(2πε0r 2)贰、练习一至练习八答案及简短解答练习1 库伦定律 电场强度一、选择题 C B A C D 二、填空题1. λ1d/(λ1+λ2).2. 2qy j /[4πε0 (a 2+y 2)3/2] , ±a/21/2.3. M/(E sin θ).三、计算题1. 取环带微元d q =σd S=σ2π(R sin θ)R d θ =2πσR 2sin θd θ d E =d qx/[4πε0(r 2+x 2)3/2]=()3024cos d sin 2R R R πεθθθπσ=σsin θcos θd θ/(2ε0)()()0/204/2d cos sin εσεθθθσπ==⎰E方向x 轴正向.2.取园弧微元 d q=λd l=[Q/(πR )]R d θ=Q d θ/πd E =d q/(4πε0r 2) =Q d θ/(4π2ε0R 2)d E x =d E cos(θ+π)=－d E cos θ d E y =d E sin(θ+π)=－d E sin θE x =()⎰⎰-=2/32/2024d cos d ππεπθθR Q E x=Q/(2π2ε0R 2)E y =⎰d E y ()⎰-2/32/2024d sin ππεπθθR Q =0故 E=E x =()2022R Q επ 方向沿x 轴正向.练习2 电场强度（续）电通量一、选择题 D C D B A 二、填空题1. －p/(4πε0y 3), 2p/(4πε0x 3).2. λ/(πε0a ),3. 5.14⨯105N.三、计算题1. 取无限长窄条电荷元d x ,电荷线密度λ'=λd x/a它在P 点产生的电场强度为d E=λ'/(2πε0r )=λd x/(2πε0a 22x b +) d E x =d E cos α=-λx d x/[2πε0a (b 2+x 2)] d E y =d E sin α=λb d x/[2πε0a (b 2+x 2)]E x =()⎰⎰-+=2/2/2202a a x xb a xdxdE πελ3=()04ln 2/2/022=+-a a ax b πελE y =()⎰⎰-+=2/2/2202a a y xb a bdxdE πελba ab x b a b a a 2arctan arctan 1202/2/0πελπελ=⋅=- 2. 取窄条面元d S=a d x ,该处电场强度为 E=λ/(2πε0r ) 过面元的电通量为d Φe =E ⋅d S =[λ/(2πε0r )]a d x cos θ =λac d x/[2πε0(c 2+x 2)]Φe =⎰d Φe ()⎰-+=2/2/2202b b xc acdxπελ2/2/0arctan 12b b cx c ac -⋅=πελ=λa arctan[b /(2c )]/(πε0)练习3 高斯定理一、选择题 D A D C B二、填空题1. σ/(2ε0),向左;3σ/(2ε0),向左;σ/(2ε0),向右. 2 -Q/ε0, -2Q r 0/(9πε0R 2), -Q r 0/(2πε0R 2). 3 (q 1+ q 4)/ε0, q 1、q 2、q 3、q 4, 矢量和三、计算题1 因电荷分布以中心面面对称,故电场强度方向垂直于平板,距离中心相等处场强大小相等.取如图所示的柱形高斯面:两底面∆S以平板中心面对称,侧面与平板垂直.=⋅⎰S E d SQ /ε左边=⎰⋅左底S E d +⎰⋅右底S E d +⎰⋅侧面S E d =2∆SE(1)板内|x |<a Q=()[]⎰-∆xxSdx a x 2cos 0πρ=()()[]xx a x S a -∆2sin 20ππρ=4ρ0(a /π)∆S sin[πx /(2a )]得 E={2ρ0a sin[πx /(2a )]}/(πε0)(2)板外|x |>a Q=()[]⎰-∆aaSdx a x 2cos 0πρ=()()[]aa a x S a -∆2sin 20ππρ =4ρ0(a /π)∆S得 E=2ρ0a /(πε0)当x >0方向向右, 当x <0方向向左.2. 球形空腔无限长圆柱带电体可认为是均匀带正电(体电荷密度为ρ)无限长圆柱体与均匀带负电(体电荷密度为-ρ)球体组成.分别用高斯定理求无限长均匀带电圆柱体激发的电场E 1与均匀带电球体激发的电场E 2.为求E 1,在柱体内作同轴的圆柱形高斯面,有=⋅⎰S E d S02102ερπεπl r Q rlE ==E 1=ρr 1/(2ε0)方向垂直于轴指向外;为求E 2,在球体内外作同心的球形高斯面,有=⋅⎰S E d S0224πQ E r = 球内r<a Q=-ρ4πr 23/3 E 2=-πr 2/(3ε0) 球外r>a Q=-ρ4πa 3/3 E 2=-πa 3/(3ε0r 22) 负号表示方向指向球心.对于O 点 E 1=ρd/(2ε0), E 2=-πr 2/(3ε0)=0 (因r 2=0) 得 E O =ρa/(2ε0) 方向向右; 对于P 点E 1=ρd/(2ε0), E 2=-πa 3/(12ε0d 2) 得 E P =ρd/(2ε0)-πa 3/(12ε0d 2) 方向向左.练习4 静电场的环路定理 电势一、选择题 A C B D D 二、填空题1.)222(812310q q q R++πε. 2 Ed cos α. 3 .-q/(6πε0R )λ4三、计算题1.解：设球层电荷密度为ρ. ρ=Q/(4πR 23/3-4πR 13/3)=3Q/[4π(R 23-R 13)]球内，球层中，球外电场为E 1=0, E 2=ρ(r 3-R 13)/(3ε0r 2) , E 3=ρ(R 23-R 13)/(3ε0r 2)故⎰⎰⎰∞+=⋅=rR R R r211d d d 21r E r E r E ϕ⎰∞+2d 3R r E=0+{ρ(R 22-R 12)/(6ε0)+[ρR 13/(3ε0)(1/R 2-1/R 1)]}+ ρ(R 23-R 13)/(3ε0R 2) =ρ(R 22-R 12)/(2ε0) =3Q (R 22-R 12)/[8πε0(R 23-R 13)]2. (1)⎰⋅=-212d 2r r r r U U 1l E =⎰2102r rdr r πελ=(λ/2πε0)ln(r 2/r 1)(2)无限长带电直线不能选取无限远为势能零点，因为此时带电直线已不是无限长了，公式E=λ/(2πε0r )不再适用.练习5 电势梯度 静电能 静电场中的导体一、选择题 A A C D B 二、填空题1. 2U 0/3+2Qd/(9ε0S ).2. 会, 矢量.3. 是, 是, 垂直, 等于.三、计算题1. E x =-∂U/∂x=-C [1/(x 2+y 2)3/2+x (-3/2)2x /(x 2+y 2)5/2]= (2x 2-y 2)C /(x 2+y 2)5/2 E y =-∂U/∂y=-Cx (-3/2)2y /(x 2+y 2)5/2=3Cxy /(x 2+y 2)5/2 x 轴上点(y =0) E x =2Cx 2/x 5=2C /x 3 E y =0E =2C i /x 3 y 轴上点(x =0) E x =-Cy 2/y 5=-C /y 3 E y =0E =-C i /y 32. B 球接地,有 U B =U ∞=0, U A =U BAU A =(-Q+Q B )/(4πε0R 3)U BA =[Q B /(4πε0)](1/R 2-1/R 1)得 Q B =QR 1R 2/( R 1R 2+ R 2R 3- R 1R 3) U A =[Q/(4πε0R 3)][-1+R 1R 2/(R 1R 2+R 2R 3-R 1R 3)]=-Q (R 2-R 1)/[4πε0(R 1R 2+R 2R 3-R 1R 3)]练习6 静电场中的导体(续)静电场中的电介质一、选择题 D D B A C 二、填空题1. 非极性, 极性.2. 取向, 取向; 位移, 位移.3. -Q/(2S ), -Q/(S )三、计算题1. 在A 板体内取一点A , B 板体内取一点B ,它们的电场强度是四个表面的电荷产生的,应为零,有E A =σ1/(2ε0)-σ2/(2ε0)-σ3/(2ε0)-σ4/(2ε0)=0 E A =σ1/(2ε0)+σ2/(2ε0)+σ3/(2ε0)-σ4/(2ε0)=0 而 S (σ1+σ2)=Q 1 S (σ3+σ4)=Q 2 有 σ1-σ2-σ3-σ4=0σ1+σ2+σ3-σ4=0 σ1+σ2=Q 1/S σ3+σ4=Q 2/S解得 σ1=σ4=(Q 1+Q 2)/(2S )=2.66⨯10-8C/m 2σ2=-σ3=(Q 1-Q 2)/(2S )=0.89⨯10-8C/m 2 两板间的场强 E=σ2/ε0=(Q 1-Q 2)/(2ε0S )V=U A －U B ⎰⋅=BAl E d=Ed=(Q 1-Q 2)d /(2ε0S )=1000V四、证明题1. 设在同一导体上有从正感应电荷出发，终止于负感应电荷的电场线.沿电场线ACB 作环路ACBA ,导体内直线BA 的场强为零,ACB 的电场与环路同向于是有=⋅⎰l E d l+⋅⎰ACBl E d ⎰⋅AB l E d 2=⎰⋅ACBl E d ≠0与静电场的环路定理=⋅⎰l E d l0相违背,故5在同一导体上不存在从正感应电荷出发，终止于负感应电荷的电场线.练习7 静电场中的电介质（续） 电容静电场的能量一、选择题 D C B C A二、填空题1. 1/εr , 1/εr .2.3.36×105N/C . 3 ε0εr U 2/(2d 2)三、计算题1. (1)因此电荷与介质均为球对称,电场也球对称,过场点作与金属球同心的球形高斯面,有iSq0d ∑=⋅⎰S D4πr 2D=∑q 0i当r=5cm <R 1, ∑q 0i =0得 D 1=0, E 1=0 当r=15cm(R 1<r <R 1+d ) ∑q 0i =Q=1.0×10-8C 得 D 2=Q /(4πr 2)=3.54×10-8C/m 2 E 2=Q /(4πε0εr r 2)=7.99×103N/C 当r=25cm(r >R 1+d ) ∑q 0i =Q=1.0×10-8C 得 D 3=Q /(4πr 2)=1.27×10-8C/m 2 E 3=Q /(4πε0r 2)=1.44×104N/C D 和E 的方向沿径向. (2) 当r=5cm <R 1时 U 1=⎰∞⋅rl E d⎰=R rr E d 1⎰++dR Rr E d 2⎰∞++dR r E d 3=Q/(4πε0εr R )-Q/[4πε0εr (R+d )]+Q/[4πε0(R+d )]=540V当r=15cm <R 1时 U 2=⎰∞⋅rl E d ⎰+=dR rr E d 2⎰∞++dR r E d 3=Q/(4πε0εr r )-Q/[4πε0εr (R+d )]+Q/[4πε0(R+d )]=480V当r=25cm <R 1时 U 3=⎰∞⋅rl E d ⎰∞=rr E d 3=Q/(4πε0r )=360V(3)在介质的内外表面存在极化电荷,P e =ε0χE=ε0(εr -1)E σ'= P e ·n r=R 处, 介质表面法线指向球心σ'=P e ·n =P e cos π=-ε0(εr -1)Eq '=σ'S =-ε0(εr -1) [Q /(4πε0εr R 2)]4πR 2=-(εr -1)Q /εr =-0.8×10-8Cr=R+d 处, 介质表面法线向外σ'=P e ·n =P e cos0=ε0(εr -1)Eq '=σ'S =ε0(εr -1)[Q /(4πε0εr (R+d )2]4π(R +d )2=(εr -1)Q /εr =0.8×10-8C2.球形电容器 C =4πε0RQ 1=C 1V 1= 4πε0RV 1 Q 2=C 2V 2= 4πε0RV 2 W 0=C 1V 12/2+C 2V 22/2=2πε0R (V 12+V 22)两导体相连后 C =C 1+C 2=8πε0RQ=Q 1+Q 2= C 1V 1+C 2V 2=4πε0R (V 1+V 2) W=Q 2/(2C )= [4πε0R (V 1+V 2)]2/(16πε0R ) =πε0R (V 1+V 2)2静电力作功 A=W 0-W=2πε0R (V 12+V 22)-πε0R (V 1+V 2)2=πε0R (V 1-V 2)2=1.11×10-7J练习8 静电场习题课一、选择题 D B A C A 二、填空题1. 9.42×103N/C, 5×10-9C .2.25.3 R 1/R 2, 4πε0(R 1+R 2), R 2/R 1.三、计算题1. (1)拉开前 C 0=ε0S/d W 0=Q 2/(2C 0)= Q 2d /(2ε0S ) 拉开后 C=ε0S/(2d )W=Q 2/(2C )=Q 2d /(ε0S )∆W=W -W 0= Q 2d /(2ε0S )(2)外力所作功A=-A e =-(W 0-W )= W -W 0= Q 2d /(2ε0S ) 外力作功转换成电场的能量 {用定义式解:A=⎰⋅l F d =Fd =QE 'd=Q [(Q/S )/(2ε0)]d= Q 2d /(2ε0S ) }2. 洞很细,可认为电荷与电场仍为球对称,由高斯定理可得球体内电场为6E =(ρ4πr 3/3)r /(4πε0r 3)=ρr /(3ε0)=Q r /(4πε0R 3)F =-q E =-qQ r /(4πε0R 3)F 为恢复力, 点电荷作谐振动-qQr /(4πε0R 3)=m d 2r/d t 2ω=[ qQ /(4πε0mR 3)]1/2因t =0时, r 0=a, v 0=0,得谐振动A=a ,ϕ0=0故点电荷的运动方程为()t mR qQ a r 304cos πε=叁、静电场部分测试题一.选择题1.真空中有一均匀带电球体和一均匀带电球面，如果它们的半径和所带的电量都相等，则它们的静电能之间的关系是(A) 均匀带电球体产生电场的静电能等于均匀带电球面产生电场的静电能. (B) 均匀带电球体产生电场的静电能大于均匀带电球面产生电场的静电能. (C) 均匀带电球体产生电场的静电能小于均匀带电球面产生电场的静电能. (D) 球体内的静电能大于球面内的静电能，球体外的静电能小于球面外的静电能. 2.如图1所示,厚度为d 的“无限大”均匀带电导体板,电荷面密度为σ ，则板两侧离板面距离均为h 的两点a 、b 之间的电势差为： (A) 零.(B) σ /2ε 0 (C) σ h /ε 0.(D) 2σ h /ε 0.3.如图2所示，一半径为a 的“无限长”圆柱面上均匀带电，其 电荷线密度为λ,在它外面同轴地套一半径为b 的薄金属圆筒，圆筒原先不带电，但与地连接，设地的电势为零，则在内圆柱面里面、距离轴线为r 的P 点的场强大小和电势分别为：(A) E =0，U =raln 20πελ. (B) E =0，U =abln 20πελ. (C) E =r02πελ，U =r b ln 20πελ. (D) E =r02πελ，U =a b ln 20πελ. 4.质量均为m ，相距为r 1的两个电子，由静止开始在电力作用下（忽略重力作用）运动至相距为r 2 ，此时每一个电子的速率为(A) ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-2101142r r m e πε.图27(B)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-2101142r r m eπε. (C) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-2101142r r m eπε . (D) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-2101141r r m eπε. 5. 如图3所示，在真空中半径分别为R 和2R 的两个同心球面，其上分别均匀地带有电量+q 和-3q ，今将一电量为+Q 的带电粒子从内球面处由静止释放，则该粒子到达外球面时的动能为：(A) R Qq 04πε. (B) RQq 02πε.(C) RQq 08πε.(D)RQq083πε. 6.关于试验电荷以下说法正确的是 (A) 试验电荷是电量极小的正电荷； (B) 试验电荷是体积极小的正电荷；(C) 试验电荷是体积和电量都极小的正电荷；(D) 试验电荷是电量足够小，以至于它不影响产生原电场的电荷分布，从而不影响原电场;同时是体积足够小，以至于它所在的位置真正代表一点的正电荷（这里的足够小都是相对问题而言的）.6.在点电荷激发的电场中，如以点电荷为心作一个球面，关于球面上的电场，以下说法正确的是(A) 球面上的电场强度矢量E 处处不等；(B) 球面上的电场强度矢量E 处处相等，故球面上的电场是匀强电场； (C) 球面上的电场强度矢量E 的方向一定指向球心；(D) 球面上的电场强度矢量E 的方向一定沿半径垂直球面向外. 8.关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是 (A) 如高斯面上E 处处为零,则该面内必无电荷； (B) 如高斯面内无电荷,则高斯面上E 处处为零； (C) 如高斯面上E 处处不为零,则高斯面内必有电荷； (D) 如高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电通量必不为零；9.如图4，在点电荷+q 的电场中,若取图中P 点处为电势零点,则M 点的电势为3q 图3 +图48(A) ()a q 04πε. (B) ()a q 08πε. (C) ()a q 04πε-. (D) )a q 08πε-.10.如图5,一导体球壳A,同心地罩在一接地导体B 上,今给A 球带负电-Q , 则B 球(A) 带正电.(B) 带负电. (C) 不带电.(D) 上面带正电,下面带负电.二.填空题1.一均匀带电直线长为d ,电荷线密度为+λ,以导线中点O 为球心，R 为半径(R >d/2 ) 作一球面,如图86所示,则通过该球面的电场强度通量为 , 带电直线的延长线与球面交点P 处的电场强度的大小为 , 方向 .2.一空气平行板容器，两板相距为d ，与一电池连接时两板之间相互作用力的大小为F ，在与电池保持连接的情况下，将两板距离拉开到2d ，则两板之间的相互作用力的大小是 .3. 图7所示为某电荷系形成的电场中的电力线示意图，已知A 点处有电量为Q 的点电荷，则从电力可判断B 处存在一 （填正、负）的点电荷；其电量 | q |(填> ,< ,= )Q .4. 在相对介电常数ε r = 4 的各向同性均匀介质中,与电能密度w e=2×106J/cm 3相应的电场强度大小E = .5.如图8,一平行板电容器, 极板面积为S ,,相距为d , 若B 板接地,,且保持A 板的电势 U A =U 0不变,,如图, 把一块面积相同的带电量为Q 的导体薄板C 平行地插入两板中间, 则导体薄板C 的电势U C = .6.如图9所示,一电荷线密度为λ 的无限长带电直线垂直通过图面上的A 点,一电荷为Q 的均匀球体,其球心为O 点,ΔAOP 是边长为a 的等边三角形,为了使P 点处场强方向垂直于OP, 则λ和Q 的数量之间应满足 关系,且λ与Q 为 号电荷 (填同号或异号) .7. 点电荷q 1 、q 2、q 3和q 4在真空中的分布如图10所示,图中S 为闭合曲面,则通过该闭合曲面的电通量S E d ⋅⎰S= ,式图6-Q图5AC BU U 图8图9 ∙q 1 ∙q 2 ∙q 3 ∙q 4S图10AQ 图7中的E是哪些点电荷在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和？答：是.8.为求半径为R带电量为Q的均匀带电园盘中心轴线上P点的电场强度, 可将园盘分成无数个同心的细园环, 园环宽度为d r，半径为r，此面元的面积d S= ，带电量为d q = ,此细园环在中心轴线上距圆心x的一点产生的电场强度E = .9.电量分别为q1 , q2 , q3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上,如图11所示,设无穷远处为电势零点,圆半径为R, 则b点处的电势U = .10.若静电场的某个立体区域电势等于恒量, 则该区域的电场强度分布是;若电势随空间坐标作线性变化, 则该区域的场强分布是.三.计算题1.如图12所示，一电荷面密度为σ的“无限大”平面，在距离平面a米远处的一点的场强大小的一半是由平面上的一个半径为R的圆面积范围内的电荷所产生的，试求该圆半径的大小2.两平行的无限长半径均为r0的圆柱形导线相距为d(d>> r0 ) ，求单位长度的此两导线间的电容.3.半径为R的一球体内均匀分布着电荷体密度为ρ的正电荷,若保持电荷分布不变,在该球体内挖去半径r的一个小球体,球心为O´ , 两球心间距离OO = d, 如图13所示, 求：(1) 在球形空腔内,球心O'处的电场强度E0；(2) 在球体内P点处的电场强度E.设O'、O、P三点在同一直径上，且OP= d.4.一均匀带电的球层, 其电荷体密度为ρ, 球层内表面半径为R1, 外表面半径为R2,设无穷远处为电势零点, 求球层内任一点(R1<r0<R2)的电势.图12q q3图11图13910肆、静电场部分测试题解一.选择题 B A B D C D A D D A 二.填空题1. λd/ε0, λd/[4πε0(R 2-d 2/4)]，水平向左2. 负，＜.3. F /4. 4. 3.36×1011V/m.5. U 0/2+Qd/(4ε0S ).6. Q=a λ, 异.7. (q 2+q 4)/ε0, q 1、q 2、q 3、q 4. 8. 2πr d r , 2πr σd r , σd r .9.)22(812310q q q R++πε.10. E =0，匀强电场.三.计算题1. 该均匀带电圆在距平面a 米处产生场强为[]{}⎰⎰+==qa r adq E E 3220)(4d πε]{}⎰+=Ra r r a 023220)(4d 2πεπσ=[σ/(2ε0)][1-a /(R 2+a 2)1/2]“无限大”均匀带电平面在该点产生的场强为E '=σ/(2ε0),由题意E '=2 E .故σ/(2ε0) =2[σ/(2ε0)][1-a /(R 2+a 2)1/2]a /(R 2+a 2)1/2=1/2 解得 a R 3= 2. 设两无限长导线带电线密度为λ±,取坐标如图,由叠加原理可求得两导体间的场强： E =λ/(2πε0x )+λ/[2πε0(d -x )]⎰⋅=∆baU l E d()[]()[]⎰--+=000112r d r x r d x d πελ=[λ/(πε0)]ln[(d -r 0)/r 0]≈[λ/(πε0)]ln(d /r 0) 取导线长度L ,则所带电量Q=λL ,则此段导线的电容为 C L =Q/∆U=πε0L/ln(d /r 0) 单位长度电容为 C 0=C L /L =πε0/ln(d /r 0)3. 此带电体可认为是实心均匀带正电(电荷密度ρ)的大球和均匀带负电(电荷密度-ρ,位置在原空腔处)的小球组成.Q 1=ρ(4πR 3/3), Q 2=-ρ(4πa 3/3),用高斯定理可求Q 1在大球内(r 1<R )产生的场.E 1= Q 1r 1/(4πε0R 3)=ρr 1/(3ε0)Q 2在小球内(r 2<a )外(r 2>a )产生的场.E 2内= Q 2r 2/(4πε0a 3)=-ρr 2/(3ε0) E 2外= Q r 2/(4πε0r 23)=-ρa 3r 2/(3ε0r 3) (1)O ' 点处:r 1=d ,r 2=0. E 1=ρd 1/(3ε0), E 2=0E 0=E 1+E 2=ρd 1/(3ε0) 方向向右(2)P 点处:r 1=d ,r 2=2d. E 1=ρd 1/(3ε0), E 2=-ρa 3/(12ε0d 2) E 0=E 1+E 2=ρd 1/(3ε0) -ρa 3/(12ε0d 2)= ρ (4d 3-a 3)/(12ε0d 2)方向向左4一法,用电势定义求因电荷球对称,电场球对称,作与带电体对称的球形高斯面,有0int 2/4d επq E rS==⋅⎰S E球内,r<R 1: q int =0 E 1=0 球层中R 1<r<R 2， q int =ρ4π( r 3-R 13)/3E 2=ρ( r 3-R 13)/3ε0r 2球外r>R 2: q int =ρ4π( R 23-R 13)/3E 2=ρ( R 23-R 13)/3ε0r 2 故⎰∞⋅=rU l E d ⎰⎰∞⋅+⋅=2232R R r l E l E d d()()[]+⋅-⎰2120313R r 3r r R r d ερ ()()[]⎰∞⋅-+2231323R r r R R d ερ[ρ/(3ε0)][( R 22-r 02)/2- R 13(1/r 0-1/R 2)]++[ρ/(3ε0)]( R 23-R 13)/R 2) =ρ(3R 2-r 02-2R 13/r 0)/(6ε0)二法,用电势叠加求取同心的薄球壳微元d q ==4πr 2ρd r ,它在球层内产生的电势:当r<r 0时, d U =d q/(4πε0r 0)= ρr 2d r/(ε0r 0), 当r>r 0时, d U =d q/(4πε0r )= ρr d r/ε0, 所以()[]⎰⎰⎰+==20010002R r r R r r r r r U U ερερd d d =[ρ/(3ε0)]( r 02-R 13/r 0)+[ ρ/(2ε0)]( R 22-r 02)=ρ(3R 2-r 02-2R 13/r 0)/(6ε0)11。
油层物理最新习题-有答案-第一章
1第一章油层物理判断题1．不均匀系数愈大，则粒度组成愈均匀。
（错）2．三种不同基准体积的比面之间的关系Sp >Ss>Sb。
（正确）3．三种不同孔隙度之间的关系应为f流动<f有效<f绝对。
4．平均压力愈大，则滑动效应愈显著。
（错）5．平均孔道半径愈小，则对滑动效应愈显著。
（正确）6．储层埋藏愈深，则孔隙度愈大。
（错）7．粒度组成分布曲线尖峰愈高，则粒度组成愈均匀。
（正）8．地层水矿化度愈高，则粘土膨胀能力愈强。
（错）9．颗粒平均直径愈大，则岩石比面愈大。
（错）10．胶结物含量愈大，则岩石比面愈大。
（错）11．粒度组成愈均匀，则岩石孔隙度愈大。
（正确）12．离心法测出的岩石孔隙度是有效孔隙度。
（错）13．饱和煤油法测出的岩石孔隙度是流动孔隙度。
（错）14．岩石比面愈大，则岩石的绝对渗透率愈小。
（正确）15．平行于层理面的渗透率小于垂直于层理面的渗透率。
（错）16．同一岩样的气测渗透率必定大于其液测渗透率。
（正确）17．分选系数愈大，则粒度组成愈均匀。
（错）18．绝对渗透率在数值上等于克氏渗透率。
（正确）19．粘土矿物中蒙脱石的膨胀能力是最强的。
（正确）20．油藏总弹性能量中流体弹性能量一定大于岩石骨架的弹性能量。
（错）2 第一章油层物理选择题1-1 若某岩样的颗粒分布愈均匀，即意味着不均匀系数愈，或者说其分选系数愈。
A、大，大；B、大，小；C、小，大；D、小，小答案为D1-2 岩石比面愈大，则岩石的平均颗粒直径愈，岩石对流体的吸附阻力愈。
A、大，大；B、大，小；C、小，大；D、小，小答案为C1-3 若Sf 、Sp、Ss分别为以岩石的外表体积、孔隙体积、骨架体积为基准面的比面，则三者的关系为。
A、Sf >Sp>SsB、Ss>Sp>SfC、Sp>Ss>SfD、Sf>Ss>Sp答案为C1-4 若fa 、fe、fd分别为岩石的绝对孔隙度、有效孔隙度、流动孔隙度，则三者的关系为。
油层物理学试题及答案
油层物理学试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 油层物理学主要研究的是以下哪个方面的物理现象？A. 石油的开采技术B. 油层的物理特性C. 石油的炼制过程D. 石油的运输方式答案：B2. 油层的孔隙度是指什么？A. 油层中固体颗粒的体积占总体积的百分比B. 油层中液体的体积占总体积的百分比C. 油层中孔隙的体积占总体积的百分比D. 油层中气体的体积占总体积的百分比答案：C3. 油层的渗透率与以下哪个因素无关？A. 孔隙度B. 孔隙的连通性C. 孔隙的大小D. 油层的深度答案：D4. 油层物理学中，毛管压力是指什么？A. 油层中液体的静压力B. 油层中液体的动压力C. 油层中液体与固体界面之间的压力差D. 油层中气体的压力答案：C5. 油层中的流体饱和度是指什么？A. 油层中流体的体积占总体积的百分比B. 油层中流体的质量占总质量的百分比C. 油层中流体的密度占总密度的百分比D. 油层中流体的粘度占总粘度的百分比答案：A6. 油层物理学中，相对渗透率是指什么？A. 油层中流体的渗透率与油层渗透率的比值B. 油层中流体的渗透率与油层孔隙度的比值C. 油层中流体的渗透率与油层原始渗透率的比值D. 油层中流体的渗透率与油层最大渗透率的比值答案：A7. 在油层物理学中，油水界面张力对以下哪个过程有影响？A. 油层的储集B. 油层的渗透C. 油层的开采D. 油层的保护答案：C8. 油层物理学中，油层的压缩系数是指什么？A. 油层体积随压力变化的比率B. 油层压力随体积变化的比率C. 油层压力随温度变化的比率D. 油层温度随压力变化的比率答案：A9. 油层物理学中，油层的储集能力与以下哪个因素有关？A. 油层的孔隙度B. 油层的渗透率C. 油层的厚度D. 所有以上因素答案：D10. 油层物理学中，油层的储集系数是指什么？A. 油层的孔隙度与渗透率的乘积B. 油层的孔隙度与厚度的乘积C. 油层的厚度与渗透率的乘积D. 油层的孔隙度、厚度和渗透率的乘积答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 油层物理学中，影响油层渗透率的因素包括：A. 孔隙度B. 孔隙的连通性C. 孔隙的大小D. 油层的深度答案：ABC2. 油层物理学研究的内容包括：A. 油层的物理特性B. 油层的化学特性C. 油层的地质特性D. 油层的流体动力学特性答案：ACD3. 油层物理学中，影响油层流体饱和度的因素包括：A. 流体的类型B. 流体的粘度C. 油层的压力D. 油层的温度答案：ABCD4. 油层物理学中，影响油层毛管压力的因素包括：A. 油层的孔隙度B. 油层的渗透率C. 油水界面张力D. 油层的储集系数答案：C5. 油层物理学中，影响油层储集能力的因素包括：A. 油层的孔隙度B. 油层的渗透率C. 油层的厚度D. 油层的储集系数答案：ABC三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述油层物理学的主要研究内容。
油层物理试卷(附答案)
油层物理试卷（100）一．名词辨析（5*5）1.接触分离，微分分离，一次脱气，多级脱气四者的联系与区别答：接触分离是使油藏烃类体系从油藏状态瞬时变某一特定压力，温度状态，引起油气分离并迅速达到相平衡的过程；一次脱气是指油藏烃类体系从油藏状态下一次分离到大地气压气温上的状态的相态平衡过程，属于接触分离的一种。
微分分离是在微分脱气过程中，随着气体的分离，不断将气体放掉（使气体与液体脱离接触）；多级脱气是指在脱气过程中分几次降压，将每级分出的气体排走，液体在进行下一次脱气，最后达到指定压力的脱气方法，属于微分分离的一种。
2．天然气的等温压缩系数和体积系数的区别和各自的意义答：天然气等温压缩系数：在等温条件下单位体积气体随压力变化的体积变化值；其物理意义每降低单位压力，单位体积原油膨胀具有的驱油能力。
天然气体积系数：一定量的天然气在油气层条件下的体积与其在地面标准条件下的体积之比；其意义是对于湿气和凝析气，采到地面后有液态凝析油产生，在计算产出气体的标准体积时，通常将凝析油转换出曾等物质的量的气体的标准体积，是膨胀系数的倒数。
3.有效孔隙度和流动孔隙度的区别答：有效孔隙度是指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之比；流动孔隙度是指在一定压差作用下，饱和与岩石孔隙中的流动发生运动时，与可动流体体积相当的那部分孔隙体积与岩石外表体积之比。
有效孔隙度比流动孔隙度大。
4.原始含油饱和度和束缚水饱和度的关系答：束缚水饱和度指单位孔隙体积中束缚水（分布和残存在岩石颗粒接触出角隅和微细孔隙中或吸附在岩石骨架颗粒表面，不可流动的水）所占的比例（原始含水饱和度最小为束缚水饱和度）。
原始含油饱和度是指在油藏条件下单位孔隙体积中油所占的比例。
对于原始含水饱和度为束缚水饱和度的为饱和油藏而言，原始含油饱和度等于1减束缚水饱和度。
5.润湿反转和润湿滞后区别答：润湿反转是指由于表面活性剂的吸附，使固体表面的润湿性发生改变的现象。
长江大学物理练习册答案
1长江大学物理练习册答案壹．内容提要一、狭义相对论 1. 基本原理(1)爱因斯坦相对性原理; (2)光速不变原理. 2.洛伦兹坐标变换式⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧='='='='2222211/c v -vx/c -t t z z y y /c v -vt-x x ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧'+'='='='+'=2222211/c v -/c x v t t z z y y /c v -t v x x 3. 时空观 (1).同时的相对性∆t=()2221/c v -/c x v t '∆+'∆(2). 长度收缩 l=2201/c v -l (3). 时间延缓 ∆t=2201Δ/c v -t4. 相对论力学(1).相对论质量 2201/c v -m m = (2).相对论动量 2201/c v -m m v v p ==(3).质能关系式①静能 E 0=m 0c 2 ②运动的能量 E=mc 2=22201/c v -c m③动能 E k =E －E 0=22201/c v -c m －m 0c 2④ E k =∆mc 2 ∆E =∆mc 2 (4). 动量能量关系式E 2=E 02+p 2c 2 . 二.光的粒子性1.普朗克黑体辐射公式(1).普朗克的量子假设(略) (2).普朗克黑体辐射公式M ν(T )d ν=()1e d 223-kT h c h νννπ M λ(T )d λ =()1ed 252-λλλπkT c h hc(3)斯特藩－玻耳兹曼定律 M (T )=σT 4(4)维恩位移定律 λm T = b 2. 光子 能量ε=h ν 动量p=h/λ 3.光电效应(1)爱因斯坦方程 h ν=mv 2/2+A (2)红限频率 ν0=A /h(3)遏止电势差 U c =( h ν-A )/e 4.康普顿效应 ∆λ=()[]()2sin 220θc m h 三、量子物理1.氢原子的玻尔理论 (1)三条假设 ①定态假设,②量子化条件 L=nħ=nh /(2π) ③频率条件 h ν=E i -E f(2)氢原子中电子轨道半径 r n =n 2r 1 (玻尔半径r 1为电子第一轨道半径n=1) (3)氢原子能级公式 E n =E 1/n 2氢原子的基态能量( n=1) E 1=－13.6eV (3)能级跃迁时辐射光子的频率和波长公式 ν=Rc (1/n f 2-1/n i 2) 1/λ= R (1/n f 2-1/n i 2) 2.德布罗意波 能量E=h ν 动量p=h/λ 德布罗意波长 λ=h/p=h/ (mv )3.不确定关系 ∆x ∆p x ≥h ∆y ∆p y ≥h∆z ∆p z ≥h ∆E ∆t ≥h4.量子力学简介2(1)波函数自由粒子的波函数 ()()px -Et h t x Ψπψ2i-0e,=找到粒子的概率密度为⎪ψ⎪2=ψψ*；波函数必须是单值、有界、连续并满足归一化条件:⎰∞∞-=1d 2V Ψ(1) 薛定谔方程①一维含时薛定谔方程t Ψh U Ψx Ψm h ∂∂=+∂∂-ππ2i 82222②一维定态薛定谔方程()()()08d d 2222=+x ψU -E hmx x ψπ ③三维定态薛定谔方程()08222=+∇ΨU -E h mΨπ (3)一维无限深势阱 08d d 2222=+ψh mE x ψπ 一维方垒势的隧道效应。
油层物理习题
油层物理习题一、名词解释题1.粒度组成：岩石各种大小不同颗粒的含量。
2.不均匀系数（n）：n=d60/d10，式中：d60——在颗粒累积分布曲线上颗粒累积重量百分数为60%的颗粒直径；d10———在颗粒累积分布曲线上颗粒累积重量百分数为10%的颗粒直径。
3.粘土：直径小于0.01的颗粒占50%以上的细粒碎屑。
4.胶结类型：胶结物在岩石中的分布状况及与碎屑颗粒的接触关系。
5.岩石的比面(S)：单位体积岩石内颗粒的总表面积或孔隙总的内表面积。
6.岩石的孔隙度(φ)：岩石中孔隙体积与岩石总体积的比值。
7.岩石的绝对孔隙度(φa)：岩石的总孔隙体积与岩石外表体积之比。
8.岩石的有效孔隙度(φe)：岩石中有效孔隙体积与岩石外表体积之比。
9.岩石的流动孔隙度(φf)：在含油岩石中，能在其内流动的孔隙体积与岩石外表体积之比。
10.岩石的压缩系数(C f)：C f=ΔV p/V f*1/ΔP,C f是指油层压力每降低一个大气压时，单位体积岩石内孔隙体积的变化值。
11.油层综合弹性系数(C)：C=C f+ΦC l;C=C f+Φ(C o S o+C w S w) 当油层压力降低或升高单位压力时，单位体积油层内，由于岩石颗粒的变形，孔隙体积的缩小或增大，液体体积的膨胀或压缩，所排出或吸入的油体积或水体积。
12.岩石的渗透率(K)：K=QμL/A(P1-P2)岩石让流体通过的能力称为渗透性，渗透性的大小用渗透率表示。
Q=K*A/μ*ΔP/L13.达西定律：单位时间通过岩芯的流体体积与岩芯两端压差及岩芯横截面积成正比例，与岩芯长度、流体粘度成反比，比例系数及岩石的渗透率长。
14.“泊积叶”定律：Q=πr4(P1-P2)/8μL15.迂回度（Υ）：τ=L e/L,式中：L e—流体通过岩石孔隙实际走过的长度 L—岩石外表长度16.岩石的含油饱和度：S o=V o/V p17.岩石的束缚水饱和度（S wi）：存在于砂粒表面和砂粒接触角隅以及微毛管孔道中等处不流动水的饱和度。
油层物理课后题答案
气的质量：
饱和条件下油密度
23.某断块地层压力为22.55 ，地层温度为72 ，泡点压力为21.84 ，油气分析数据表1.6和表1.7，求当地层压力分别为21.0 及20.0 时的两相体积系数。
表1.6地层油的分析数据（泡点压力为21.84 ）
21.84
21.0
27．某油藏地面原油的密度为0.8762 ，所溶解的天然气的相对密度为0.80，油层温度为71.11 ，溶解气油比为100 ，试查图版估算在16.6 下的底层油体积系数
解： （1980）公式：
28．某地层油在地面脱气的密度为0.78 ，脱出气体的相对密度为0.8，原始溶解气油比为178 ，目前油藏压力为13.6 ，油藏温度为93 ，试查图版确定地层油泡点压力、收缩率及粘度。
则每个小球的表面积为
每个小球的体积为
3设有一块干净岩样，在空气中的质量 ，饱和煤油后在煤油空气中的质量 ，饱和煤油后在煤油中的质量 ，煤油的密度为0.876 ，试求该岩样的孔隙度。
解：
岩石受到的浮力等于其排开液体的重量。
（ ）
4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
5已知某一过饱和油藏中含束缚水为24%，测得油，水及岩石的压缩系数分别为 ， ， ，油藏的孔隙度为27%，试求该油藏的综合压缩系数。
解：
=
=16.06
6.设第五题中油藏含油体积为 （原始压力下），原始压力为27.0 ，泡点压力为21.3 ,泡点压力下油的体积系数为1.2，试计算该油藏的弹性采油量。
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第一篇 储层流体的高压物性第一章 天然气的高压物理性质 一、名词解释。
1.天然气视分子量（gas apparent molecular weight ）：2.天然气的相对密度g(gas relative density ) :3.天然气的压缩因子Z(gas compressibility factor) ：4.对应状态原理(correlation state principle) ：5.天然气压缩系数Cg （gas compressive coefficient ）：6.天然气体积系数Bg (gas formation volume factor)：二．判断题。
√×× ×√√××1．体系压力愈高，则天然气体积系数愈小。
（√ ） 2．烃类体系温度愈高，则天然气压缩因子愈小。
（× ） 3．体系压力越大，天然气等温压缩率越大。
（× ） 4．当二者组分相似，分子量相近时，天然气的粘度增加。
（ ） 5．压力不变时，随着温度的增加，天然气的粘度增加。
（× ） 6．天然气水合物形成的有利条件是低温低压。
（√ ） 7．温度不变时，压力增加，天然气体积系数减小。
（√ ） 8．温度不变时，压力增加，天然气分子量变大。
（× ） 9. 当压缩因子为1时，实际气体则成为理想气体。
（× ）三．选择题。
ACACBDB1.理想气体的压缩系数与下列因素有关1.理想气体的压缩系数与下列因素有关A.压力B.温度C.体积D.组成 ( A ) 2.在相同温度下，随着压力的增加，天然气压缩因子在低压区间将 在高压区间将A.上升，上升B.上升，下降C.下降，上升D.下降，下降 ( C ) 3.对于单组分烃，在相同温度下，若C 原子数愈少，则其饱和蒸气压愈 其挥发性愈A.大，强B.小，弱C.小，强D.大，弱 ( A ) 4.地层中天然气的密度 地面天然气的密度。
A.小于B.等于C.大于D.视情况定 ( C )5.通常用来计算天然气体积系数的公式为=Cg(273+t)/293P =V 地下/ V 地面=Z(273+t)/293P = V地面/ V地下( B )6.天然气压缩因子Z＞1说明天然气比理想气体压缩，Z＜1说明天然气比理想气体。
A.易于，难于B.易于，易于C.难于，难于D.难于，易于( D )7.两种天然气A和B，在相同的P-T条件下，A比B更易于压缩，则C gA C gA, ,Z A Z BA.大于，大于B.大于，小于C.小于，大于D.小于，小于( B)四．问答题。
1.天然气的分子量M、密度ρ和比重gγ是如何定义的？2.压缩因子Z的物理意义是什么？请区别压缩系数g C，压缩因子Z和体积系数g B的概念。
3.如何确定多组分体系的视临界压力和视临界温度？你认为它们就是多组分体系的临界压力和临界温度吗？为什么？五．计算题。
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。
解：（1）天然气的视分子量：M=∑YiMi=+++=因而该天然气的比重: ?=M/29=（2）该天然气的视临界参数：Ppc=∑YiPci=（MPa）Tpc=∑YiTci=（K）因而在43℃，8MPa下，其视对比参数为：Ppr=P/Ppc=8/= Tpr=T/ Tpc=(47+273)/=查压缩因子图版得该天然气在此状态下的压缩因子：Z≈由PV=ZnRT得：1mol该天然气在此温度压力下所占体积：V=ZnRT/P=×1××(47+273)/(8×106) =×10-4(m3)2.某天然气的比重为，当地层压力为，地层温度为93℃时，求该天然气的压缩因子。
解：根据比重?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= （也可以通过经验公式计算出视临界参数）∴可计算出：Ppr=P/Ppc== Tpr=T/ Tpc=（273+93）/222=查压缩因子图版可得：Z≈3．已知某气井地层压力为，地层温度为℃，根据天然气分析知，相对密度为，临界压力为,临界温度为，求天然气的地下密度。
解：由题意可求得：Ppr=P/Ppc==Tpr=T/ Tpc= (273+/=查压缩因子图版可得：Z≈由? =M/29得M=29 ?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：ρg=m/V=PM/(ZRT)=29P ? /(ZRT)=29××106×[××+273)]= (g/m3)又解：Z=，Bg=, ρg=×Bg=(g/cm3)。
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，求该气顶的储量。
解：根据比重?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= （也可以通过经验公式计算出视临界参数）∴可得：Ppr=P/Ppc=20/= Tpr=T/ Tpc=（273+75）/216=查压缩因子图版得：Z=Bg= ZTP0/(T0P)=×（273+75）×[(273+20) ×20]=∴Ng=V地下/Bg=105×104/=2。
13×108（m3）5．某油气田的组成如表所示。
若地层温度为32℃，油层压力为。
（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100003m （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=×+×+×+×=（MPa ） Tpc=∑YiTci=×+×+×+×=（K ） ∴可得：Ppr=P/Ppc== Tpr=T/ Tpc=（273+32）/=（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 ≈ （2）Bg= ZTP 0/(T 0P)=×(273+32)×[(273+20)×]= m 3 （3）V g 地下=B g V g 地面=×10000 m 3=103(m 3)（4）根据压缩因子图版，在Ppr=、Tpr=处（仅供参考）代入数据计算得：（5）该天然气的视分子量 M=∑YiMi=×+×+×+×=查图可得大气压下该天然气的粘度：μ1=(mPa ·s) 查图可得在P pr =、T pr =1. 48处，高低压粘度比为μg /μ1= ∴μg =μ1·μg /μ1=×=(mPa ·s)第二章 油气藏烃类的相态和汽液平衡一、名词解释。
1.第一露点（first dew point ）：2.临界点(critical point)：3.临界凝析压力(critical condensate pressure)：4.反常凝析(retrograde condensation)：5.露点压力(dew point)：6.泡点压力(bubble point)：0.06prprT Z P ⎛⎫∂=- ⎪ ⎪∂⎝⎭1111111()[(0.06)]0.13644.551.820.82c r z Cg MPa P P Z p -∂=-=--=∂7.相态方程(phase state equations)：二．判断题。
√√×√×√√××√1．饱和油藏可以理解为高收缩油藏。
（√）2．烃类体系相图中，重质组分含量愈高，则气液等含量线分布线愈向右密集。
（√）3．烃类体系相图中，临界温度是液向气转化的最高温度。
（×）4．烃类体系相图中，临界凝析压力是气向液转化的最高压力。
（√）5．烃类体系相图中，反常相变现象只发生在等温反常凝析区。
（×）6．烃类体系相图中，重质组分含量愈高，则临界点愈向右多移。
（√）7．重质组分含量越高，则相图中等液量线越向露点线密集。
（√）8．对烃类单组分，碳原子数越多，则饱和蒸汽压越大。
（×）9．反凝析现象只发生在等温降压过程中。
（×）10．重质组分含量增加，则相图中的临界点越靠右。
（√）三．选择题。
CDAC1.在双组分体系相图中，两组分的相对分子质量差别越大，则临界点轨迹线所包面积越两相区最高压力越A.大，低B.小，低C.大，高D.小，高( C)2.对于双组分烃体系，若较重组分含量愈高，则相同位置愈，临界点位置愈偏A.高，左B.低，左C.高，左D.低，右( D )3.在多组份烃类体系的相图中，不饱和油藏应处于____.A. 液相区B. 两相区C. 气相区D. 所有的区( A )4.在多组份烃类体系的相图中，饱和油藏应处于＿＿。
A.液相区B.气相区C.两相区D.所有区( C )四．问答题。
1.油藏流体意指什么？何谓高压物性？2.单组分体系的临界点是如何定义的？多组分体系的临界点又是如何定义的？3.根据下面的相图（P-T图），判断图中的各点属于何种油气藏类型，各自有什么特点？分析影响P-T相图的因素有哪些？A点：B点：L点：E点：F点：4．凝析气藏形成的条件是什么？5．画出干气和湿气的相图，并分析比较说明各自的特征。
6．在同一P-T 相图上画出未饱和油藏和湿气气藏从原始地层压力iP ，地层温度iT 至地面分离气压力Psp ，分离器温度Tsp 的开采路径。
7．在同一P-T 相图上画出挥发油油藏和干气气藏从原始地层压力iP （iP ＞bP ），地层温度iT 至地面分离气压力Psp ，分离器温度Tsp 的开采路径。
注：开采路径指：地层→井底→井筒→分离器 五．计算题。
1．试推导油气体系露点线方程和泡点线方程。
第三章 油气的溶解与分离一、名词解释。
1.溶解油气比s R ( gas/oil ratio)：2.差异分离(differential liberation)：3.接触分离(single stage liberation)：4.天然气溶解度（gas solubility ）：5.平均生产油气比(average production oil/gas ratio)：6.平衡常数i K ( equilibrium constant)：二．判断题。
√×× √√×1.对于同种原油，一次分离的溶解油气比大于多级分离。
（ √ ）2.对于同种原油，甲烷的溶解度大于丙烷的溶解度。
（ × ）3.原始溶解油气比一定大于目前压力下的溶解油气比。