油层物理习题册答案(共16页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上第一篇 储层流体的高压物性第一章 天然气的高压物理性质 二判断题。×× ×××三选择题。ACACBDB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。组分 Yi Mi Pci (MPa) Tci (K) 0.90 16.0 4.54 190.6 0.05 30.1 4.82 305.4 0.03 44.1 4.19 369.8 0.02 58.1 3.75 425.214.41.5051.3231.1624.0860.2410.12570.075171.5415.2711.0948.504合计： Yi =1M= 18.39 Pc=4.528Tc=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: =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：Z0.84 由PV=ZnRT得：1mol该天然气在此温度压力下所占体积： V=ZnRT/P=0.84×1×8.314×(47+273)/(8×106) =2.76×10-4(m3) 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 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：Z0.813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：Z0.93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： g=m/V=PM/(ZRT)=29P /(ZRT)=29×53.752×106×0.57/0.93×8.314×(105.58+273) =0.306 (g/m3)又解：Z=0.93， Bg=0.0024, g=0.57×1.293/Bg=0.307(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0.7，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=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=0.84Bg= ZTP0/(T0P)=0.84×（273+75）×0.1/(273+20) ×20=0. Ng=V地下/Bg=105×104/0.=2。13×108（m3） 专心-专注-专业5某油气田的组成如表所示。组分YiMiPci (MPa)Tci (K)CH4 0.90216.04.54190.6C2H60.04530.14.82305.40.03144.1 4.19369.80.02158.13.75425.2 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（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） Tpc=YiTci=0.902×190.6+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Z0.82（2）Bg= ZTP0/(T0P)=0.82×(273+32)×0.1/(273+20)×8.3=0.0103m3/ m3（3）Vg地下=BgVg地面=0.0103×10000 m3=103(m3) （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： （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：1=0.0106(mPa·s)查图可得在Ppr=1.84、Tpr=1. 48处，高低压粘度比为g/1=1.3g=1·g/1=0.0106×1.3=0.0138(mPa·s)第二章 油气藏烃类的相态和汽液平衡 二判断题。×× ××三选择题。CDAC第三章 油气的溶解与分离二判断题。 ×× ×三选择题。AADCBB 五计算题。1.某地层油样品，在地层条件下原始体积为310，当温度降到15.5，压力降到大气压时，液体体积减少到204，并析出21.8×气体，计算天然气在原油中的溶解度。 解：Rs=Vg/Vos=218×103/204=106.863(标准米3/米3) 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）当油层压力降到10MPa时，从油中分离出的游离气有多少？ 解：由图可知：（1）Rsi=100 （标准米3/米3） （2）Pb=20 MPa （3） P=10MPa时，Rs=60（标准米3/米3） 因而，析出 Rs=100-60=40 (标准米3/米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，当P=15MPa时，=115标，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。解：由该天然气的比重=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=1.2834.一理想溶液体系由，n-，n-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时的泡点压力和露点压力组分组分（摩尔分数）150°F下蒸气压（大气压）0.61025.0n-0.2807.50n-C50.1102.60 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) 第四章 储层流体的高压物性二判断题。××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五计算题。1解：根据已知数据绘出该体系的PV关系曲线,可确定泡点压力Pb=17.237MPa(1)P=20.684 Mpa下： Bo=408/295=1.383(2)P=17.237MPa下：Bo=410/295=1.390 Bt=Bo=1.390 Rs=(5.275+21)×1000/295=89.068（标准m3/m3）(3)P=13.790MPa下：Bo=388/295=1.315 Bt=430/295=1.458Rs=Vg/Vos=21×1000/295=71.168（标准m3/m3）Bg=(430-388)/(5.275×1000)=7.962×103Z=PT0Bg/P0T=13.79×293×7.926×10-3/0.1×(273+93.33) =0.878若Bg=(Bt-Bo)/(Rsi-Rs)=(1.458-1.315)/(89.068-71.168)=7.997×10-3 则Z=0.8822.在饱和压力下，1密度为876kg/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。解：根据质量守恒定律，对1米3的地面原油有：地面原油的质量+在饱和压力下所溶解天然气的质量=饱和压力下原油的质量即：在标准状况下天然气可近似看为理想气体，即Z=1由状态方程 POV=mgRTO/M 得：（根据比重算：） O=0.704 （） O=0.711 3.有一原油，地层油体积系数为1.340，溶解油气比为89.05标，所溶解的天然的比重为0.75，在20时地面原油比重为0.8251，问地层液体的比重是多少？解：根据质量守恒定律，对1米3的地面原油有：地面原油的质量+在饱和压力下所溶解天然气的质量=饱和压力下原油的质量即： 在标准状况下天然气可以近似看为理想气体，即Z=1由状态方程 POV=mgRTO/M 得： （根据比重算：）（） 7.某油井的生产油气比为16.75/，油罐原油比重为0.8179，油层温度t=84.5,油层压力P=23.56 MPa。该油井样品实验室PVT分析结果如下表。P(实验室压力点)MPaBo(石油地层体积系数)/Rs（溶解油气比）/Bg（气体地层体积系数）/34.011.4987.51630.611.507167.527.211.517167.523.811.527167.523.131.530167.522.451.532167.521.771.534167.521.091.537167.520.77（Pb）1.538167.50.18.371.484145.80.16.331.441130.30.14.291.401115.00.12.241.361100.00.10.201.32385.60.8.161.28771.20.6.121.25257.10.4.081.21542.70.2.041.16824.40.计算：（1）P=16.33MPa时总体积系数；（2）当地层压力为22.45MPa时，假设油井日产40地面原油，问：地面日产气多少？（3）地层压力为4.08MPa时，日产天然气450（标准），地面原油2，问这些产出物在地层中原油，天然气各占多少体积？（4）23.81-27.21MPa之间，原油的等温压缩系数为多少？解：（1）Bt=BO+(Rsi-Rs)×Bg=1.441+(167.5-130.3)×0.00615=1.670 （2）V=40×167.5=6700m3 （3）Vof=Vo×Bo =2×1.215=2.43m3油中溶解的气体体积为Vg= Vo×Rs=2×42.7=85.4m3地层中天然气的体积为V地下=（450-85.4）×0.=9.74（m3） （4） 第二篇 储层岩石的物理性质第一章 砂岩的物理性质二判断题。××××三选择题。BDBACC五计算题。1.试推导下列关系式：其中：S、Sp、Ss分别代表以岩石外表体积、孔隙体积、骨架体积为基准的比面；岩石孔隙度。 1解：设岩石的外表体积为Vf，孔隙体积为Vp，骨架体积为Vs，总内表面积为A 根据定义有： 则有： 又由， 得 同除以Vf 得： 2.试推导由粒度组成资料估算比面的公式： 教材上有 3.两岩样的粒度分析数据如下表：岩样号孔隙度 筛孔直径，mm1-0.500.50-0.250.25-0.100.10-0.050.05-0.010.01127.05.0553.3524.707.955.753.05228.302.9576.1510.505.404.70（1）计算出两样品的不均匀系数和分选系数。（2）求各岩样的比面。 解题要点：（1）先绘制粒度累计分布图，再求不均匀系数和分选系数； （2）先求出平均粒径，再计算岩样比面。 第二章 储层岩石的孔隙性二判断题。×××1.储层埋藏愈深，则孔隙度愈大。 （ × ）2.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。 （ × ）3.饱和煤油法测出的孔隙度是流动孔隙度。 （ × ）4.岩石中有效孔隙体积指连通的孔隙体积。 （ ）5.比面越大，束缚水饱和度越大。 （ ） 三选择题。ACABCD五计算题。1.已知一干岩样质量P1为32.0038克，饱和煤油后在煤油中称得质量P2为22.2946克，饱和煤油的岩样在空气中的质量P3为33.8973克，求该岩样的孔隙体积，孔隙度和岩样视密度（煤油密度为0.8045克/厘米）解：孔隙体积： 外表体积： 样样的空隙度为： 视密度为： 2.试证明等径球型颗粒正排列理想岩石的孔隙度=47.5%。解：设颗粒的半径为r，单元立方体的边长为2r，则立方体的体积Vf为： Vf = (2r)3 = 8r3 单元体中有八个1/8的球粒，其体积Vs为： 则单元体孔隙度为 即=47.5%3.已知某一低饱和油藏中含水饱和度为0.24，储层孔隙度为27%，并分析得油、水和岩石的压缩系数分别为70×、4.5×和1.5×MPa-1，求该油藏的综合弹性压缩系数。若上述油藏含油体积为1500，原始地层压力为27MPa，原油的饱和压力为21.3MPa，试估算该油藏的弹性可采储量。 解：该油藏的含有饱和度为 可采储量为： 4试推导含有束缚水的油藏的综合弹性系数计算式其中：C*地层综合弹性压缩系数； Cf岩石的压缩系数；Co原油压缩系数； Cw地层水压缩系数；So，Swi分别表示含油饱和度和束缚水饱和度。解：设当压力下降时，由于岩石空隙体积缩小,原油和地层水膨胀和 而采出的油量为： = Vb *P*C* 又由压缩系数的定义式 可得： 由此可得出含束缚水的油藏的综合压缩弹性系数为： 5.油藏的岩层压缩系数为8.5×10-4MPa-1，水的压缩系数为4.27×10-4MPa-1，油的压缩系数为17.07×10-4MPa-1，气体的压缩系数为213.34×10-4MPa-1，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：原油饱和度为： 由综合压缩系数的定义式： 可得： 第三章 储层岩石的渗透性二判断题。××× ××三选择题。DBCBCBC五计算题。1.设一横截面积为2cm2，长10cm的圆柱形岩心在0.15Mpa的压差下，通入粘度为2.5的油且流量为0.008/s，岩心被该油样100%饱和，求该岩样渗透率。解：由达西定律有： 该岩样的渗透率为0.067D 2.有一岩样长2.77cm，直径为3.55cm，在20时用水通过它，水的粘度为1，岩样两端的压差为251mmHg，出口端压差为0.1MPa，其流量为0.02 ，求用水通过时的渗透率为多少？对于上述岩样，现改用气体通过它，气体的粘度为0.0175，压差为25mmHg，出口端压力为0.1MPa，流量为0.12，求该岩样的气测渗透率，并与水测渗透率比较。 解：由达西定律有： 当用水通过时： 当用气体通过时： 对比计算结果可得：对于同一岩样，气测渗透率大于液测渗透率。 3有一横向非均质岩石如图所示，由实验测得各区域内的孔隙度和渗透率值如下：， ，；，；，（1）用算术平均法计算该岩石的平均孔隙度和平均渗透率；（2）按实际物理过程计算岩石的平均孔隙度和平均渗透率解：(1) (2) 4.某一油层包括两个分层，一厚度为4.57米，渗透率为150×10-3 ；另一层厚3.05米，渗透率为400×10-3 ，求平均渗透率。若该井在进行修井后，150×10-3 的分层在半径1.22米内之渗透率降低为25×10-3 ；而原来400×10-3 的分层在井周围的2.44米半径内渗透率降低为40×10-3 ，试求该井修井后的平均渗透率。（假设各分层之间不发生窜流，计算时可取re-152.40m，rw=0.15m）解：修进前： 修井后，由等值渗流阻力原理可得：第一分层： 同理第二分层： 因而修井后该井的平均渗透率： 5从达西公式出发推导气测岩石渗透率的计算公式，并指出各符号含义。第四章 储层流体饱和度二判断题。×三选择题。B 不要五计算题。1已知一岩样总质量为6.5540克，经抽提烘干后质量为6.0370克，抽提时所得水的体积为0.3厘米3，由饱和煤油法测得孔隙度为25。设该岩样视密度为2.65克/厘米3，油的密度为0.8750克/厘米3。求此岩样的含油，气，水饱和度。 解：岩样的外表体积为： 岩样的孔隙体积为： 岩样中含油体积为： 2.有一岩样含油水时重量为8.1169g，经过抽提后得到0.3 cm3的水，该岩样烘干后，重量为7.2221g，炮和煤油后在空气中称得重量为8.0535g，饱和煤油的岩样在煤油中称得重量为 5.7561g，求该岩样的含水饱和度、含油饱和度和孔隙度。设岩样密度为2.65 g/，原油密度为 0.8760 g/。解：岩样干重；饱和煤油后在空气中；在煤油中