油层物理课后习题答案

6.求相对密度为0.743，地层压力为13.6 ，地层温度为93.3 时天然气的压缩因子。
7.在压力为10 ，温度为40 的砂岩地层中储藏有天然气，其物质的量的组成为: 设岩层孔隙度为20%，气体饱和度为80%，求1 岩层体积中的天然气量（标 ）
解：
组分
组成
/%
/%
70.0
4.604
190.55
6.0
4.880
305.43
10.0
4.249
369.82
6.3
3.797
425.16
7.7
3.369
469.6
总计
4.439
251.64
①
②
8.有一含气层（湿气），其地层压力为20 ,地层温度为75 ，气体的相对密度为0.70，该气层的地下含气体积为 ，求该气层的储量。
查
9.天然气的相对密度为0.70，地层温度为99 ，地层压力为15.64 ，计算气体的体积系数。
原始溶解气量=采出气量+目前溶解气量+自由气量
解：
第二章
1.某岩样的粒度组成如表2.1所示，其孔隙度 =25.9%，取校正系数C=1.3，试计算岩样的比面值。
表2.1
颗粒直径/mm
<0.01
0.01-0.05
0.05-0.1
0.1-0.15
0.15-0.2
0.2-0.3
>0.3
质量分数/%
4
2
10
68
解：油的质量：876kg/m3 =876kg
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
190.55
4.0
4.32
4.880
305.43
1
1.08
4.249
369.82
0.5
0.54
3.797
425.16
7.5
100
4.608
198.72
合计
100
查图得
5.某天然气在温度为93.33 、压力为14.06 时，视临界温度和视临界压力分别为225.19 和5.538 ，在该天然气中， 的摩尔分数为18.41%， 的摩尔分数为1.64%，试计算含 和 的天然气压缩因子。
表1.4地层温度不同压力下的平衡常数
组分
地层温度、不同压力下的平衡常数
14.062
21.093
28.124
0.7250
2.23
1.70
1.30
0.14110
1.00
0.97
0.98
0.0812
0.57
0.69
0.82
i-
0.0224
0.40
0.54
0.71
n-
0.0113
0.35
0.49
0.69
i-
第一章
1.将气体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。气体混合物的质量组成如下： , ， ， ， 。
解：按照理想气体计算：
组分
质量组成
/%
摩尔质量
/(g﹒mol-1)
物质的量组成
/%
40
16
0.0250
66.9
10
30
0.0033
8.8
15
44
0.0034
9.1
25
58
0.0043
11.5
10
70
0.0014
29.有一封闭未饱和油藏，如图1.4所示，原始储量在标准状况下为N（ ），原始压力 ，溶解气油比为 （ ）；目前压力P低于泡点压力 ,累积采油为 ( ),平均生产气油比（累积产气与产油之比）为Rp( ),目前压力下油、气体积系数分别为 、 ，溶解气油比为 （ ），试写出下列平衡表达式（不考虑岩石及束缚水弹性）：
3.7
合计
100
0.0374
100.0
2.已知液体混合物的质量组成： 将此液体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。
解：
组分
质量组成
/%
摩尔质量
/(g﹒mol-1)
物质的量组成
/%
10
44
0.00227
14.1
35
58
0.00603
37.3
55
70
0.00786
48.6
合计
100
0.01616
100
21．某地油层样品，在地层条件下原始体积为310 ，当地温降到15.5 ，压力降到大气压时，液体体积减少到204 ，并析出218 103 气体，计算天然气在原油中的溶解度。
解：
22.在饱和压力下，1 密度为876 的原油中溶解相对密度为0.75的天然气138 ，在饱和压力下体积系数为1.42，求饱和压力下原油的密度。
6
6
2
解：
颗粒直径/mm
<0.01
0.01-0.05
0.05-0.1
0.1-0.15
0.15-0.2
0.2-0.3
>0.3
平均直径/mm
0.01
0.017
0.067
0.12
0.171
0.24
0.3
质量分数/%
4
2
10
68
6
6
2
2试证明等径球形颗粒正排列理想原始的孔隙度 =47.5%。证明：设模型边长为L，每边均排列直径为D的小球n个
20.0
1.311
1.303
1.295
( )
119.0
114.2
109.0
表1.7天然气的分析数据（ =0.684）
组分
i-
n-
i-
n-
体积分数/%
87.34
4.97
2.96
1.35
1.93
0.79
0.51
0.15
24.某一地层油在原始压力Pi=18.5 时的体积为10 ；当地层压力降到14 时，释放出的13.4 的气体后，油的体积为8.7 ；原油在地面脱气后剩下的体积为7.8 ，试求原始压力下油的体积系数、14 时油的单相及两相体积系数。
解：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。
解：
=16.06
=1.144 （ ）
7.油藏的岩层压缩系数为 ，水的压缩系数为 ，油的压缩系数为 ，气体的压缩系数为 ，束缚水饱和度为25%，气体饱和度为5%，孔隙度为20%，试计算该油藏的综合压缩系数。
解：
=8.53 +[25% ]
= ( )
8.设一直径为2.5 ，长为6.0 的圆柱形岩心在0.3 的压差下，通入粘度为2.5 的油且流量为 ，岩心被该岩样100%饱和，求该岩样的渗透率。
13.气体组成如表1.2所示。
表1.2
组分
体积系数/%
81.0
7.5
5.5
4.0
1.5
0.5
若地层压力为136MPa，地层温度为99 ，求气体的粘度。
14.试估算某一凝析气藏气在49.2 和104.44 下的粘度。已知这一气体的相对密度为0.90，并含有摩尔分数为2%的 ，4%的 和6%的 。
15.天然气的相对密度为0.743，地层压力为13.6 ，地层温度为93.3 ，求天然气的绝对粘度和运动粘度。
解：（1）
（2）
25．由某一地层油样的高压物理性质试验，得出如图1.3所示的溶解度曲线。求：
（1）原始溶解气油比；
（2）泡点压力；
（3）当油层压力降到12.5 时，从油中分出的游离气有多少？
解：（1）
（2）
(3)单位体积油中，
26．查图版计算油藏压力为20 ，温度为93 ，含盐质量浓度为3 104 的地层水的压缩系数。
3．已知地面条件下天然气各组分的体积组成： , ， ， ， ， 。若地层压力为15 ，地层温度为50 。求该天然气的以下参数：（1）视相对分子质量；（2）相对密度；（3）压缩因子；（4）地下密度；（5）体积系数；（6）等温压缩系数；（7）粘度；（8）若日产气为104m3,求其地下体积。
解：
组分
物质的量组成
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。
16.某油田气的组成如表1.3所示。
表1.3
组分
摩尔积分
0.902
0.045
0.031
0.022
若油层温度为32 ，油层压力为8.3 。
（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 （标准状态），它在地下所占的体积为多少？
（4）计算该气体的压缩系数；
（5）计算该气体的粘度。
11.已知某气井深4554 ，地层压力为54.141 ，地面平均温度为17.0 ，地温梯度为0.02 /m，天然气的压缩因子为1.148，相对密度为0.574（干气），求天然气的地下密度。
（℃）
g/mol
12.已知某气井地层压力为53.752 ，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4.762 ，临界温度为192.3 ，求天然气的地下密度。
0.0072
0.22
0.36
0.57
n-
0.0049
0.19
0.32
0.55
0.0035
0.11
0.20
0.41
0.0035
0.0078
0.24
0.09
20.某油井产物的 值和20 下的平衡常数见表1.5。
表1.5
组分
20 时不同压力下的平衡常数
5.0
3.0
1.0
0.1
0.029
22.00
36.70
/%
/(g﹒mol-1)
/MPa
/K
96.23
16
4.604
190.55
1.85
30
4.880
305.43
0.83
44ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4.249
369.82
0.41
58
3.797
425.16
0.50
44
7.382
304.14
0.18
34
9.005
373.5
合计
100
16.836
4.624
196.0224
（1）视相对分子质量
组分
摩尔组成
/%
/%
0.902
0.0130
4.604
190.55
0.045
0.112
4.880
305.43
0.031
0.0098
4.249
369.82
0.022
0.0091
3.797
425.16
合计
4.588
206.44
（1）
（2）
（3） （m3）
（4）由 、 查 图，
得
（5）
由 、 查得，
17.有一凝析气藏。有其流体的高压物性分析得到压力-温度关系如图1.1所示，图中A点代表气藏压力及密度。试分析：
10.某一地层气体在65.55 时，压缩因子Z随压力P的变化情况和表1.0所示。
表1.1
0
3.515
7.031
14.061
21.092
28.133
35.154
1.00
0.92
0.86
0.80
0.82
0.89
1.00
试绘出Z和P的关系曲线，并用图解法确定压力分别为7，15及28 处的斜率，然后再求出在这些压力下的气体压缩系数。
解：
9对于第8题中的岩心，若该用粘度为0.75 的盐水100%饱和，试求0.5 压差下盐水的流量。
解：
10在上游压力0.113 和下游压力0.1 的压差作用下，粘度为0.018 的空气通过直径为 ，长度为 的圆柱形岩心，流量为 ，求岩心的气体渗透率。
解：
11已知岩心截面积为4.9 ，长为3 ，气测渗透率的数据见表2.2，测试温度20 ，空气粘度0.0182 ，出口压力0.0979 ，试求岩心的等效流体渗透率。
（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。
（2）相对密度
（3）压缩因子
（4）地下密度
（5）体积系数
（6）等温压缩系数
（7）粘度
（8）若日产气为104m3,求其地下体积。
4.知常压下天然气各组分的体积组成： , ， ， ， 。若相对密度为0.88，地层压力为15 ，地层温度为38 ，求天然气的压缩因子。
组分
体积组成
/%
/%
87
94.06
4.604
（1）此气藏在开采过程中的相态变化；
（2）为了减少凝析油的损失，可采取什么措施？为什么？
18.根据某油田所取油样的高压物性试验，得到如图1.2所示的压力—温度关系图，油藏的压力及温度如A点所示，试说明此油藏的类型，并分析开采过程中的变化情况。
19.原始气体组成列表于表1.4中，以致原始地层压力 =26.78 ，地层温度 =346.68 。计算地层温度下（收敛压力 =35.0 ,由其他资料得 的临界温度为596.9 ）。
110.00
1100.0
0.207
5.00
9.00
25.00
247.00
0.021
0.90
1.20
2.80
28.70
0.032
0.38
0.42
0.90
8.00
0.058
0.18
0.17
0.30
2.50
0.032
0.08
0.07
0.10
0.80
0.621
-
-
-
-
试计算一次脱气分离出来的液量，并对分出液量进行对比。（已知脱气温度：20 ；一次脱气压力：0.1 ；多级脱气时，一、二、三、四级脱气压力分别为5.0，3.0，1.0，0.1 。）