地层水的高压物性
油层物理复习题答案
《油层物理》综合复习资料一、名词解释1相对渗透率：同一岩石中，当多相流体共存时，岩石对每一相流体的有效渗透率与岩石绝对渗透率的比值。
2、润湿反转：由于表面活性剂的吸附，而造成的岩石润湿性改变的现象。
3、泡点：指温度（或压力）一定时，开始从液相中分离出第一批气泡时的压力（或温度）。
4、流度比：驱替液流度与被驱替液流度之比。
5、有效孔隙度：岩石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石外表体积的比值。
6、天然气的压缩因子：在一定温度和压力条件下，一定质量气体实际占有的体积与在相同条件下理想气体占有的体积之比。
7、气体滑动效应：在岩石孔道中，气体的流动不同于液体。
对液体来讲，在孔道中心的液体分子比靠近孔道壁表面的分子流速要高；而且，越靠近孔道壁表面，分子流速越低；气体则不同，靠近孔壁表面的气体分子与孔道中心的分子流速几乎没有什么差别。
Klin be nberg把气体在岩石中的这种渗流特性称之为滑动效应，亦称Klinkenberg效应。
8、毛管力：毛细管中弯液面两侧两相流体的压力差。
9、润湿：指液体在分子力作用下在固体表面的流散现象。
10、洗油效率：在波及范围内驱替出的原油体积与工作剂的波及体积之比。
11、束缚水饱和度：分布和残存在岩石颗粒接触处角隅和微细孔隙中或吸附在岩石骨架颗粒表面的不可能流动水的体积占岩石孔隙体积的百分数称为束缚水饱和度。
12、地层油的两相体积系数：油藏压力低于饱和压力时，在给定压力下地层油和其释放出气体的总体积与它在地面脱气后的体积之比。
13、吸附：溶质在相界面浓度和相内部浓度不同的现象。
二、填空题1、1、润湿的实质是_固体界面能的减小 _______ 。
2、天然气的相对密度定义为：标准状态下，—天然气的密度 _____ 与—干燥空气的密度之比。
3、地层油的溶解气油比随轻组分含量的增加而增加，随温度的增加而减少；当压力小于泡点压力时，随压力的增加而增加；当压力高于泡点压力时，随压力的增加而不变。
《油层物理学》第3节：地层水的高压物性
油藏物理学——地层水的高压物性
一. 地层水的特点characteristic of formation water 地层水是指油气层边部﹑底部﹑层间和层内的 各种边水﹑底水﹑层间水及束缚水的总称。 地层水与地面水的区别在于：地层水在地层中 长期与岩石和石油接触，因而一般总含有相当 多的金属盐类，地层水中含盐是地层水有别于 地面水的最大特点。在这些金属盐类中，尤其 以钾盐﹑钠盐最多，而钙﹑镁等碱土金属盐类 则较少。
油藏物理学——地层水的高压物性
四. 污水回注的优越性： dump flodding/produced-water reinjection
油藏物理学——地层水的高压物性
（二） 主要离子principal ion
1﹑钙离子Ca2+：在适宜条件下（如水温升高， PH值增高，二氧化碳减少），可以和CO32-、 HCO3-、SO42-等阴离子结合生成CaCO3垢及难 溶的CaSO4垢或悬浮物。
2﹑钡离子Ba2+：可与水中的SO42-结合生成难溶的 BaSO4。
Bw溶气>Bw纯水
一般由于Vws≈Vwf
所以Bw ≈1P ,Βιβλιοθήκη Bw T , Bw R , Bw
油藏物理学——地层水的高压物性
4﹑地层水的粘度 viscosity T , w 与压力关系不大。
温度一定时，矿化度越大，μw越大 （图4－11和4－12或何中2－62和2－ 63）。
油藏物理学——地层水的高压物性
第三节 地层水的高压物性 physics property of formation water
油藏物理学——地层水的高压物性
讲课提纲
一. 地层水的特点（矿化度﹑硬度﹑分类） 二. 地层水的高压物性（R ﹑ Cw ﹑ Bw ﹑ μw） 三. 水质分析（物理性质﹑主要离子﹑细菌﹑
石油工程概论智慧树知到答案章节测试2023年中国石油大学(华东)
绪论单元测试1.关于石油工程的理解，说法正确的是（）。
A:开展石油工程研究与工作和油气生成、油气藏类型及其特征等无关B: 石油工程包括油气藏工程、钻井工程、油气开采工程、地面工程等多方面内容C:石油工程是石油天然气工业体系中的重要一环D:石油工程是经济有效地将深埋于地下的油气从油气藏中开采到地面所实施的一系列工程和工艺技术的总称答案:BCD第一章测试1.油藏流体是指存在于地下油藏岩石中的石油、石油伴生气(天然气)和地层水；随温度、压力的变化，油藏流体的物理性质也会发生变化。
（）A:错B:对答案:B2.多组分烃类系统相图中的三线包括（）。
A:露点线B:等压线C:等液量线D:等温线E:泡点线答案:ACE3.地层油的粘度随着温度增加而降低，随着压力增加而增加。
（）A:对B:错答案:B4.表征天然气与理想气体差异的主要参数是（）。
A:天然气的体积系数B:通用气体常数C:天然气的压缩系数D:天然气的压缩因子答案:D5.关于地层水的高压物性说法正确的是（）。
A:同样温度压力条件下，溶有天然气的地层水较不含气的地层水的压缩性大B:地层水的体积系数可近似视为1C:地层水的压缩系数与地层油的压缩系数定义形式相似D:地层水中溶解的天然气量一般比较少答案:ABCD第二章测试1.岩石的孔隙度是指岩石孔隙体积与岩石外表体积之比，可分为绝对孔隙度、有效孔隙度、流动孔隙度等。
（）A:错B:对答案:B2.关于流体饱和度的说法正确的是（）。
A:同一油气藏中，含油、含气、含水饱和度之和小于1B:剩余油饱和度不随时间变化C:残余油饱和度是指被工作剂驱洗过的地层中被滞留或闭锁在岩石孔隙中的油的体积占孔隙体积的比例D:油藏中若已知束缚水饱和度就可以求出原始含油饱和度答案:CD3.岩石的压缩系数是指单位体积岩石中孔隙体积随有效压力的变化值；该值很小，油田开发过程中常被忽略（）。
A:错B:对答案:A4.关于油藏岩石渗透率的说法正确的是（）。
储层流体高压物性参数计算方法
哪些是储层流体高压物性参数？
它们主要是指流体的粘度、相对密度、体积系数、 压缩系数、分子量 、天然气的偏差因子 、原油的溶解 油气比和两相体积系数等等。
储层流体高压物性参数计算方法
为什么要进行储层流体高压物性参数计算？
对储层流体物性的评价是油气藏工程研究中的首要 环节，也是最重要的环节。由于储层流体物性参数是油 气藏的重要参数，因此，在可能的情况下，应当在实验 室中进行测定。
T p cT p c 14 4y 9 4 N
储层流体高压物性参数计算方法
2、拟对比压力PPr和拟对比温度TPr的计算
对比参数就是指某一参数与其应对应的临界参数之比：即
p pr
p p pc
T
T Pr
T pc
3、天然气偏差因子Z的计算
定义：天然气偏差因子Z的计算是指在某一压力和温度 条件下，同一质量气体的真实体积与理想体积之比值。
储层流体高压物性参数计算方法
主要方法: 1.经验关系式法 2 .非线性神经网络法
储层流体高压物性参数计算方法
第一节 地层天然气的物性参数计算
地层天然气主要是指干气气藏气体、凝析气藏气 体和煤层气气体，其高压物性参数包括天然气的偏差 因子、压缩系数、体积系数和粘度。
1、拟临界压力ppc和拟临界温度 Tpc的计算
LC7 M7c
M M 7 /c c7 0.0001
该方法计算结果的平均偏差为7.4%。
储层流体高压物性参数计算方法
第二节 地层原油的物性参数计算
地层原油的高压物性参数包括原油饱和压力、溶解气 油比、压缩系数、体积系数和粘度。
1、原油饱和压力
饱和压力Pb（泡点压力）是原油中第一个气泡出现时的最
1-6地层水的物理性质
第六节 地层水的高压物性
二、地层水的分类
具体 思路
苏林分类法
根据水中Na 包括K 的当量比， 根据水中 +（包括 +）和Cl-的当量比， 利用水中正负离子的化合顺序， 利用水中正负离子的化合顺序，以水中某 种化合物出现的趋势而命名水型。 种化合物出现的趋势而命名水型。 硫酸钠(Na 硫酸钠(Na2SO4)水型 重碳酸钠(NaHCO 重碳酸钠(NaHCO3)水型 氯化镁(MgCl 氯化镁(MgCl2)水型 氯化钙(CaCl 氯化钙(CaCl2)水型
第六节 地层水的高压物性
地层水： 地层水：
油层水(与油同层)和外部水(与油不同层)的总称。 油层水(与油同层)和外部水(与油不同层)的总称。
底水 边水 层间水 束缚水 上层水 下层水 构造水
地层水长期与岩石和地层油接触
地层水中含有大量的无机盐
一、地层水的矿化度
1.地层水中的离子 1.地层水中的离子 阳离子 阴离子 Na+、K+、Ca2 + 、Mg2 + Cl-、CO32 - 、SO42 - 、HCO3-
2.矿化度 水中矿物盐的质量浓度，通常用mg/L表示。 2.矿化度 水中矿物盐的质量浓度，通常用mg/L表示。 mg/L表示 地层水的总矿化度表示水中正负离子的总和。 地层水的总矿化度表示水中正负离子的总和。 总矿化度表示水中正负离子的总和 不同油藏的地层水矿化度差别很大。 不同油藏的地层水矿化度差别很大。
第六节 地层水的高压物性
二、地层水的分类
苏林分类法
苏林成因系数划分水型
当量比
Na + K ≻1 Cl −
Na + K ≺1 Cl −
+ +
+
第五节 地层水的高压物性
第五节地层水的高压物性
¾教学目的：
了解地层水的化学组成和分类，熟练掌握地层水各种高压物性参数的定义、计算方法以及影响因素。
¾教学难点和重点：
教学重点：
1、地层水各种高压物性参数的定义、计算和影响因素
2、含盐量对地层水物性参数的影响
教学难点
教学难点：
1、地层水的分类方法
¾教法说明：
课堂讲授并辅助多媒体课件展示相关的数据和图表课堂讲授并辅助多媒体课件展相关的数据和图表¾教学内容：
教学内容
1、地层水的化学组成
2、地层水的分类
3、地层水的体积系数
4、地层水的压缩系数
5、地层水的粘度
1.天然气在地层水中的溶解度
1. 天然气在地层水中的溶解度
定义：天然气在地层水中的溶解度是指地面体条件下单位体积地层水在地层压力、温度条件下所
溶解的天然气体积。
在高温高压地层条件下，地层水中溶有大量的盐，只溶有少量的天然气，10MPa 压力下溶气量，一般不超过1～2m 3/m3。
压力下溶气量，一般不超过1～2m
天然气在纯水中的溶解度主要取决于压力与温度，地层水含盐量增加，溶解气量减少。
纯水压缩系数
↑=>Rs↓=>Cw iv)矿化度↑ => Rs↓ => Cw↓
复习思考题：
复
91、当地层水中同时含有K+、Na+两种离子时，其百分毫克当量怎样计算？
2影响地层水高压物性参数的主要因素各是92、影响地层水高压物性参数的主要因素各是什么？。
第四章储层流体的高压物性
地面 Vgs s
Voi油藏原始条件下地层油体积 Vof ＝P时，地层油中分离出的
油的体积
Vgf ＝P≤Pb时, 从Voi中分离出的气体体积 Vgs为Vf体积地层油在地面分离出来气体体积 Vos为Vf体积地层油在地面脱气后体积
三、地层原油的体积系数 (2)Bt 的求取
Pi>Pb VPo>i Pb
Cw
1 Vw
Vw p
T
★Cw一般为3.7~5×10-4/MPa
Cw Co Cg
三、地层水的压缩系数
2. 影响Cw因素：
压力 P↑→Cw↓
温度 T<50℃, T Cw T>50℃, T Cw
天然气溶解度 Rw↑→Cw↑
矿化度 矿化度↑→Cw↓
三、地层水的压缩系数
3.Cw求取：图版法 查图版确定无溶解气时Cw； 查图版确定溶解气量Rw； 对Cw校正 根据溶解气量Rw查图版确定Cw的校正系数，对Cw校 正
原始溶解 气油比
三、地层原油的体积系数 1. 定义
原油在地下体积Vof与其在地面脱气后的体积Vos之比
Vof－地层油体积，m3
1 m3
Bo
V of V os
Vos－地面脱气油体积，(标)m3 Bo－地层油体积系数，(标)m3／m3
★Bo反映了地层油→地面后的体积变化幅度 在高压下，原油会受到压缩，但地层原油Bo＞1
本节重点 ➢ 地层油高压物性参数定义、影响因素及确定
方法 本节难点 ➢ 两相体积系数的定义及计算公式推导 ➢ 各高压物性参数的影响因素分析
二、地层油的密度和相对密度
1. 地层油密度
定义
地层油的密度是指单位体积地层油的质量
o
mo Vo
第4章地层流体的高压物性
Rsi Vg / Vos
Rs
Rs (
P,T
)
Vg ( P,T Vo( P,T
) )
sc sd
第一节 地层油的高压物性参数
图4-1 典型地层油接触脱气溶解气油比曲线
第一节 地层油的高压物性参数
地层压力高于饱和压力时的溶解气油比
均为原始溶解气油比Rsi。当地层压力降至低
于饱和压力后，随着压力降低一部分气体已 从地层原油中逸出，溶解于原油中的气量减
Pb
Pi
两相体积系数 单相油体积系数
(2)当地层压力降低到
地面大气压时，油中溶
解气全部脱出，Rs＝0； 此时，Bg＝1，Bo＝1， 故得出Bt＝1+Rsi，此时 Bt为最大值。
第一节 地层油的高压物性参数
Bo Bt
Bt Bo
B ob
0.1
Pb
Pi
两相体积系数 单相油体积系数
(3)由于Bo、Bg、Rs均 为压力P的函数，Bt也是 压力的函数， Bt-P关系
曲线如图所示。
(4)Bt-P曲线只在P＜Pb 时才存在，因为当P＞ Pb时为单相油。
第一节 地层油的高压物性参数
四、 地层原油的压缩系数
所谓地层原油压缩系数是指地层油体积随
压力变化的变化率。在等温条件下原油的压
缩系数定义为：
Co
1 Vf
(V f P
)T
1 Vf
V f P
1 Vf
Vb V f Pb P
1、地层原油体积系数
原油地下体积系数，简称为原油体积系数，
是一定量原油在地下的体积(即地层油体积)与其
在地面脱气后的体积之比，用Bo表示，即：
Bo
VoR P,T Vos P,T
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z 地层水的高压物性
含盐
地层水
溶解少量 天然气
高温高压
天然气在地层水中的溶解度
回顾一下天然气的含水量
定义
与Rs是否神似？
§5.2 地层水的高压物性
天然气在地层水中的溶解度
影响因素
压力 温度 矿化度（含盐量）
地层水的压缩系数
如何求取？？？
§5.2 地层水的高压物性
地层水的体积系数
定义
压力
影响因素
温度 溶解气量
地层水的压缩系数
压力
影响因素
温度 矿化度（含盐量）
本章知识要点
一、概念题
1. 地层水的体积系数 2. 地层水的压缩系数 3. 地层水的粘度 4. 多次脱气 5. 气体溶解度
二、简答题
1. 地层水的概念是什么？它与普通水和地层油 比较具有什么特点？
2. 组成地层水的主要化学成分有哪些？水型划 分的原则是什么？
三、计算题
1. 计算油藏压力为14.0MPa，油藏温度为80℃，含盐量为40000mg／L的地层水的 压缩系数。
2. 某油田一口井的地层水的化学组成如下： 试判断该地层水的水型。
组分
含盐量（mg/l） 离子当量
Na++K+
2511 39.10 22.97
Ca2+
27 12.15
Mg2+
70 20.04
阳离子 ①
Na+、K + ＋ ②
Mg2+ ＋ ③
Ca2+ ＋
地层水溶液离子化合顺序
判断流程
阴离子
—
Cl-
— SO42-
— HCO3-
⎡⎣ Na+ ⎤⎦ > 1 ⎡⎣Cl− ⎤⎦
⎡⎣ Na + ⎤⎦ − ⎡⎣Cl− ⎤⎦ > 1
⎡⎣S
O
24
⎤⎦
NaHCO3水型
⎡⎣ Na + ⎤⎦ − ⎡⎣Cl− ⎤⎦ < 1
⎡⎣S
O
24
⎦⎤
Na2SO4水型
⎡⎣ Na+ ⎤⎦ < 1 ⎡⎣Cl− ⎤⎦
⎡⎣Cl− ⎤⎦ − ⎡⎣ Na+ ⎤⎦ > 1 ⎡⎣ Mg2+ ⎤⎦
CaCl2水型
⎡⎣Cl− ⎤⎦ − ⎡⎣ Na+ ⎤⎦ < 1 ⎡⎣ Mg2+ ⎤⎦
MgCl2水型
§5.1 地层水的化学组成及分类
¾ Example 5-1
油层物理
中国石油大学（北京） 2007
第一篇 储层流体的物化性质
第1章 石油的物性 第2章 天然气的物性 第3章 油气体系相态及相平衡 第4章 油气体系中气体的溶解与分离 第5章 地层水的高压物性
2007年9月29日星期六
中国石油大学（北京）石油天然气工程学院
第5章 地层水的高压物性
z 地层水
什么是地层水？
Cl-
1861 35.45
SO42-
72 48.45
HCO3-
519 61.008
CO32-
0 30
2007年9月29日星期六
中国石油大学（北京）石油天然气工程学院
矿化度
除以 离子的化学当量
硬度
离子毫克当量浓度
§5.1 地层水的化学组成及分类
z 地层水的分类－化学组成（离子的毫克当量浓度比）
苏林分类 地层水型分类
硫酸钠（Na2SO4）水型 重碳酸钠（NaHCO3）水型 氯化镁（MgCl2）水型 氯化钙（CaCl2）水型
§5.1 地层水的化学组成及分类
z 地层水型判别
边、底水
地层水
层间水 束缚水
为什么研究地层水？
§5.1 地层水的化学组成及分类
§5.2 地层水的高压物性
什么是束缚水？
2007年9月29日星期六
中国石油大学（北京）石油天然气工程学院
§5.1 地层水的化学组成及分类
z 地层水的化学组成
含盐
地层水
阳
Na＋、K+、Ca2＋、Mg2＋
阴
Cl－、HCO3－、SO42－、 CO32－
已知：地层水的化学组成； 判断其水型。
组分 含盐量（mg/l）
离子当量
Na++K+ 1200 39
Ca2+
Mg2+
Cl-
24
70
1855
12
20
35
SO4296 48
HCO3540 60
CO320 30
2007年9月29日星期六
中国石油大学（北京）石油天然气工程学院
§5.2 地层水的高压物性