油层物理

2016年硕士研究生入学考试大纲

考试科目名称：渗流物理 考试时间：180分钟，满分：150分 一、考试要求：

要求掌握油层物理及渗流力学的基本概念、特点、基本理论和方法，并能够熟练运用所学的知识解决生产实际问题。试卷结构一般如下：

a. 基本概念题；b. 填空判断；c. 分析简答题（包括绘简图）；d. 推导计算题。

二、考试内容：

（一）油层物理要求的主要内容

第一章 储层流体的物理性质

第一节 储层烃类的组成及分类

石油的化学组成及分类、天然气的化学组成及分类。

第二节 储层烃类的相态特征

有关相态的基本概念；单、双、多组分体系的相态特征、相图的应用；典型油气藏相态特征。

第三节 油气系统的溶解与分离

亨利定律、天然气在原油中的溶解特点及其影响因素；相态方程的推导及其应用；平衡常数定义及确定方法，理想溶液平衡常数及应用；油气分离方式、特点及多级分离计算。

第四节 天然气的高压物性

天然气的基本物性参数（组成、视分子量,相对密度,压缩系数,体积系数,压缩因子,天然气粘度）定义、特点及其应用；天然气状态方程（理想气体状态方程、压缩因子状态方程）及其应用；对应状态定律、天然气压缩因子图版的应用。

第五节 地层油的高压物性

油层物理：

一、名词解释题

1.粒度组成：岩石各种大小不同颗粒的含量。

2.不均匀系数（n）：n=d60/d10，式中：d60——在颗粒累积分布曲线上颗粒累积重量百分数为60%的颗粒直径；d10———在颗粒累积分布曲线上颗粒累积重量百分数为10%的颗粒直径。 3.粘土：直径小于0.01的颗粒占50%以上的细粒碎屑。

4.胶结类型：胶结物在岩石中的分布状况及与碎屑颗粒的接触关系。 5.岩石的比面(S)：单位体积岩石内颗粒的总表面积或孔隙总的内表面积。 6.岩石的孔隙度(υ)：岩石中孔隙体积与岩石总体积的比值。 7.岩石的绝对孔隙度(υa)：岩石的总孔隙体积与岩石外表体积乊比。 8.岩石的有效孔隙度(υe)：岩石中有效孔隙体积与岩石外表体积乊比。

9.岩石的流动孔隙度(υf)：在含油岩石中，能在其内流动的孔隙体积与岩石外表体积乊比。 10.岩石的压缩系数(Cf)：Cf=ΔVp/Vf*1/ΔP,Cf是指油层压力每降低一个大气压时，单位体积岩石内孔隙体积的变化值。

11.油层综合弹性系数(C)：C=Cf+ΦCl;C=Cf+Φ(CoSo+CwSw) 当油层压力降低或升高单位压力时，单位体积油层内，由于岩石颗粒的变形，孔隙体积的缩小或增大，液体

油层物理：

一、名词解释题

1.粒度组成：岩石各种大小不同颗粒的含量。

2.不均匀系数（n）：n=d60/d10，式中：d60——在颗粒累积分布曲线上颗粒累积重量百分数为60%的颗粒直径；d10———在颗粒累积分布曲线上颗粒累积重量百分数为10%的颗粒直径。 3.粘土：直径小于0.01的颗粒占50%以上的细粒碎屑。

4.胶结类型：胶结物在岩石中的分布状况及与碎屑颗粒的接触关系。 5.岩石的比面(S)：单位体积岩石内颗粒的总表面积或孔隙总的内表面积。 6.岩石的孔隙度(υ)：岩石中孔隙体积与岩石总体积的比值。 7.岩石的绝对孔隙度(υa)：岩石的总孔隙体积与岩石外表体积乊比。 8.岩石的有效孔隙度(υe)：岩石中有效孔隙体积与岩石外表体积乊比。

9.岩石的流动孔隙度(υf)：在含油岩石中，能在其内流动的孔隙体积与岩石外表体积乊比。 10.岩石的压缩系数(Cf)：Cf=ΔVp/Vf*1/ΔP,Cf是指油层压力每降低一个大气压时，单位体积岩石内孔隙体积的变化值。

11.油层综合弹性系数(C)：C=Cf+ΦCl;C=Cf+Φ(CoSo+CwSw) 当油层压力降低或升高单位压力时，单位体积油层内，由于岩石颗粒的变形，孔隙体积的缩小或增大，液体

《油层物理学》 实验指导书

单钰铭 编

成都理工大学

石油系石油工程实验室

2001．12

前 言

为了适应石油工程、资源勘查工程专业学科建设以及现代实验教学要求和发展的需要，编写了这本油层物理实验指导书，供本科生教学实验使用。

本实验指导书是在王允诚教授主编的《油层物理学》教材之附录—油层物理基本实验的基础上，结合目前实验室建设现状，并参考了目前国内其它油层物理实验教材编写而成。

油层物理实验是油层物理学的重要组成部分，油层物理实验的学习和实践，目的是培养学生独立从事科学实验的能力和具有实事求是的科学态度；熟练掌握油层物理实验的基本技能；培养观察、分析现象并解决实际问题的能力，学会独立思考，灵活运用理论知识指导科学实践，提高科学实验素质。

本实验指导书密切配合理论教学的基本要求，着重实验基础和实验操作技术等内容的介绍。

由于编者水平所限，书中存在的缺点和错误在所难免，热情希望使用者给予批评指正。

编者 2001年12月

目 录

一、实

题型：名词解释 简答题 画图题 计算题

（平时成绩40%+考试成绩60%） 第一章 储层流体的高压物性

第一节 油气藏烃类的相态特性

1、单、双、多组分体系的相态特征 单组分体系：

两点:临界点C,三相共存点T

三线:饱和蒸汽压线,溶点线,升华线 三区:气相区,液相区,固相区

临界温度:高于该温度，无论施加多大压力，气体不可液化 .

临界压力:高于此压力，无论温度多少，液体和气体不会同时存在. 泡点压力:温度一定，开始从液相中分离出第一批气泡的压力. 露点压力:温度一定，开始从气相凝析出第一批液滴的压力. 泡点线: 是等温降压时体系出现第一批气泡的轨迹线。 露点线: 是等温升压时体系中出现的第一批液滴的轨迹线

饱和蒸汽压线:单组分的饱和蒸汽压线为泡点线和露点线的共同轨迹. 分析1----2 3-----4相态变化 多组分体系：

（1） 双组分体系的相图不再是一条单调曲线，而是一开口的环形 曲线.

（2） 双组分体系的临界点不再是两相共存的最高压力和温度点, 而是泡点线和露点线的对接点.

（3）双组分体系的两相区介于两纯组分的饱和蒸汽压曲线之间, 且临界压力高于各组分的临界压力,但临界温度确界于两组

第一章储层岩石的物理特性

油气储层为地下深处多孔岩层，因此油气地下储集空间的特征——储层多孔介质的结构、性质决定了油藏的赋存特点、油气的储存丰度与储量、油气井的产能，也决定了油藏开发的难易程度和最终效果。研究和掌握储层物性是认识储层、评价储层、保护和改造储层的基础，是从事石油勘探、钻井、油田开发开采及提高油气采收率工作所必需掌握的基础知识。

石油与天然气储层主要为沉积岩储集层，而沉积岩又分为碎屑岩和碳酸盐岩储集层（表5—1）。世界上主要含油气区的储集层多为碎屑岩储集层，它包括各种类型的砂岩、砾岩、砾砂岩以及泥岩。碎屑岩储集层分布广、物性好，是主要的储层岩石。

碳酸盐岩储集层是另一类重要的油气储集层。根据全球资料统计，以碳酸盐岩为储集层的油气储量，约占总储量的一半，油产量达到总产量的50％以上。波斯湾盆地是世界碳酸盐岩油田分布最集中的地区，我国也发现了一批碳酸盐岩油气藏。实践向人们展示了在碳酸盐岩中寻找油气资源的广阔前景。本篇将以碎屑岩（砂岩）、碳酸盐岩为主要研究对象。

表5—1储层岩石的分类与实例

砂岩储层是由砂粒沉积并经胶结物胶结而成的多孔介质，颗粒固体物质构成骨架，颗粒之间存在的间隙为空隙或称孔隙。本篇研究砂岩的粒度组成、比面等骨架性质，以及孔隙性

油层物理学答案

【篇一：油层物理课后习题答案】

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：

ch4?40%,c2h6?10%，c3h8?15%，c4h10?25%，c5h10?10%。 解：按照理想气体计算：

2.已知液体混合物的质量组成：

c3h8?10%,c4h10?35%,c5h12?55%.将此液体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。 解：

3．已知地面条件下天然气各组分的体积组成：ch4?96.23%,c2h6?1.85%，

c3h8?0.83%，c4h10?0.41%， co2?0.50%，h2s?0.18%。若地层压力为15mpa，

地层温度为50oc。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：

（1）视相对分子质量 mg??(yimi)?16.836 （2）相对密度 ?g? mgma ?

16.836

?0.580552 29

（3）压缩因子 pr?

p15t50?273??3.244 tr???1.648 pc4.624tc196.

一、名词解释：

1 Absolute permeability：P239绝对渗透率 ：岩心中100%被一种流体所饱和时测定的渗透率。

2 Acid sensitive：岩石酸敏性：酸敏性是指酸化液进入地层后与地层中的酸敏性矿物发生反应，产生凝胶、沉淀或释放出微粒，使地层渗透率下降的现象。

3 Adhesive power：粘附功：非湿相流体中，将单位面积的湿相从固体界面拉开所作的功。

4 Adsorption：吸附作用：溶解于某一相中的物质，自发地聚集到两相界面层并急剧减低该界面层的表面张力的现象称之为吸附。 5 Average production oil/gas ratio：平均生产油气比：

6 Bubble point pressure：泡点压力：温度一定时，压力降低过程中开始从液相分离出第一批气泡时的压力。

7 Capillary hysteresis：毛细管滞后现象：在其他条件相同的情况下，由于饱和顺序不同，毛细管中吸入过程产生的液柱高度小于驱替过程产生的液柱高度。

8 Capillary number：P256毛管数：油滴上的动力与阻力之比。ΔP/Lδ

9 Capillary pressure curve：毛细管压力曲线：用实验的方法测量出不同湿

一、名词解释

1、对比状态原理：当两种气体处于相同对比状态时，气体的许多内涵性质（即与体积大小无关的性质）如压缩因子Z、粘度也近似相同。

2、天然气压缩因子：指在给定的压力和温度下，一定量真实气体体积与相同温度、压力下等量理想气体体积之比。即Z=V实际气体/V理想气体。

3、接触分离：指在油气分离过程中分离出的气体与油始终保持接触，体系的组成不变

4、体系的组成：体系中所含组分以及各组分在总体系中所占的比例称为该体系的组成。体系的组成定量的表示体系中个组分的含量构成情况。

5、泡点压力：指温度一定时，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。

6、露点压力：指温度一定时，压力升高过程中从汽相中凝结出第一批液滴时的压力。

7、饱和蒸汽压：指某一单组分体系在某一温度下处于热力学平衡状态时蒸汽在恒定容器内所产生的压力。反映了该组分的挥发性。若饱和蒸汽压越大则挥发性越强。

8、气液平衡比：指平衡体系中第i组分 在气相中的摩尔分数与其在液相中的摩尔分数的比值。即Ki=yi/xi。

9、束缚水：指在油藏形成过程中未被油气排驱而残存在储集层内的不再参与流动的水。

10、岩石的粒度组成：指不同粒径范围（粒级）的颗粒占全部颗粒的百分数，通常用质量百分

精品好文档，推荐学习交流

油层物理试卷（100）

一．名词辨析（5*5）

1.接触分离，微分分离，一次脱气，多级脱气四者的联系与区别

答：接触分离是使油藏烃类体系从油藏状态瞬时变某一特定压力，温度状态，引起油气分离并迅速达到相平衡的过程；一次脱气是指油藏烃类体系从油藏状态下一次分离到大地气压气温上的状态的相态

平衡过程，属于接触分离的一种。微分分离是在微分脱气过程中，随着气体的分离，不断将气体放掉（使气体与液体脱离接触）；多级脱气是指在脱气过程中分几次降压，将每级分出的气体排走，液体在进行下一次脱气，最后达到指定压力的脱气方法，属于微分分离的一种。2．天然气的等温压缩系数和体积系数的区别和各自的意义答：天然气等温压缩系数：在等温条件下单位体积气体随压力变化的体积变化值；其物理意义每降低单位压力，单位体积原油膨胀具有的驱油能力。天然气体积系数：一定量的天然气在油气层条件下的体积与其在地面标准条件下的体积之比；其意义是对于湿气和凝析气，采到地面后有液态凝析油产生，在计算产出气体的标准体积时，通常将凝析油转换出曾等物质的量的气体的标准体积，是膨胀系数的倒数。

3.有效孔隙度和流动孔隙度的区别

答：有效孔隙度是指在一定的压差作用下，被油气水饱和且连通的孔隙体积与岩