油层物理模拟试卷及问题详解

《油层物理学》模拟试卷1
一、简答题（共20分）
1、简述油气藏按流体性质分为哪几种？（5分）
2、什么是束缚水？（5分）
3、天然气体积系数？
4、什么是波及系数？（5分）
5、什么是原油的原始气油比？
6、什么是天然气相对密度？（5分）
二、问答题（共30分）
1、简述烷烃的形态（气、液、固）与其分子量的关系是什么？（10分）
2、三块岩样的毛管力曲线如下图所示，试比较三块岩样的最大孔隙的大小、分选性的好坏、主要孔道半径的大小、束缚水饱和度的大小。

（10分）
3、何谓润湿? 用什么表示岩石的润湿性？（10分）
4、什么是泡点压力、露点压力？什么是临界点？
5、简述影响相对渗透率的因素。

三、计算题（50分）
1、计算下列气体组分的质量分数和体积分数。

组分摩尔组成
（备注：第一列、第二列为已知，其它可列是计算的）
2、油层包括两个分层，一层厚4.57米，渗透率为200毫达西，另一层3.05米，渗透率为350毫达西，求平均渗透率。

（14分）
3、某油藏原始油层压力P=23.56MPa。

该油井样品实验室PVT分析结果如下表。

注： Pb-泡点压力。

求：(1)P=18.37Mpa时总体积系数；（10分）
(2)当地层压力为21.77MPa时，假设油井日产20m3地面原油，问：地面日产气？（8分）
4、有一岩样含油水时重量为8.1169克，经抽提后得到0.3厘米3的水，该岩样烘干后重量为7.2221，饱和煤油的岩样在空气中的重量为8.0535克，饱和煤油后在煤油中称得重量为5.7561克，求该岩样的含水饱和度（7分）、含油饱和度（6分）、孔隙度（5分）。

（设岩样的视密度为2.65克/厘米3，油的密度0.8760克/厘米3, 水的密度1.0051克/厘米3）。

5、在砂岩岩样上测得油、水相对渗透率数据如下表
求：（1）在直角坐标上，粗略描画出油、水相对渗透率曲线。

（2）如果μw=1.2cp，μo=2.0cp，计算Sw=0.644时的水的分流量fw。

（3）判断该岩芯的润湿性。

（4）计算最终采收率。

《油层物理学》模拟试卷答案1
一、简答题（共20分）
1、简述油气藏按流体性质分为哪几种？（5分）
答：（1）气藏；（2）凝析气藏；（3）挥发性油藏；（4）黑油油藏；（5）重质油藏。

2、什么是束缚水？（5分）
答：在原油运移、油藏形成过程中，由于毛细管作用和岩石颗粒表面对水的吸附作用，油不可能将水全部驱走，一些水残存下来行成的一定数量的不流动水，叫做束缚水。

3、天然气体积系数？
答：天然气体积系数见课本P35第二段：一定量的天然气在油层条件（某一p、T）下的体积V与其在地面标准状态下（20℃，0.1MPa）所占体积Vsc之比，即：Bg=V/Vsc
4、什么是波及系数？（5分）
答：波及系数表示注入工作剂在油层中的波及程度。

定义为被工作剂驱扫过的油层体积百分数。

5、什么是原油的原始气油比？
答：原油的溶解气油比Rs是指单位体积或单位质量地面原油在地层条件（压力、温度）下所溶有的天然气在标准状态下的体积（m3/m3或m3/t）。

6、什么是天然气相对密度？（5分）
答：天然气相对密度定义为：在石油行业标准状况下（293K、0.101MPa），天然气密度与干空气密度之比。

二、问答题（共30分）
1、简述烷烃的形态（气、液、固）与其分子量的关系是什么？（10分）
答：烷烃又称石蜡族烃，其化学通式为C
n H
2n+2。

烷烃由于其分子量大小不同存在
形态也不同，在常温常压下，C1
~C4为气态，它们是构成天然气的主要成分；C5
~
C15
是液态，它们是石油的主要成分；C16以上的为固态，即所谓石蜡。

2、三块岩样的毛管力曲线如下图所示，试比较三块岩样的最大孔隙的大小、分选性的好坏、主要孔道半径的大小、束缚水饱和度的大小。

（10分）
解：（1）根据阈压判断，最大空隙由大到小的排列为;c、a、b
(2)分选性由好到坏为：a、b、c
(3)束缚水饱和度由大到小为：c、b、a
3、何谓润湿? 用什么表示岩石的润湿性？（10分）
答：（1）见课本P195第三段第一句话：润湿是指液体在界面力的作用下沿岩石表面流散的现象。

（2）用接触角或附着功来表示。

接触角也称润湿角，通过液—液—固（或气—液—固）三相交点做液—液（或液—气）界面的切线，切线与固—液界面之间的夹角称为接触角，用θ表示，并规定θ从极性大的液体一面算起。

油—水—岩石系统的润湿性分为以下几种情况：
当θ<90℃，水可以润湿岩石，岩石亲水性好，成为水湿。

当θ=90℃时，岩石既不亲油也不亲水，称为中性润湿；
当θ≥90℃时，岩石亲油性好，称为油湿。

衡量岩石润湿性大小的另一个指标是附着功或粘附功。

对于油、水、岩石三相体系，当附着功大于油水界面力时，岩石亲水；当附着功小于油水界面力时，岩石亲油；当附着功等于油水界面力时，岩石为中性。

4、什么是泡点压力、露点压力？什么是临界点？
答: 泡点压力是温度一定时、压力降低过程中开始从液相中分离出第一批气泡时的压力；而露点压力则是温度一定时、压力升高过程中从汽相中凝结出第一批液滴时的压力。

对于单相组分其液、汽两相能够共存的区域是一条线，即饱和蒸汽压线。

饱和蒸汽压线的终点C称为临界点。

临界点是汽、液两相能够共存的最高温度点和最高压力点。

5、简述影响相对渗透率的因素。

答：相对渗透率是饱和度的函数，因此它收一下因素的影响。

（1）岩石孔隙结构的影响；
（2）岩石润湿性的影响；岩石的润湿性对相对渗透率曲线的特征影响较大。

一般岩石从强润湿（θ=0°）到强非润湿（（θ=180°）时，非润湿相的相对渗透率将依次降低，相反，润湿相的相对渗透率将依次升高。

（3）流体物性；包括流体粘度、流体中表面活性物质的影响。

（4）油水饱和顺序的影响；
（5）温度对相对渗透率的影响
（6）驱动因素的影响。

三、计算题（50分）
1、计算下列气体组分的质量分数和体积分数。

解：换算过程及结果见下表。

2、油层包括两个分层，一层厚4.57米，渗透率为200毫达西，另一层3.05米，渗透率为350毫达西，求平均渗透率。

（14分） 解：并联地层渗透率公式：
112212 4.57200 3.05350
260.044.57 3.05
K h K h K mD h h +⨯+⨯=
==++
3、某油藏原始油层压力P=23.56MPa 。

该油井样品实验室PVT 分析结果如下表。

注： Pb-泡点压力。

求：(1)P=18.37Mpa 时总体积系数；（10分）
(2)当地层压力为21.77MPa 时，假设油井日产20m 3地面原油，问：地面日产气？（8分）
解：（1）由表中得出原始地层压力下的溶解气油比Rsi=167.5.
P=18.37MPa 时,B=Bo+(Rsi-Rs)=1.603 （2）根据溶解气油比g s
V s V R =定义式得：33350g s s V V R m ==，即为地面日产
气量
4、有一岩样含油水时重量为8.1169克，经抽提后得到0.3厘米3的水，该岩样
烘干后重量为7.2221，饱和煤油的岩样在空气中的重量为8.0535克，饱和煤油后在煤油中称得重量为5.7561克，求该岩样的含水饱和度（7分）、含油饱和度（6分）、孔隙度（5分）。

（设岩样的视密度为2.65克/厘米3，油的密度0.8760克/厘米3, 水的密度1.0051克/厘米3）。

解：设烘干后的岩样质量W;饱和煤油的岩样在空气中的质量W2;在煤油中的质量
W3.
岩样外表体积:37.2221
2.65 2.7253m b
V cm ρ===视
又有W2-W3=8.0535 5.7561 2.2974b V g ρ=-=煤
得323
0.8430/b
W W V g cm ρ-==煤 空隙体积：(23)
30.9862W W p V cm ρ-==煤
； 含水饱和度：100%30.42%w
w p
V S V =
⨯=； 含油饱和度：168.68%w w
o o p
W W V S V ρρ--=
=
孔隙度：100%36.19%p b V
V φ=⨯=
5、在砂岩岩样上测得油、水相对渗透率数据如下表
求：（1）在直角坐标上，粗略描画出油、水相对渗透率曲线。

（2）如果μw=1.2cp ，μo=2.0cp ，计算Sw=0.644时的水的分流量fw 。

（3）判断该岩芯的润湿性。

（4）计算最终采收率。

解：
（1）画图略（同学可自己画出） （2）
()
10.593
1o w
w
w K w o
w K o Q f Q Q μμ=
=
=+⎛⎫+
⎪⎝⎭
（3）该岩心为水湿。

因为：束缚水饱和度46.6%>20%~25% （4） 最终采收率：
10.842
(1)100%70.3%10.466oi or D oi S S E S --=
=-⨯=-。