1-5地层油的性质
西南石油大学《油层物理》考研练习题目
D、小，小
答案为 C
第一章 油层物理问答题 1-1．什么叫岩石的粒度组成？
Gi = Wi % 答：构成岩石的各种直径不同的颗粒的重量含量，即 W （i=1，2，…n） 1-2．什么叫岩石的比面？
Sb 答
A Vb
（1/cm）
1-3．什么叫岩石的压缩系数？
答 ：当压力每变化单位数值时，单位外表体积岩石内的孔隙体积的变化值。即
系为
。
A、K>Kl>Kg 答案为 C
B、Kl>Kg>K C、Kg>K>Kl
D、K>Kg>Kl
1-11 气体滑动效应随平均孔道半径增加而
，随平均流动压力增加
而
。
A、增强，增强； B、增强，减弱； C、减弱，增强； D、减弱、减弱
答案为 D
1-12 岩石孔隙结构的分选性愈
，迂回度愈
，则岩石的绝对渗透率
愈低。
西南石油大学《油层物理》考研练习题目
第一章 油层物理 判断题 1．不均匀系数愈大，则粒度组成愈均匀。（错） 2．三种不同基准体积的比面之间的关系 Sp>Ss>Sb。P5（正确） 3．三种不同孔隙度之间的关系应为 φ 流动<φ 有效<φ 绝对。正确 4．平均压力 愈大，则滑动效应愈显著。（错） 5．平均孔道半径愈小，则对滑动效应愈显著。（正确） 6．储层埋藏愈深，则孔隙度愈大。（错） 7．粒度组成分布曲线尖峰愈高，则粒度组成愈均匀。（正） 8．地层水矿化度愈高，则粘土膨胀能力愈强。P61（错） 9．颗粒平均直径愈大，则岩石比面愈大。（错） 10．胶结物含量愈大，则岩石比面愈大。（错） 11．粒度组成愈均匀，则岩石孔隙度愈大。（正确） 12．离心法测出的岩石孔隙度是有效孔隙度。（错） 13．饱和煤油法测出的岩石孔隙度是流动孔隙度。（错） 14．岩石比面愈大，则岩石的绝对渗透率愈小。（正确） 15．平行于层理面的渗透率小于垂直于层理面的渗透率。（错） 16．同一岩样的气测渗透率必定大于其液测渗透率。（正确） 17．分选系数愈大，则粒度组成愈均匀。（错） 18．绝对渗透率在数值上等于克氏渗透率。（正确） 19．粘土矿物中蒙脱石的膨胀能力是最强的。（正确） 20．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。（错）
长庆油田资料汇总
长庆油田长庆油田勘探区域主要在陕甘宁盆地，勘探总面积约37万平方公里。
油气勘探开发建设始于1970年，先后找到油气田22个，其中油田19个，累计探明油气地质储量54188.8万吨（含天然气探明储量2330.08亿立方米，按当量折合原油储量在内）。
成为国内仅次于大庆、胜利油田的第三大油田。
长庆油田是中国石油油气储量快速增长的领跑者，每年给国家新增一个中型油田，我国陆上最大产气区和天然气管网枢纽中心，原油产量占全国的1/10，天然气产量占全国的1/4。
油气产量加速向5000万吨油气当量目标挺进。
长庆油气当量上1000万吨历经33年，从1000万吨到2000万吨用了4年，并在此基础上又用4年实现油气产量翻一番，达到4000万吨。
2013～2014年，长庆油田有望实现油气当量5000万吨，建成中国“西部大庆”。
1. 地理状况长庆油田位于鄂尔多斯盆地（也称陕甘宁盆地），是目前在该盆地内进行石油勘探开发的43哥油气田的总称。
是我国第二大沉积盆地，是我国油气勘探开发最早的地区之一。
鄂尔多斯盆地，北起阴山、大青山，南抵秦岭，西至贺兰山、六盘山，东达吕梁山、太行山。
总面积37万平方公里，是中国第二大沉积盆地。
从盆地构造特征看，西降东升，东高西低，非常平缓，每公里坡降不足1°。
从盆地油气聚集特征讲是半盆油，满盆气，南油北气、上油下气。
具体讲，面积大、分布广、复合连片、多层系。
纵向说含油层系有“四层楼”之说，因此，这个盆地有聚宝盆之誉。
盆地具有地域面积大、资源分布广、能源矿种齐全、资源潜力大、储量规模大等特点。
盆地内石油总资源量约为86亿吨，主要分布于盆地南部10万平方公里的范围内，其中陕西占总储量78.7%，甘肃占总储量19.2%，宁夏占总储量2.1%。
天然气总资源量约11万亿立方米，储量超过千亿立方米的天然气大气田就有5个。
埋深2000米以内的煤炭总资源量约为4万亿吨；埋深1500米以内的煤炭资源量达到2.4万亿吨。
油层物理知识点梳理总结
一．定义1. 临界点：单组分物质体系的临界点是该体系两相共存的最高压力和最高温度。
2. 泡点：是指温度(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)。
3. 露点：是指温度(或压力)一定时,开始从气相中凝结出第一批液滴时的压力(或温度)。
4. 接触分离（闪蒸分离）：指使油气烃类体系从油藏状态变到某一特定温度、压力，引起油气分离并迅速达到平衡的过程。
特点：分出气较多，得到的油偏少，系统的组成不变。
5. 多级分离：：在脱气过程中分几次降低压力，最后达到指定压力的脱气方法。
多级分离的系统组成是不断发生变化的。
6. 微分分离：在微分脱气过程中,随着气体的分离,不断地将气体放掉(使气体与液体脱离接触)。
特点：脱气是在系统组成不断变化的条件下进行的。
7. 地层油的溶解汽油比：把地层油在地面条件进行（一次）脱气，分离出的气体在标准条件（20度0.101MPa ）下的体积与地面脱气原油体积的比值。
定义2：1m3的地面脱气油，在油藏条件下所溶解的气体的标准体积。
8. 地层油相对密度：地层温度压力条件下的元有的相对密度（=地层条件下油密度/4度的水密度）。
“原油相对密度”--表示地面油相对密度。
9. 地层油的体积系数：原油在地下的体积与其在地面脱气后的体积之比。
10. 地层油的两相体积系数：油藏压力低于泡点压力时,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11. 地层油的等温压缩系数：在温度一定的条件下,单位体积地层油随压力变化的体积变化率（P>Pb ） 12. 地层水的矿化度：表示地层水中无机盐量的多少，mg/L13. 地层水的体积系数：在地层温度、压力下地层水的体积与其在地面条件下的体积之比。
14. 地层水的压缩系数：在地层温度下，单位体积地层水的体积随压力变化的变化率 15. 地层水的粘度：反应在流动过程中水内部的摩擦阻力。
16. 渗透性：岩石中流体可以在孔隙中流动的性质。
原油分类和理化性质
原油分类和理化性质按组成分类：石蜡基原油、环烷基原油和中间基原油三类；按硫含量分类：超低硫原油、低硫原油、含硫原油和高硫原油四类；按比重分类：轻质原油、中质原油、重质原油以三类。
原油的性质包含物理性质和化学性质两个方面。
物理性质包括颜色、密度、粘度、凝固点、溶解性、杂质含量等；化学性质包括化学组成、氧化、燃烧等。
颜色：原油的色泽按产地和成分不同，一般有褐色、黄褐色、深棕色和黑色。
通常颜色越深则比重越大，同时含沸点成分就越少，反之亦然。
然而原油中纯粹烃类为无色物质，原油的颜色是由石油中含有的其它物质所形成的。
密度：原油相对密度一般在0.75～0.95之间，少数大于0.95或小于0.75，相对密度在0.9～1.0的称为重质原油，小于0.9的称为轻质原油。
粘度：原油粘度是指原油在流动时所引起的内部摩擦阻力，原油粘度大小取决于温度、压力、溶解气量及其化学组成。
温度增高其粘度降低，压力增高其粘度增大，溶解气量增加其粘度降低，轻质油组分增加，粘度降低。
原油粘度变化较大，一般在1～100mPa•s之间，粘度大的原油俗称稠油，稠油由于流动性差而开发难度增大。
一般来说，粘度大的原油密度也较大。
凝固点：原油冷却到由液体变为固体时的温度称为凝固点。
原油的凝固点大约在-50℃～35℃之间。
凝固点的高低与石油中的组分含量有关，轻质组分含量高，凝固点低，重质组分含量高，尤其是石蜡含量高，凝固点就高。
溶解性：原油很难溶于水中，但却能溶于普通的有机溶剂，如苯、氯仿、酒精、乙醚、四氯化碳等。
虽然原油几乎完全不能和水相溶解，但仍有少量水分会“包溶”于原油中，一定条件下可自然析出。
含蜡量：含蜡量是指在常温常压条件下原油中所含石蜡和地蜡的百分比。
石蜡是一种白色或淡黄色固体，由高级烷烃组成，熔点为37℃～76℃。
油层物理 第七章(油层液体物理性质)
时纯水单位体积的重量比，用
d
20 4
表示
。在欧美各国
则以
latm、60℉石
油与纯水单位体积的重量比，用 ro 表示。
在商业上常以API度（America Petroleum Institute——美国石 油学会）相对密度表示。它与60℉石油相对密度的关系，可用下式换 算：
API度 141 .5 131 .5 ro
50.0
1.15
13.0
96.7
1.28
21.8
216.7
1.68
40.5
506.0
2.62
61.9
45 1.09-1.15 8.3-13.0
地层石油溶解的天然气量越多，体积系就越大。
2、压力的影响
当压力小于饱和压力时， 随着压力的增加，溶解于石 油中的气量也随之增加，故 地层石油的体积系数随压力 的增高而增大。
Vo ——油层石油的体积（L）。
油层石油由于溶解有大量的天然气，因而其密度与地面
脱气石油密度相比有很大差别，通常要低百分之几到百
分之十几，有时还更低。
获取方法
•实验室测定（多数情况下） •计算 •查图
应用石油等温压缩系数计算高于饱和压力时的石油密度
分二步进行
第一步：先算出饱和压力下的石油密度 第二步：由压缩系数表达式求取
§2 油层石油的压缩系数
2、与地层温度的关系 某井平均石油压缩系数与温度关系 （据杨普华，1980）
地层温度 平均压缩系数（×10-5 1/ata）
20
9.1
105
24.7
126
28.9
随温度增加，压缩系数是增加的。
§2 油层石油的压缩系数
油层物理学
•1956年，苏联Φ.И.卡佳霍夫撰著“油层物理基础”
该书是“油层物理”从采油工程中单独分科的起点，随后得到了广 泛而深入的发展。
•60年代末，洪世铎在卡佳霍夫课本的基础上，首次在国
内编著中文版“油层物理基础”。从此油层物理在国内成 为一门独立的学科。 •98年编写了目前使用的课本，目前已经过三次修订，在 全国各油田及部分石油院校使用。
(4)提高原油采收率的机理。
Fundamentals of Enhanced Oil Recovery
特点：概念多、实验性强、较抽象。
最后成绩：考试70%＋平时10%＋实验20%。 考试形式：闭卷,以基本概念及其应用为主。
参考书： 1、洪世铎 «油层物理基础»； 2、何更生 «油层物理»； 3、杨胜来、魏俊之 «油层物理学»；
等压液化
P2
P2＝P泡 P3(液)
等压汽化
露点(Dew point)：温度一定，压力增加，开始从气
相中凝结出第一批液滴的压力。
泡点(Bubble point)：温度一定，压力降低，开
始从液相中分离出第一批气泡的压力。
单组分烃特点：泡点压力＝露点压力。
2)单组分烃p-v相图特点:
临界点C处：气、液的一 切性质(如密度、粘度等) 都相同。
组成(Composition)：体系中物质的各个成分及其相对含量。
P－T相图(phase diagram)：表示体系压力、温度与 相态的关系图。
3. 单、双、多组分体系的相图 3.1 单组分烃相图
Phase behavior of one component system
1)单组分烃相态特点
中国石油大学(华东)油层物理知识点汇总48
4. 同种粘土矿物在盐水中的鹏润度小于在淡 水中的膨润度。
5. 将气藏与游藏的 P-T 相图相比较：相包络 线高度是气藏高于游藏，相包络线宽度是气藏小 于游藏。临界点位置是气藏将向左上偏移，气液 等量线分布是气藏将向泡点线测密集。
6. 判断岩石润湿性时，若润湿接触角Ө>90 °,则岩石油湿（亲油）。若Ө=90°则岩石中性 润湿，若Ө<90°则岩石水湿（亲水）。
21. 亲水岩石与亲油岩石的相对渗透率相比较;
束缚水饱和度是：亲水岩石大于亲油岩石;
水相端点相对渗透率：亲水岩石小于亲油岩石；
残余油饱和度：亲水岩石小于亲油岩石；
交点含水饱和度：亲水岩石大于亲油岩石。
22. 若岩石平均孔径越小，则其毛管力越大， 油水过渡带厚度越厚，毛管力上缓段位置越高。 附;平缓段位置越靠下，说明岩石吼道半径越大。 （见填空8题）
7. 毛管力曲线的三种主要测定方法是半渗透 隔板法，压汞法，离心法。
8. 碎体系毛管力增加，游说过渡带厚度增 加，平均孔道半径减小
9. 按孔径大小，可将岩石孔隙分为超毛细孔 隙，毛管孔隙，微毛管孔隙三种类型。
10. 游藏原始地质储量是根据有效孔隙度来计 算的，游藏可采地质储量是根据流动孔隙度来计 算的。
1.粒度组成累积分布曲线愈徒，则岩石的孔分布
愈
均匀
。
2.一般储油砂岩颗粒的大小在__10.01___________，孔隙度又在 之间。
10%-15%
3.砂岩的比面愈小，该岩石的孔隙___大___，颗 粒___大__，渗透率 大 。
4.天然气的视临界压力是指天然 .天然气各组成 临界压力之和
5.露点压力是指温度一定时气相中开始分离出第 一批液滴时的压力。
石油工程概论油藏流体和岩石的物理性质
（二） 天然气的高压物性
压缩因子 体积系数 压缩系数 粘度
一、天然气的压缩因子方程
理想气体状态方程： PV＝nRT
理想气体的假设条件：
1.气体分子无体积，是个质点；
2.气体分子间无作用力；
3.气体分子间是弹性碰撞； 天然气处于高温、高压状态多组分混合物，不 是理想气体
压缩 因子
压缩因子：
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。
Z＝V实际 V理想
＝ V实际 nRT
P
实际气体的状态方程：
PV ZnRT
压缩因子Z的物理意义： 实际气体与理想气体的差别。
Z<1 实际气体较理想气体易压缩 Z＝1 实际气体成为理想气体 Z>1 实际气体较理想气体难压缩
压缩因子Z可以由图版查得。
二、天然气的体积系数
地面标准状态下单位体积天然气在地层条件下的体积。
第二章 油藏流体的物理性质
•油藏流体
石油 天然气 地层水
•油藏流体的特点：
储层烃类：C、H
（1）高温高压，且石油中溶解有大量的烃类气体；
（2）随温度、压力的变化，油藏流体的物理性质也 会发生变化。同时会出现原油脱气、析蜡、地层水析 盐或气体溶解等相态转化现象。
（一）、 地层油的高压物性
地层油： 高温高压，溶解有大量的天然气
第二节 油藏岩石的孔隙性
一、储层岩石的孔隙和孔隙结构
1、孔隙 岩石中未被碎屑颗粒、胶结物或其它 固体物质充填的空间。
孔隙
空隙
孔隙 空洞 裂隙(缝)
砂岩的孔隙大小和形态取决于砂粒的相互接触关系、 后来的成岩后生作用引起的变化以及胶结状况
2、孔隙结构： 岩石中孔隙和喉道的几何形状、大小、 分布及其相互连通关系
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xy
/
u x y
第五节 地层油的高压物性
某些油田原油物性参数
油田名称 大庆油田某层 华北油田某层 胜利油田某层 中原油田某层
油层温度 (℃)
45 90 65 109
油层压力 (MPa)
7～12 16 23 37
泡点压力 (MPa)
6.4～11 13 19 24.6
溶解气油 比(m3/m3)
45 7 27.5 69
第五节 地层油的高压物性
五、地层油的粘度
1.定义： 2.影响因素
①组成: 轻烃组分↗,μo ↘ ②溶解气油比: Rs ↗ ,μo ↘ ③温度: T ↗ ，μo ↘ ④压力: P<Pb： P ↗ ，μo ↘ P＝Pb： μo最小 P>Pb： P ↗ ，μo ↗
μo ～P、T 关系
牛顿内摩擦定律
＝－
③ 油藏温度: ④ 油藏压力: P<Pb： P ↗ ， Bo ↗ P＝Pb： Bo最大 P>Pb： P ↗ ， Bo ↘ T ↗ ，Bo ↗
第五节 地层油的高压物性
2.两相体积系数：
(1)定义：油藏压力低于泡点压力时，在给定压力 下地层油和其释放出气体的总体积(两相 体积)与它在地面脱气后的体积(地面原 油体积)之比。
三、地层油的体积系数及两相体积系数
1.地层油的体积系数
定义: 又称原油地下体积系数，是指原油在地下 体积(即地层油体积)与其在地面脱气后的 体积之比。
Bo V of V os
一般地，Bo>1。
第五节 地层油的高压物性
1.地层油的体积系数
（2）影响因素 ① 组成:
轻烃组分↗ ，Bo ↗ ② 溶解气油比: Rs ↗, Bo ↗
第五节 地层油的高压物性
四、地层油的等温压缩系数
1. 定义：在温度一定的条件下，单位体积地层油随
压力变化的体积变化值，1/MPa。
Co 1 V of V of P T
V of P V ob V of Pb P
由于：
V of P
②溶解气油比:
T ↗ ，Co ↗
P ↗, Co ↘ （P>Pb）
不同压力区间的平均等温压缩系数
平 均 等 温 压 缩 系 数 × 1 0 -4M P a -1 24.7 30.2 36.0 38.9 Pb=19.0
④压力:
表 1.4.3
压 力 区 间 MPa 34.4～ 29.2 29.2～ 24.2 24.2～ 19.2和相对密度
1.地层油的密度
(1)定义： 地层油的密度是指单位体积地层油的 质量，kg/m3。
o
mo Vo
一般，地层油的密度小于地面油的密度。
第五节 地层油的高压物性
1.地层油的密度
(2)影响因素 1)组成: 轻组分↗ ， ρo ↘ Rs ↗ ，ρo ↘
第五节 地层油的高压物性
2.测定方法
第五节 地层油的高压物性
2.测定方法
第五节 地层油的高压物性
2.测定方法
第五节 地层油的高压物性
3.影响因素
① 油气性质
油气密度差异越小，地层油的溶解气油比越大。
② 压力
P<Pb： P↗，Rs ↗
P≥Pb： P↗ ，Rs= Rsi
③ 温度
T↗，Rs↘
溶解气油比与压力的关系
第五节 地层油的高压物性
高温 高压 溶解气
一、地层油的溶解气油比Rs
1.定义
①地层油在地面进行一次脱气，分离出的气体标准 体积与地面脱气油体积的比值，标m3/m3。 ②单位体积地面油在油藏条件下所溶解的气体的标 准体积，标m3/m3。 V gs Rs V os 地层油的溶解气油比是用接触脱气的方法得到的。
所以： C o C o
V of
1 1 V ob V of
Pb P Bo
B ob 1 Bob Bo
B P o PbPb
Bo P
1 Bo
B ob B o P Pb
第五节 地层油的高压物性
2. 影响因素
①组成: ③温度:
轻烃组分↗ ，Co ↗
Rs ↗, Co ↗
Bt V of V V os
gf
V gf R si R s V os B g
B t B o R si R s B g
第五节 地层油的高压物性
B t B o R si R s B g
(1)P＜Pb时,存在两相体积系数；
(2)P=Pb时: Rs=Rsi,Vfg=0,Bt=Bo=Bob,Bt为最小值； (3)P＝0.101 MPa时， Rs=0，Bg=1, Bo=1, Bt=1+Rsi,Bt为最大值； (4)两相体积系数与压力的关系为一双曲线型单调曲线。
体积系数 1.09～1.15 1.10 1.0955 1.21
收缩率 (%)
8.3～13 8.5 8.4 17.4
压缩系数 (MPa-1)
7.7×10-4 10.4×10-4 7.3×10-4 18.3×10-4
罗马什金(俄)
40
17
8.5
58.4
1.17
14.5
11.4×10-4
第五节 地层油的高压物性
2)溶解气油比： 3)温度: 4)压力:
T ↗ ， ρo ↘
P<Pb： P ↗ ， ρo ↘ P＝Pb： ρo最小 P>Pb： P ↗ ， ρo ↗
第五节 地层油的高压物性
2.地面油的相对密度
在1标准大气压下，20℃时的地面油密度与 (1)定义： 4℃时水密度之比。
o
o
20 4
w
第五节 地层油的高压物性