油层物理
油层物理教学课件
达350-450亿立方米；从中东、非洲进口原油（含国外经营）
2000-3000万吨。为此，需要规划建设相应的输油、输气国 际管线，开通从俄罗斯西西伯利亚、远东地区至中国，以及
未来中东—土库曼斯坦至国内的油气供应战略主渠道。
三、油层物理的研究内容
颗粒 实体 岩石 胶结物 油层 孔隙（空隙） 流体：油－水、气－水、油－气－水
海洋石油总公司原油生产正处于上升期，1996年产油 量已达1500万吨，预计本世纪末仍可保持在1500万吨左 右。2001-2010年预计可新增探明储量10亿吨左右，2010 年原油产量可达2000万吨左右。这样，2010年全国原油
产量大致可达17000～19000万吨。
中国陆上油田的主体是60-70年代投入生产的，进入80 年代以后油田普遍进入高含水采油期，依靠加密钻生产井才 维持产量的稳定。1981-1995年期间通过钻加密井所增加的 可采储量占新增可采总储量的46.2%；其新建生产能力占新 建总生产能力的53.8%。
1桶(bbl)＝0.158988m3
至1995年底，全国已发现油田454个，其中海域24个， 已投入开发油田342个，其中海域16个。
中国石油天然气总公司已投入开发油田320个，动用石油
地质储量129.57亿吨，其中可采储量43.11亿吨，最终采收
率33.3%；各类井共有103423口，其中，采油井72255口，注
1933年，美国人G.H.法奇等人首先进行了油层物 理方面的研究，研究了流体性质和测试技术； 1934年，R.D.乌索夫和M.马斯盖特等在达西定律 基础上研究了测量岩样渗透率的方法；
1935年，R.J.薛尔绍斯研究了井底取样器和测量 样品物理性质的方法。测量项目包括：压力-体积 -温度之间的关系，饱和度、饱和压力、油中的溶 解气量、原油由于气体的分离而导致的伸缩等。
油层物理
第一章 储层流体的物理特性
第一节 油气藏烃类的相态特征 1.油气藏烃类的化学组成和分类 1.1 石油的化学组成 石油=烷烃+环烷烃+芳香烃+少量烃类的氧、硫、 氮化合物。 其中：CnH2n+2最多。 原油中的胶质、沥青质：是高分子杂环烃的氧、硫、 氮化合物。 对原油的颜色、密度、粘度影响较大。 油井中的蜡=石蜡+原油+胶质沥青质+泥沙 含蜡量越高，结蜡温度越高，凝固点越高。
第一章 储层流体的物理特性
第一节 油气藏烃类的相态特征 3.单、双、多组分体系的相图 ⑶单组分烃P-T相图的特点
①单一上升的曲线（饱和蒸气压线）； ②曲线上方为液相区，右下方为气相 区，曲线上任意点为两相区； ③C点为临界点，是两相共的最高压力 和最高温度点。 ④随分子量的增加，曲线向右下方偏 移。
第二章 储层流体的物理特性
2. 相态方程
第二节 油气系统的溶解与分离
用途：可以从数量上确定某一压力、温度下从油中分出的油、气量 的多少及油、气组成；判断油气藏的相态。
2.1 推导：
混合物组成已知，且 在某一压力温度下达到 平衡：
第二章 储层流体的物理特性
2. 相态方程
第二节 油气系统的溶解与分离
第一章 储层流体的物理特性
第一节 油气藏烃类的相态特征 3.单、双、多组分体系的相图 ⑵单组分烃p-v相图的特点
随温度升高，由气→液时， 体积变化减小； 临界点C处：由气→液，体 积没有明显的变化。
临界点处：气、液的一切性 质（如密度、粘度等）都相同 。其压力、体积、温度记为： Pc、Vv、tc。 当t＞tc时，气体不再液化。
取1mol油气混合物，使其在 某一温度t、压力p下达到平衡：
油层物理学
油层物理学1、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）。
2、油气分离：当油气压力降低到油藏饱和压力时，油气体系就出现气液两相。
天然气从石油中分离的方式通常有接触分离、多级分力、微分分离。
接触分离（又称闪蒸分离、一次脱气）是指使油藏烃类体系从油藏状态瞬时变到某一特定温度、压力，引起油气分离并迅速达到相平衡的过程。
多级分力（又称多级脱气）是指在脱气过程中分几次降低压力，最后达到指定的压力的脱气方法。
5微分分离（又称微分脱气）在微分分离过程中随着气体的分离，不断地将气体放掉，即脱气是在系统组成不断变化的条件下进行的。
微分分离的级数远大于多级分离的级数。
3、压缩因子：物理意义为在给定温度和压力条件下，实际气体所占有的体积与理想气体所占有的体积之比，反映了相对理想气体，实际气体压缩的难易程度。
4、底层油体积系数：（又称原油地下体积系数）是指原有在地下的体积与其在地面脱气后的体积之比。
5、等温压缩系数：是指在等温条件下单位体积地层油体积随压力的变化率，表示地层油的弹性大小。
6、相对渗透率：是指岩石空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。
7、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，体系中某组分的气相和液相中的分配比例，也称平衡比。
8、两相体积系数：是指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。
9、残余油饱和度：残余油是指被工作剂趋洗过的地层中被滞留或闭锁在岩石空隙中的油。
储层岩石孔隙中残余油的体积与孔隙体积的比值称为残余油饱和度。
10、一次采油，是指依靠天然能量开采原油的方法。
天然能量驱有：弹性驱（主要驱油能量为含油区岩石及液体的弹性能）、天然水驱（主要驱油能量为露头水柱压力）、气驱（主要驱油能量为气顶的膨胀能）、溶解气驱（主要驱油能量为溶解气的膨胀能）和重力驱（原油自身重力）11、二次采油，是指用注水的方法弥补采油的亏空体积，补充地层能量进行采油的方法。
（完整版）油层物理
（完整版）油层物理油层物理第⼀章（）⼀、掌握下述基本概念及基本定律1. 粒度组成：构成砂岩的各种⼤⼩不同颗粒的重量占岩⽯总重量的百分数。
2. 不均匀系数：累积分布曲线上累积质量60%所对应的颗粒直径d60 与累积质量10%所对应的颗粒直径d10。
3. 分选系数：⽤累积质量20%、50%、75%三个特征点将累积曲线划分为4 段，分选系数S=（d75/d 25）^（1/2）4. 岩⽯的⽐⾯（S、S p、S s）：S：单位外表体积岩⽯内孔隙总内表⾯积。
Ss：单位外表体积岩⽯内颗粒⾻架体积。
Sp:单位外表体积岩⽯内孔隙体积。
5. 岩⽯孔隙度（φa、φe、φf）：φa：岩⽯总孔隙体积与岩⽯总体积之⽐。
φe：岩⽯中烃类体积与岩⽯总体积之⽐。
φf：在含油岩中，流体能在其内流动的空隙体积与岩⽯总体积之⽐。
6. 储层岩⽯的压缩系数:油层压⼒每降低单位压⼒，单位体积岩⽯中孔隙体积的缩⼩值。
7. 地层综合弹性压缩系数：地层压⼒每降低单位压降时，单位体积岩⽯中孔隙及液体总的体积变化。
8. 储层岩⽯的饱和度（S0、S w、S g）：S0：岩⽯孔隙体积中油所占体积百分数。
S g;孔隙体积中⽓所占体积百分数。
S w：孔隙体积中⽔所占体积百分数9.原始含油、含⽔饱和度（束缚⽔饱和度）S pi、S wi ：s p i :在油藏储层岩⽯微观孔隙空间中原始含油、⽓、⽔体积与对应岩⽯孔隙体积的⽐值。
S wi: 油层过渡带上部产纯油或纯⽓部分岩⽯孔隙中的⽔饱和度。
10. 残余油饱和度：经过注⽔后还会在地层孔隙中存在的尚未驱尽的原油在岩⽯孔隙中所占的体积百分数。
11. 岩⽯的绝对渗透率：在压⼒作⽤下，岩⽯允许流体通过的能⼒。
12. ⽓体滑脱效应：⽓体在岩⽯孔道壁处不产⽣吸附薄层,且相邻层的⽓体分⼦存在动量交换，导致⽓体分⼦的流速在孔道中⼼和孔道壁处⽆明显差别13. 克⽒渗透率：经滑脱效应校正后获得的岩样渗透率。
14. 达西定律：描述饱和多孔介质中⽔的渗流速度与⽔⼒坡降之间的线性关系的规律。
油层物理学
•1956年，苏联Φ.И.卡佳霍夫撰著“油层物理基础”
该书是“油层物理”从采油工程中单独分科的起点，随后得到了广 泛而深入的发展。
•60年代末，洪世铎在卡佳霍夫课本的基础上，首次在国
内编著中文版“油层物理基础”。从此油层物理在国内成 为一门独立的学科。 •98年编写了目前使用的课本，目前已经过三次修订，在 全国各油田及部分石油院校使用。
(4)提高原油采收率的机理。
Fundamentals of Enhanced Oil Recovery
特点：概念多、实验性强、较抽象。
最后成绩：考试70%＋平时10%＋实验20%。 考试形式：闭卷,以基本概念及其应用为主。
参考书： 1、洪世铎 «油层物理基础»； 2、何更生 «油层物理»； 3、杨胜来、魏俊之 «油层物理学»；
等压液化
P2
P2＝P泡 P3(液)
等压汽化
露点(Dew point)：温度一定，压力增加，开始从气
相中凝结出第一批液滴的压力。
泡点(Bubble point)：温度一定，压力降低，开
始从液相中分离出第一批气泡的压力。
单组分烃特点：泡点压力＝露点压力。
2)单组分烃p-v相图特点:
临界点C处：气、液的一 切性质(如密度、粘度等) 都相同。
组成(Composition)：体系中物质的各个成分及其相对含量。
P－T相图(phase diagram)：表示体系压力、温度与 相态的关系图。
3. 单、双、多组分体系的相图 3.1 单组分烃相图
Phase behavior of one component system
1)单组分烃相态特点
(完整版)油层物理
油层物理第一章（）一、掌握下述基本概念及基本定律1. 粒度组成：构成砂岩的各种大小不同颗粒的重量占岩石总重量的百分数。
2. 不均匀系数：累积分布曲线上累积质量60%所对应的颗粒直径d60 与累积质量10%所对应的颗粒直径d10。
3. 分选系数：用累积质量20%、50%、75%三个特征点将累积曲线划分为4 段，分选系数S=（d75/d 25）^（1/2）4. 岩石的比面（S、S p、S s）：S：单位外表体积岩石内孔隙总内表面积。
Ss：单位外表体积岩石内颗粒骨架体积。
Sp:单位外表体积岩石内孔隙体积。
5. 岩石孔隙度（φa、φe、φf）：φa：岩石总孔隙体积与岩石总体积之比。
φe：岩石中烃类体积与岩石总体积之比。
φf：在含油岩中，流体能在其内流动的空隙体积与岩石总体积之比。
6. 储层岩石的压缩系数:油层压力每降低单位压力，单位体积岩石中孔隙体积的缩小值。
7. 地层综合弹性压缩系数：地层压力每降低单位压降时，单位体积岩石中孔隙及液体总的体积变化。
8. 储层岩石的饱和度（S0、S w、S g）：S0：岩石孔隙体积中油所占体积百分数。
S g;孔隙体积中气所占体积百分数。
S w：孔隙体积中水所占体积百分数9.原始含油、含水饱和度（束缚水饱和度）S pi、S wi ：s p i :在油藏储层岩石微观孔隙空间中原始含油、气、水体积与对应岩石孔隙体积的比值。
S wi: 油层过渡带上部产纯油或纯气部分岩石孔隙中的水饱和度。
10. 残余油饱和度：经过注水后还会在地层孔隙中存在的尚未驱尽的原油在岩石孔隙中所占的体积百分数。
11. 岩石的绝对渗透率：在压力作用下，岩石允许流体通过的能力。
12. 气体滑脱效应：气体在岩石孔道壁处不产生吸附薄层,且相邻层的气体分子存在动量交换，导致气体分子的流速在孔道中心和孔道壁处无明显差别13. 克氏渗透率：经滑脱效应校正后获得的岩样渗透率。
14. 达西定律：描述饱和多孔介质中水的渗流速度与水力坡降之间的线性关系的规律。
【油层物理】油层物理
一．定义1.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。
2.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)。
3.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)。
4.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。
5.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。
6.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。
7.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。
8.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。
9.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。
10.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11.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）12.地层水的矿化度：表示地层水中无机盐量的多少，mg/L13.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。
14.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15.地层水的粘度：反应在流动过程中水内部的摩擦阻力。
16.渗透性：岩石中流体可以在孔隙中流动的性质。
17.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。
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（）。
油层物理油层物理PPT课件
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§3.3
对于气－油界面：
hog
2 og cosog o gr
对于油－水界面：
how
2 ow cosow (w o )gr
(a).油-气过渡带高度很小；
(b).油-水过渡带要比油-气过渡带宽 ； (c).油，根据油-水、油-气系统的界面张力及毛管力曲线的阈压， 可用润湿指数W和视润湿角θwo来判断岩石的润湿性。
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6.4 确定注入工作剂对储层的损害 程度或增产措施的效果
§3.3
在钻井、修井及正常注水等过程中，若注入剂不合格可能会使地层受 到伤害(如引起粘土膨胀、固体颗粒或其它化学沉淀物堵塞孔隙)，或在堵 水过程中人为堵塞部分岩石孔隙，在毛管力曲线上则表现出高的阈压和束 缚水饱和度，即曲线向右上方偏移；
利用水驱油(或气驱油)毛管力曲线可查得岩心任一流体饱和度下的毛 管力。油藏中水驱油(或气驱油)时，岩石中的流体分布及驱替过程与毛管 力测定时相同。因此，任一饱和度面上，油水(或气)相间的压力差(即毛管 力)可直接由相应条件下的毛管力曲线查得。油藏工程计算中常用此法确 定任一饱和度面上油水(或气)相间的压力差。
6.2.2 定 量评价孔 隙喉道的 分布
第30页/共45页
6.3 判断岩石的润湿性
§3.3
6.3.1 唐纳森方法－－根据驱替和吸入过程毛管力曲线下包面积比较法 确定岩石的润湿性
具体做法：
将岩样在真空条件下用水饱和，放到离心机上依次作油驱水、水驱 油，再做油驱水实验，测出相应的毛管力曲线，如图3-3-27和3-3-28所 示。
(3) 离心法
油层物理
油层：能储集油气、并能让油气在其中流动的多孔介质。
油藏：深埋在地下的油气聚集的场所。
油田：一个地区地下所有的油藏构成油田。
露点：温度一定，压力增加，开始从气相中凝结出第一批液滴的压力。
泡点：温度一定，压力降低，开始从液相中分离出第一批气泡的压力。
低收缩原油（常规重质油藏） ：指在地下溶有的气量少，采到地面后体积收缩较小的原油。
高收缩原油（轻质油藏） ：产出的液体数量明显的减少。
平衡常数：在一定的温度、压力下，油、气系统的气液两相达到平衡时，i 组分在气相、液相中的分配比 例（mol 浓度比） 。
质量组成 Wi：天然气中各组分的质量占气体总质量的百分数。
体积组成 Vi：相同 T、P 下，各组分的体积 Vi 占天然气总体积的百分数。
摩尔组成 yi：各组分的 mol 数 ni 与气体总的 mol 数的比例 在等温条件下，单位体积地层油体积随压力的变化率。
地层油体积随压力的变化率 地层油的等温压缩系数 Co：在等温条件下，单位体积地层油体积随压力的变化率。
在等温条件下，单位体积天然气气体的体积随压力的变化率。
天然气的等温压缩系数 Cg：在等温条件下，单位体积天然气气体的体积随压力的变化率。
一定质量天然气在地下的体积与其在地面标准状态 （20℃， 0.1MPa） 下的体积之比。
天然气的体积系数 Bg： 矿化度：表示地层水中含盐量的多少，mg/L。
粒度组成：指构成砂岩的各种大小不同的颗粒的含量.通常用质量百分数表示. 岩石的比面 S：单位体积（外表）岩石内所有孔隙的内表面积。
孔隙（pore） ：指岩石固相骨架间的一切空隙。
孔隙的类型有：粒间孔隙、裂缝、溶洞。
有效孔隙：直径大于 0.0002mm，可以让流体通过的孔隙。
孔隙度的定义：岩石的孔隙体积与岩石外表体积之比。
绝对孔隙度：岩石总孔隙（有效+无效孔隙）与岩石外表体积之比。
有效孔隙度：有效孔隙体积与岩石外表体积之比。
油层物理-储层岩石的物理特性
对称，Skp=0
粗偏度，Skp＞0
粗偏度，Skp＜0
5、粒度参数
（6）峰态 量度粒度组成分布曲线陡峭程度，即量度分布曲线的两个尾部颗 粒直径的展幅与中央展幅的比值。 95 5 Kp 2.44( 75 25 ) （7）颗粒等效直径 假想土壤模型：等径球形颗粒所组成的模型。
粒度组成累积 分布曲线上升段直 线越陡直，说明岩 石越均匀。该曲线 的最大用处是可以 根据曲线上的一些 特征点求得粒度参 数，进而从定量上 来表示岩石粒度组 成的均匀性。
100
累积重量(%)数
80 60 40 20 0 0.001
0.01 颗粒直径(mm)
0.1
1
粒度组成累积分布曲线
5、粒度参数
(1) 粒度中值 ( d50 )： 在累积分布曲线上相应累积重量百分数为50%的颗粒直径。 (2)不均匀系数n： 指累积分布曲线上某两个重量百分数所代表的颗粒直径之 比值。常用累积重量60%的颗粒直径d60与累积重量10%的 颗粒直径d10之比，即： a=1~2.4 均匀
2、粒度组成分析方法
岩石的粒度组成通常采用筛析法和水力沉降法来分析。
（1）筛析法：
原理：用成套筛子对捣碎岩石颗粒进行筛析（适用于直径 0.05mm以上的颗粒组分。主要用于砂岩分析 筛子的筛孔有两种表示 方法：一种是以英制每 英寸长度上筛孔数表示， 称为目或号；另一种则 是以毫米直接来表示筛 孔孔眼的大小。
70
重量（%）
70 60 50 40 30 20 10 0 0 0.1 0.2 0.3 颗粒直径，毫米 粒度组成分布曲线
重量（%）
60 50 40 30 20 10 0 0 0.1
60 50 40 30 20 10 0 0 0.1 0.2 0.3 颗粒直径，毫米 粒度组成分布曲线
油层物理知识点总结
油层物理知识点总结一、油气储层的物理性质1. 储层岩石的物理性质储层岩石的物理性质是指岩石在外部作用下表现出来的物理特征，主要包括孔隙度、渗透率、孔隙结构、孔隙连通性等。
储层岩石的物理性质直接影响着岩石的储集能力和渗流性能。
孔隙度是指储层岩石中孔隙空间所占的比例，其大小直接影响着岩石的储集能力。
渗透率是指流体在岩石中运移的能力，它受孔隙度、孔隙连通性和岩石孔隙结构的影响。
孔隙结构是指储层岩石中孔隙的形态和大小分布特征，它直接影响着岩石对流体的储集和运移能力。
孔隙连通性是指储层岩石孔隙之间的互相连接程度，对于流体的渗流性能具有重要影响。
2. 储层流体的物理性质储层流体的物理性质包括油气的密度、粘度、饱和度、渗透率等。
油气的密度是指油气的质量与体积的比值，它直接影响着油气在地下的运移和驱替过程。
粘度是指液体的内摩擦力，它直接影响着油气在储层中的流动能力。
饱和度是指储层岩石中的孔隙空间中含有流体的比例，它直接影响着储层中的流体储集能力。
渗透率是指储层流体在岩石孔隙中渗流的能力，它受孔隙度、孔隙连通性和流体的物理性质的影响。
3. 储层的物理模型储层的物理模型是指将储层岩石和流体的物理性质用数学模型来描述，以便进行评价和预测储层的性质和行为。
常见的储层物理模型包括孔隙模型、细观模型、孔隙介质模型等。
这些模型可以帮助地质学家和工程师更好地理解和分析储层的物理性质，为油气田的勘探和开发提供科学依据。
二、油层物理测井技术1. 测井装备和工具油层物理测井是研究储层的物理性质和流体性质的一种技术，主要通过在井孔中使用测井装备和工具来获取储层的物理数据。
常见的测井装备和工具包括γ射线测井仪、自感应测井仪、声波测井仪、电阻率测井仪等。
这些测井装备和工具可以在井孔中获取储层的物理数据，并通过数据处理和解释来分析和评价储层的性质。
2. 测井曲线及解释测井曲线是指通过测井仪器在井孔中获取的物理数据所绘制出来的曲线，主要包括γ射线曲线、自感应曲线、声波曲线、电阻率曲线等。
油层物理
考核方式:平时成绩20%+期末考试80%. 平时成绩=课堂考勤+笔记+作业+课堂提问.
缺课三次或作业三次不交者平时成 绩为0分,总评成绩=期末考试成绩.
内容之二:分析讨论一些驱油机理。
四 油层物理学的发展历史
1949年马斯凯特<<采油物理原理>> 1956年卡佳霍夫<<油层物理基础>> 上世纪50年代我国由苏联专家首次开设<油层 物理>,油层物理发展的鼎盛时期是上世纪70 年代,今后油层物理发展的方向主要表现为: 综合性: 多学科的相互渗透 规范性: 形成完善的实验体系标准 工程性: 模拟油藏实际条件和开发过程.
学习方法:重视实验,ห้องสมุดไป่ตู้强理解; 记好笔记,及时答疑; 独立练习,总结记忆.
七 油层物理学的授课计划
总学时60学时 理论学时50 实验学时10
第一章 绪 论
1学时
第二章 储层岩石的物理特性 12学时
第三章 储层流体的高压物性 14学时
第四章 多相流体的渗流特性 23学时
八 主要参考书目
<<油藏物理基础>>
绪论
一 什么叫油层物理学? 二 油层物理的研究对象. 三 油层物理学的研究内容. 四 油层物理学的发展历史. 五 油层物理学与其它课程的关系. 六 油层物理学的特点及学习方法. 七 油层物理学的授课计划. 八 主要参考书目. 九 课堂要求及考核方式.
一 什么叫油层物理学?
油层物理学(Petrophysics)就是指研究储层岩石、 岩石中的流体(油、气、水)以及流体在岩石中渗 流机理的学科.
油层物理
摘要油层物理是研究储层岩石、岩石中的流体（油、气、水）以及流体在岩石中渗流机理的一门学科。
它表述的是油层的物理性质，储层的岩石骨架和储存于岩石骨架孔隙中的流体。
钻探一口油井，取心测得的孔隙度、渗透率等物性参数，反映的是这口井及井筒周围的油层物性参数，即所谓的“一孔之见”，从平面上看，如果这口井位于湖相水道砂微相中间，它的孔隙度、渗透率偏高，用此计算的储量偏大，因为向水道砂微相两侧的孔、渗参数肯定要小；如位于水道间的薄砂层中，那计算的储量可能偏小，要想真正控制就得还油层以本来面目。
早期资料较少是难以达到的，而随井网的不断完善，获取的动、静态信息的不断增加，新技术、新方法不断出现，就能还油层以真面目。
精细油藏描述是指油田投入开发后，随着开采程度的加深和动、静态资料增加，所进行的精细地质特征研究和剩余油分布描述，并不断完善储层预测的地质模型，称为精细油藏描述。
可以细分为开发初期、开发中期和开发后期精细油藏描述。
不同时期的精细油藏描述因资料占有程度不同而描述的精度不同。
而目前在开发后期（指综合含水>85%可采储量采出程度在75%以上）的精细油藏描述由于资料占有量相对较多，所以描述的精度要高，加上相关新技术、新方法的应用，才能达到精细描述的程度。
油层物理学科在提高采收率的研究的过程中，对油层的非均质性、流体粘度及流度比和油藏润湿性等对采收率的影响进行了研目录一、引言 ---------------（1）二、精细油藏描述实例 ----------------（2）1．概况 ---------------（2）2．精细油藏描述对策及思路 ---------------（3）3．精细构造研究 ---------------（4）4．测井多井评价 ---------------（6）5．沉积微相及砂体展布规律 --------------（10）6．储层非均质性 --------------（14）7．储层流动单元研究 --------------（20）8．三维建模及油藏工程评价 --------------（23）三、结论及认识 --------------（24）四、结束语 --------------（25）油层物理与精细油藏描述――结合板桥油田板北板一油组实例分析一、引言油层物理表述的是油层的物理性质，储层的岩石骨架和储存于岩石骨架孔隙中的流体。
油层物理复习题及答案
油层物理复习题及答案油层物理是石油勘探开发中的重要学科之一，它涉及到油藏的地质特征、流体性质以及岩石物理参数等方面的研究。
掌握油层物理的知识对于石油工程师来说至关重要，因此在复习过程中，我们需要掌握一些常见的油层物理复习题及其答案。
1. 什么是孔隙度？如何计算孔隙度？孔隙度是指油藏岩石中孔隙的占据空间的比例。
计算孔隙度的方法有多种，其中最常用的是孔隙度公式：孔隙度（φ）= 孔隙体积（Vp）/ 样品体积（Vr）其中，孔隙体积可以通过测量样品的饱和后体积与干燥前体积之差来计算，样品体积可以通过测量样品的尺寸来计算。
2. 什么是饱和度？如何计算饱和度？饱和度是指油藏岩石中孔隙中被流体（通常是石油或水）占据的比例。
计算饱和度的方法有多种，其中最常用的是饱和度公式：饱和度（S）= 饱和体积（Vf）/ 孔隙体积（Vp）其中，饱和体积可以通过测量样品的饱和后体积与干燥前体积之差来计算，孔隙体积可以通过测量样品的尺寸来计算。
3. 什么是渗透率？如何计算渗透率？渗透率是指岩石中流体（通常是石油或水）在单位时间内通过单位面积的能力。
计算渗透率的方法有多种，其中最常用的是达西定律：渗透率（K）= 流体的体积（V）× 流体的黏度（μ）/ 流体通过岩石的压力差（ΔP）× 岩石的长度（L）× 岩石的横截面积（A）其中，流体的体积可以通过测量流体的质量和密度来计算，流体的黏度可以通过实验测量得到，流体通过岩石的压力差可以通过实验测量得到，岩石的长度和横截面积可以通过测量得到。
4. 什么是孔隙度、饱和度和渗透率之间的关系？孔隙度、饱和度和渗透率是油藏物理性质的重要参数，它们之间有着紧密的关系。
孔隙度决定了岩石中可容纳流体的空间大小，饱和度则表示了岩石中实际被流体占据的比例，而渗透率则决定了流体在岩石中的流动能力。
在实际应用中，通过测量孔隙度和饱和度，可以进一步计算出渗透率，从而评估油藏的产能和开发潜力。
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
1、露点：温度一定，压力增加，开始从气相中凝结出第一批液滴时的压力。
泡点：温度一定，压力降低，开始从液相中分离出第一批气泡时的压力。
2、多组分烃P-T相图3、低收缩原油：指在地下溶有的气量少，采到地面后体积收缩较小的原油。
特点：含重烃较多，地面气油比较小，原油相对密度较高，颜色呈黑色和深褐色。
高收缩原油：指在地下溶有大量的气体，采到地面后体积收缩较大的原油。
特点：轻烃分子较多，地面气油比相对较高，地面原油相对密度一般小于0.78。
4、湿气：标准状态下1m3井口流出物中，C5以上重烃含量高于13.5cm3的天然气。
干气：标准状态下1m3井口流出物中，C5以上重烃含量低于0.5cm3的天然气。
5、亨利定律：Rs=αP（亨利定律适用于气液性质不相近的体系。
Eg:N2、CH4）溶解度R s：压力P时单位体积液体中的气量，单位：标m3/m3。
影响天然气在原油中溶解的因素：③油气组成：油气性质越相近，天然气在原油中的溶解能力越大。
6、相态方程7、平衡常数Ki：在一定的温度、压力下，油、气系统的气液两相达到平衡时，体系中某组分在气相、液相中的分配比例（mol浓度比）。
特点：⑴同一系统中,各组分平衡常数都收敛于Ki=1的点,该点压力称为”收敛压力”P收;⑵同一系统中,各组分的P收相同,不同系统的P收不同;⑶低压下(＜0.7MPa),各组分的平衡常数k几乎与系统的组成无关;高压下,不同系统各组分的ki相差较大。
8、油气分离⑴接触分离（一次脱气、闪蒸脱气）：指使烃类体系从油藏状态瞬时变到某一特定温度、压力，引起油气分离的过程。
特点：分出气较多，得到的油偏少，系统的组成不变；适用于气油比小的油藏。
⑵多级分离:指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。
特点：分出的气量较少，获得的地面油量较多（其中轻质成分含量多）。
⑶微分分离：分离级数无限多的多级脱气。
当压力低于泡点压力时，油藏中的油气分离过程接近于微分脱气。
油层物理复习题答案
油层物理复习题答案
1. 油层的孔隙度是指什么？
答：油层的孔隙度是指油层岩石中孔隙体积与总体积的比值，通常用百分数表示。
2. 油层的渗透率是如何定义的？
答：油层的渗透率是指在一定压差下，流体通过单位面积的油层岩石的流量。
3. 描述油层中的流体类型。
答：油层中的流体主要包括原油、天然气和水。
4. 油层的饱和度是如何计算的？
答：油层的饱和度是指某种流体在孔隙中的体积与孔隙总体积的比值。
5. 什么是油层的相对渗透率？
答：油层的相对渗透率是指在多相流动条件下，某种流体的渗透率与该流体在单一相流动时渗透率的比值。
6. 油层的压缩系数是什么？
答：油层的压缩系数是指在等温条件下，油层体积对压力变化的敏感程度。
7. 油层的粘度对流体流动有什么影响？
答：油层的粘度越大，流体流动的阻力越大，流动速度越慢。
8. 油层的毛管力是如何影响流体分布的？
答：油层的毛管力会影响不同流体在孔隙中的分布，通常水的毛管力较大，会在孔隙中占据较小的孔隙。
9. 油层的流动单元是什么？
答：油层的流动单元是指在油层中，流体流动的最小单元，通常由岩石、孔隙和流体组成。
10. 油层的储集能力是如何评估的？
答：油层的储集能力可以通过孔隙度、渗透率和流体饱和度等参数综合评估。
油层物理学
第一章 油气藏流体的化学组成与性质储层流体：储存于油〔气〕藏中的石油、天然气和地层水。
石油中的烃类及相态石油主要由烷烃、环烷烃和芳香烃三种饱和烃类构成，原油中一般未发现非饱和烃类。
烷烃又称石蜡族烃，化学通式C n H 2n+2，在常温常压〔20℃，0.1MPa 〕下，C 1~C 4为气态，它们是天然气的主要成分；C 5~C 16是液态，它们是石油的主要成分；C 17以上的烷烃为固态，即所谓石蜡。
烷烃：带有直链或支链，但没有任何环结构的饱和烃。
石油的化学组成石油中主要含碳、氢元素，也含有硫、氮、氧元素以及一些微量元素，一般碳、氢元素含量为95%~99%，硫、氮、氧总含量不超过1%~5%。
石油中的化合物可分为烃类化合物和非烃类化合物；烃类化合物主要为烷烃、环烷烃、芳香烃；非烃类化合物主要为各种含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物以及兼含有硫、氮、氧的胶质和沥青质。
含蜡量：指在常温常压条件下原油中所含石蜡和地蜡的百分比。
胶质：指原油中分子量较大〔约300~1000〕，含有氧、氮、硫等元素的多环芳香烃化合物，通常呈半固态分散状溶解于原油中。
胶质含量：原油中所含胶质的质量分数。
沥青质含量：原油中所含沥青质的质量分数。
含硫量：原油中所含硫〔硫化物或硫单质〕的百分数。
原油的物理性质及影响因素包括颜色、密度与相对密度、凝固点、粘度、闪点、荧光性、旋光性、导电率等。
原油颜色的不同，主要与原油中轻、重组分及胶质和沥青质含量有关，胶质、沥青质含量高那么原油密度颜色变深。
凝固点与原油中的含蜡量、沥青胶质含量及轻质油含量等有关，轻质组分含量高，那么凝固点低；重质组分含量高，尤其是石蜡含量高，那么凝固点高。
原油的密度：单位体积原油的质量。
原油的相对密度：原油的密度〔ρo 〕与某一温度和压力下的水的密度〔ρw 〕之比。
我国和前联国家指1atm 、20℃时原油密度与1atm 、4℃纯水的密度之比， 欧美国家那么以1atm 、60℉〔15.6℃〕时的原油与纯水的密度之比，γo欧美国家还使用API 度凝固点：原油冷却过程中由流动态到失去流动性的临界温度点。
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2、已知：D=1.9㎝ L=2.5㎝ μg=0.0183mpa.s P1=1500mmHg P2=750mmHg Q0=35cm3/s
求Kg
P1=1500mmHg/760mmHg=75/38(atm)
11、岩石的颗粒越细，则比面越大。 水驱油的阻力。 （ ）
13、油层中同时出现单相和两相流的条件是：Pr < Pb ( ) 14、油藏的埋藏深度越深、则产生垂直裂缝。 （ ）15、水平裂缝的平均缝宽为4毫米、则面容比为2。 （ ）
1、当地层压力等于饱和压力时地层油的单相体积系数最大。 ( )
2、理想气体在压力为10atm下的压缩系数为0.1（1/atm）。 ( )
3、若天然气的Z大于1。则天然气比理想气体难压缩。 ( ) 4、油藏多组分体系的相图中，Tc是液气两相共存的最高温度。 ( ) 5、地层压力下降，岩石的固架体积变小。 （ ）6、岩石中毛管直径越大，毛管力越大。 （ ）
《油层物理》复习题
一、名词解释
1、粒度组成： 2、岩石的比面（S）：
3、岩石的绝对孔隙度(φa): 4、岩石的压缩系数（Cf）：
5、天然气的压缩因子（Z）： 6、天然气的压缩系数（Cg）：
7、接触分离（一次脱气）： 8、多级分离（多次脱气）：
So=40% ⊿P=2×105(Pa) QW=0.04cm3/s Qo=0.01cm3/s
μW=0.75(mpa.s) μo=25(mpa.s)
求：Ko KW Kro KrW λo λW M fw
解：Ko=QoμoL/A⊿P=0.1×0.01×25×10/4.9×0.2
5、已知：A=20km2 h=15m Swi=25% φ=25% Boi=1.12
ρo=o.85T/m3
求：地质储量N1 m3
折算到地面的储量N2 m3
折算到地面的储量N2 T
解：N1=Ahφ(1-Swi)=20×106×15×20%×75%=4.5×107m3
16、抽油机悬点所承受的载荷包括静载荷和惯性载荷。 （ ）
17、泵挂深度越大、冲程损失越小。 （ ） 18、Orkiszewski 方法对各种油井都能适用。 （ ）19、裸眼完井方式的渗流面积最大。 （ ）20、注水指示曲线的斜率变小、说明油层的吸水能力增强。 （ ）
饱和盐水ρw=1g/cm3
求：VP ,φ , VS ,（骨架）为多少？
解：VP= （W2- W1）/ρw=（62-55）/1=7cm3
V=3.14×D2 ×/4 =（×3.14×2.52×10 /4=49cm3
φ= VP/V=7/49=1/7
VS= V- VP=49-7=42cm3
=0.0255um2
KW =QWμWL/A⊿P=0.1×0.04×0.75×10/4.9×0.2
=0.0306um2
Kro=Ko/k= 0.0255/0.067=0.38
KrW=Kw/k =0.036/0.067= 0.537
λo=Ko/μo = 0.0255/25=0.001(μm2/mpa.s)
三、计算题：
1、设某断块砂岩体积为14.4×107米3，孔隙度为20%，地层油的压缩系数
Co=10×10-4/兆帕，水的压缩系数Cw=4×10-4/兆帕, 油层压力20兆帕，砂岩的压缩系数Cf =1×10-4/兆帕(以岩石体积为为基础)，饱和压力19兆帕，束缚水饱和度25%，原油比重为0.86, 体积系数BO=1.2 这个断块油层弹性能量取油，可以采出多少油？
4、写出渗透率（K）、孔道半径（r），孔隙度（φ）比面（S）之间的函数表达式，并指明使用范围。
答 ： K=rφ2/8 K =φ3/2S2
使用范围等径毛管所组成的假想岩石。
5、画出地层油相态示意图，并结合所代表的油、气藏类型加以说明？
答：（1）一般气藏：临界凝析温度和下露点线右侧 F
（2）反凝析气藏：温度介于临界温度和临界凝析温度之间上露点线上侧 A （3）带有反转凝析气顶的油藏：两相区内，上露点线下面的阴影区。
2、为什么说岩石的的绝对渗透率是岩石本身的属性？
答：岩石本身固有的空隙结构，其让流体通过的能力是一定的，不会变化的，此外外界条件如流体粘度、压差等改变时，岩石的绝对渗透率是不变的。
3、论述油层综合弹性系数的物理意义
答：当油层压力改变0.1Mpa时，单位体积岩石中空隙和液体总的体积变化。它代表岩石和流体弹性的综合影响，是考虑地层中弹性储量和弹性能量的重要参数。
解：C=Cf +ΦCL= Cf+Φ〔Co〈1-Swi〉+Cw Swi〕
=1×10-4+20%〔10×10-4×75%+4×10-4×25%〕
=2.7×10-4/兆帕
C=⊿V/ V⊿P
弹性采油量⊿V= CV⊿P=2.7×10-4 × 14.4×107×(20-19)
=3.88×104米3
μo= 1.25mpas
求：λg λo M
解：λg=Kg/ μg=0.06/0.015=4（um2 / mpas）
λo=Ko / μo= o.25/1.25=0.2（um2 / mpas）
M=λg/λo=4/0.2=20
4、已知：一块岩心，D=2.5cm L=10cm 重量W1=55g W2=62g
P2=750mmHg/760mmHg=75/76(atm)
解 K=2P0Q0μgL/A(P21-P22)
=2×1×35×0.0183×2.54/（1/4）3.14×1.92×〔〈75/38〉2-〈75/76〉2〕
=0.393μm2
3、已知:Kg=0.06(um2) Ko=0.25(um2) μg= 0.015mpas
（4）未饱和油藏：温度低于临界温度，泡点线上方。J
（5）饱和油藏：两相区内L以及泡点线伤I
（6）易挥发油藏：温度接近临界温度，炮点线上方M
6、论述影响原油采收率的因素。
7、简述影响岩石渗透率的因素
答：⑴颗粒直径d↑，K↑⑵对同粒径岩石，φ↑，K↑⑶颗粒不均匀，K↓⑷埋藏深，一般K↓⑸油层压力增加或油层温度升高，流体膨胀，阻碍实压，使K↓的趋势减弱⑹胶结物含量↑，K↓⑺人为因素如工作液和岩石不配伍生产沉淀，生产压差多大形成砂堵等都使K↓
二、综合题
1、试论述粘土遇水膨胀的原因和消除方法
答：因粘土中含有蒙脱石等遇水易膨胀的矿物，蒙脱石晶层是分子间作用力联结，其联结力最弱，水分子易进入层间引起膨胀。此外蒙脱石表面呈负电性，易吸附阳离子形成水化层，粘土膨胀性还和水的性质有关，水中电解质浓度增加，膨胀性减弱，粘土在酸性水中解离晶层表面带正电就不会吸附阳离子形成水化层，因此可以通过注盐水、注酸水（需有防腐措施）， 聚合物等方面消除粘土的膨胀。
8、简述毛管压力曲线的四个特征量
答：⑴阀压：非湿相流体进入已饱和湿相流体岩样，驱替开始时的起始压力⑵饱和度中值压力：非湿相充满孔隙体积一半时所必须的压力
⑶最小饱和度：当驱替压力达到最大时，未被非湿相充满的孔隙体积百分数，对亲油岩石来说，即为束缚水饱和度，若岩石亲油则为残余油饱和度
（4）最大孔道半径：。
λW=Kw/μW =0.036/0.75=0.048 (μm2/mpa.s)
M=λW/λo =0.048/0.001=48 fw =M/(M+1)=48/(48+1)=0.979
9、地层油溶解气油比（Rs）： 10、地层油的体积系数（Bo）：
11、地层油气两相体积系数（Bt）:12、地层油的压缩系数（Co）：
13、含油饱和度（So）： 14、原油采收率(Er)：
15、驱替曲线： 16、洗油效率(Ed)：
三、判断是非题
N2=Ahφ(1-Swi)/Boi=20×106×15×20%×75%/1.12
=4.02×107m3
N2=Ahφ(1- Swi)ρo/Boi=20×106×15×20%×75%×0.85/1.12
=3.42×107T
6、已知：L=10cm A=4.9cm2 K=67×10-3(μm2) Sw=40%
7、油水流度比越小、注入剂的波及面积越大。 （ ）8、地层压力下降,岩石的孔隙体积减小。 （ ）9、地层油开始脱气的最高压力是饱和压力。 （ ）
10、油藏烃类包括石油，天然气，水和石蜡。 （ ）