《油層物理》綜合復習資料一、名詞解釋1．流體飽和度：儲層巖石孔隙中某一流體的體積與孔隙體積的比值。2．巖石的粒度組成：指構成砂巖的各種大小不同的顆粒的相對含量。3．微分別離：使油藏烴類體系從油藏狀態逐漸變到某一特定壓力、溫度狀態,引起油氣別離，并隨著氣體的別離,不斷地將氣體放掉(使氣體與液體脫離接觸)的過程。4．露點：指溫度(或壓力)一定時,開始從氣相中凝結出第一批液滴時的壓力(或溫度)。5．相對滲透率：同一巖石中，當多相流體共存時，巖石對每一相流體的有效滲透率與巖石絕對滲透率的比值。6．有效滲透率：同一巖石中，當多相流體共存時，巖石讓其中一種流體通過的能力。7．接觸別離：使油藏烴類體系從油藏狀態瞬時變到某一特定壓力、溫度狀態,引起油氣別離并迅速到達相平衡的過程。8．潤濕滯后：由于三相周界沿固體外表移動的緩慢而產生潤濕角改變的現象。9．迂曲度：流體質點實際流經的巖石孔隙長度與巖石外觀長度之比。10．孔隙結構：巖石中孔隙和喉道的幾何形狀、大小、分布及其相互連通關系。11．賈敏效應：液珠或氣泡通過孔隙喉道時,產生的附加阻力。12．束縛水飽和度：分布和殘存在巖石顆粒接觸處角隅和微細孔隙中或吸附在巖石骨架顆粒外表不可流動的水的總體積占孔隙體積的比例。13．剩余油飽和度：被工作劑驅洗過的地層中被滯留或閉鎖在巖石孔隙中的油的總體積占孔隙體積的比例。14．泡點：指溫度(或壓力)一定時,開始從液相中別離出第一批氣泡時的壓力(或溫度)。15．涉及系數：工作劑驅掃過的油藏體積與油藏總體積之比。16．有效孔隙度：巖石在一定的壓差作用下，被油、氣、水飽和且連通的孔隙體積與巖石外表體積的比值。17．流度比：驅替流體流度與被驅替流體流度之比。二、作圖、簡答題1．請將描述地層油高壓物性的參數隨影響因素變化規律的表1補充完整〔注：“↗”表示增大，“↘”表示減?。弧癙b”為飽和壓力〕。答：表1地層油高壓物性隨影響因素的變化規律參數密度溶解氣油比體積系數等溫壓縮系數粘度組成(輕組分↗)↘↗↗↗↘溶解氣油比↗↘∕↗↗↘溫度↗↘↘↗↗↘壓力↗P<Pb↘↗↗↗↘P=Pb最小R=Rsi最大最大最小P>Pb↗↘↘↗2．簡要分析影響天然氣在石油中溶解的因素。答：(1)天然氣組成:天然氣中重組分含量越高，其與原油的組成越接近，那么天然氣在石油中的溶解度越大。(2)原油組成：原油中輕組分含量越高，其與天然氣的組成越接近，那么天然氣在石油中的溶解度越大。(3)壓力：壓力越高，到達液化壓力的組分越多，那么天然氣在石油中的溶解度越大。(4)溫度：溫度越高，到達氣化壓力的組分越多，那么天然氣在石油中的溶解度越小。(5)接觸時間和接觸面積：接觸時間越長，溶解越充分；接觸面積越大，溶解越快，那么天然氣在石油中的溶解度越大。3．試繪出多組分烴的相圖，在圖中標明液相區、氣相區、兩相區、泡點線、露點線及臨界點，在多組分相圖中標出凝析氣藏的可能位置，并根據相圖說明該凝析氣藏開發過程中的相態將如何變化？答：APC線上部－液相區；BTC線右方－氣相區；APCTB線包圍的區域－兩相區；APC線－泡點線；BTC線－露點線；C－臨界點。D點〔CT′線以上，C點和T′點之間的區域〕為凝析氣藏。該凝析氣藏在原始狀態〔D點〕下為氣態；開發過程中，隨壓力降低至E點〔CT′線以上〕時，油藏流體開始出現無限少的液體；隨壓力的繼續降低，液相含量逐漸增多，至F點時液相含量到達最大；隨壓力的繼續降低，液相含量逐漸減小，至G點時液相含量減小為零，又成為單一氣相。4．簡述多組分體系相圖的變化特點。答：(1)d多組分混合物的兩相區都位于最大分子量和最小分子量的兩純組分的飽和蒸氣壓曲線之間；(2)各組分的分配比例越接近,兩相區面積越大；(3)兩相區、臨界點向占優勢的組分的飽和蒸氣壓曲線遷移；(4)多組分混合物的臨界壓力一般都高于各組分的臨界壓力；混合物的臨界溫度都居于最大分子量和最小分子量的兩純組分的臨界溫度之間；5．簡述相對滲透率曲線的用途〔答出4條以上〕。答：(1)計算油藏的水驅采收率；(2)結合流體的粘度可以計算油藏中任一飽和度面處的流度比；(3)結合其他參數可以計算任一飽和度面處的油藏流體的產量；(4)結合流體的粘度可以計算油藏中任一飽和度面處的地下、地面產水率；(5)結合油藏的毛管力曲線可以確定油藏過渡帶任一飽和度面的位置；簡述SK圖版法計算天然氣壓縮因子的條件和步驟。條件：(1)天然氣組成或相對密度；(2)SK圖版和函數表；(3)天然氣的狀態參數P、T。計算步驟：(1)假設N2含量大于5%時，那么計算各組分在純烴中所占的比例；(2)由Kay方法求天然氣的視臨界參數Pc,Tc；(3)假設CO2、H2S含量大于5%,那么校正視臨界參數；(4)計算視對應參數Pr,Tr；(5)從SK圖版或Poettman和Carpenter函數表查得Z值；(6)如果N2含量大于5%,那么校正壓縮因子。簡述不同含水飽和度下親油油藏孔隙中的油水分布狀況。答：(1)當含水飽和度很低、水相處于不流動狀態即束縛水飽和度時，油相吸附于孔隙外表并占據了孔道的大局部空間，而水相那么主要以小水滴的形式居于大孔道中心或以水帶的形式存在于微毛細管中。(2)當含水飽和度增加、水相能夠參與流動時，水沿著大孔道中心流動，而油那么靠水的擠壓和摩擦攜帶沿著孔壁流動。(3))當含水飽和度很高、只有水相能夠流動而油相不流動時，水相沿著大孔道中心流動，而油那么以油膜的形式吸附于孔壁或以條帶狀存在于小孔隙中。8．簡要說明毛管力曲線的用途。答：〔1〕評價巖石儲集性能：曲線中間平緩段越低，孔隙越大，中間平緩段越長，孔隙分選越均勻，儲集性能越好?！?〕研究巖石的孔隙結構：曲線中間平緩段越低，孔隙越大，毛管力和孔隙半徑之間成反比?！?〕判斷巖石的潤濕性：在兩相共存的狀態下，曲線的下包面積越小，驅替相越潤濕巖石。〔4〕確定注入工作劑對儲層的損害程度或增產措施的效果：后期的毛管力曲線低于前期的毛管力曲線，那么孔隙變大，說明儲層孔隙結構變好〔即儲層得到了改善〕；反之，變差〔即儲層受到了損害〕?！?〕水驅油〔或氣驅油〕過程中任一飽和度面上的油－水〔或氣〕相間的壓力差：根據毛管力的定義，地層毛管力曲線上的任一飽和度對應的毛管力值即為該飽和度面處油水相間的壓力差?！?〕確定油藏過渡帶內流體飽和度的分布：根據毛管力公式，毛管力與液面上升高度成正比，所以液面上升高度與流體飽和度之間也存在一一對應的關系。〔7〕確定束縛水飽和度、剩余油飽和度：親水地層中，非濕相驅替濕相曲線上最大的非濕相飽和度對應的是束縛水飽和度〔其值為1-最大非濕相飽和度〕，濕相驅替非濕相曲線上最小的非濕相飽和度對應的是剩余油飽和度〔其值為1-最大濕相飽和度〕。〔8〕確定孔隙度、絕對滲透率、相對滲透率等。9．簡要分析影響地層滲透率的因素。答：(1)沉積作用：構成巖石的顆粒分選性越好、粒度越大，其滲透率越大；巖石的構造特征造成地層的滲透率具有方向性和非均質性；巖石中的吼道對滲透率的影響遠大于孔隙對滲透率的影響。(2)成巖作用：隨地層埋深的增加，滲透率降低；隨膠結物含量的增加，滲透率降低；基底膠結方式滲透率最小，接觸膠結方式滲透率最大；溶蝕作用有使滲透率增大的趨勢。(3)構造應力使地層產生裂縫后大大提高滲透率。(4)流體與巖石接觸后會發生物理和物理化學變化，進而影響滲透率。10．簡要分析影響地層孔隙度的因素。答：(1)顆粒的排列方式：正排列方式的孔隙度最大，菱形排列方式的孔隙度最小。(2)顆粒的分選性和磨圓度：分選性越好，磨圓度越好，孔隙度越大。(3)膠結物：膠結物的含量越多，鈣質成分含量越高，孔隙度越小；基底膠結孔隙度最小，接觸膠結孔隙度最大。(4)巖石的壓實程度：隨著埋深的增加，孔隙度減小。(5)成巖后生作用：構造力產生的裂縫越多越大，孔隙度越大；溶蝕作用使孔隙度增大；礦物質和固相顆粒的沉淀使孔隙度減小，等等。11．簡要分析影響油水界面張力的因素。答：〔1〕組成：地層油的分子量越大、極性物質含量越高，油水分子間引力差變小，油水界面張力越小?！?〕溫度：隨溫度的增加，地層油中的輕組分物質易別離出去，油水分子間引力差變小，油水界面張力減小?！?〕壓力：當壓力小于飽和壓力時，隨壓力的增加，地層油中的溶解氣量增大，油水分子間引力差變大，油水界面張力增大。當壓力大于飽和壓力時，隨壓力的增加，地層油被壓縮的幅度大于水，油水分子間引力差變小，油水界面張力減小。飽和壓力點處油水界面張力最大。〔4〕溶解氣：隨溶解氣含量的增加，地層油中的輕組分含量增加，油水分子間引力差變大，油水界面張力增大。五、計算題1、設一油藏含油面積A=10km2，油層有效厚度h=10m，孔隙度φ=20%，束縛水飽和度Swi=20%。在原始油藏壓力Pi=15.5MPa下原油體積系數Boi=1.02，在飽和壓力Pb=10MPa下原油體積系數Bob=1.05，巖石的壓縮系數Cf=2×10-4MPa-1(Pi~Pb之間的平均值)，地層水的壓縮系數Cw=4.5×10-4MPa-1。試計算：(1)該油藏的原油儲量。(2)該油藏的綜合壓縮系數〔Pi~Pb之間〕(3)該油藏的彈性采油量。解：(1)(m3)(2)〔MP-1〕〔MP-1〕(3)(m3)2、在室內用半滲隔板法測某一油藏巖樣的氣驅水毛管力曲線，Sw=50%時，毛管力PCl=0.6×105MPa，室內條件下水的外表張力σwg=72mN/m；油藏條件下，油水界面張力σwo=24mN/m，水的密度ρw=1.088g/cm3，油的密度ρo=0.848g/cm3；自由水面海拔高度為-1000m，油藏巖石親水，地面、地下條件下水對巖石潤濕角相同。求：〔1〕該油藏含水飽和度Sw=50%的面距自由水面的距離；〔2〕含水飽和度Sw=50%的面的海拔高度。解：〔1〕Sw=50%面距自由水面的距離為：=8.5(m)〔2〕Sw=50%面的海拔深度為：(m)3、設一油基泥漿取心巖樣蒸餾洗油前質量W1=100g，洗油烘干后質量W2=92g，蒸餾出水的體積Vw=4cm3，巖樣視密度〔外觀密度〕ρf=2g/cm3，原油密度ρo=0.8162g/cm3，巖樣孔隙度=25%。計算：(1)巖樣的含油、含水飽和度；(2)假設水體積系數Bw=1.03，求巖石在原始油藏條件下〔原始地層壓力高于飽和壓力〕的含油飽和度。解：(cm3)(cm3)〔1〕〔2〕4、有一封閉未飽和油藏，原始原油儲量在標準狀況下為N〔m3〕，原始壓力為Pi，原始溶解氣油比為Rsi〔m3/m3〕；目前壓力P低于泡點壓力Pb,累積采油