第四章储层流体的高压物性
油层物理中文习题集
油层物理习题集
长江大学
二00九年九月
目 录
第一章 油藏流体的物理性质 ..................................................................................... 1
一、思考题 ............................................................................................................ 1
二、计算题 ............................................................................................................ 2
第二章 储层岩石的物理性质 ................................................................................... 11
一、思考题 .......................................................................................................... 11
二、计算题 .......................................................................................................... 12
第三章 油藏岩石的渗流特性 ................................................................................... 18
一、思考题 .......................................................................................................... 18
储层
储层：凡是能够储集和渗滤流体的地层的岩石构成的地层叫储层。
储层地质学：是一门从地质学角度对油气储层的主要特征进行描述、评价及预测的综合性学科。
研究内容：储层层位、成因类型、岩石学特征、沉积环境、构造作用、物性、孔隙结构特征、含油性、储集岩性几何特征储集体分布规律、对有利储层分布区的预测。
有效孔隙度：指那些互相连通的，且在一定压差下（大于常压）允许流体在其中流动的孔隙总体积与岩石总体积的比值。
绝对渗透率：如果岩石孔隙中只有一种流体存在，而且这种流体不与岩石起任何物理、化学反应，在这种条件下所测得的渗透率为岩石的绝对渗透率。
剩余油饱和度：地层岩石孔隙中剩余油的体积与孔隙体积的比值
残余油饱和度：地层岩石孔隙中残余油的体积与孔隙体积的比值
储层发育的控制因素：沉积作用、成岩作用、构造作用
低渗透储层的基本地质特征：孔隙度和渗透率低、毛细管压力高、束缚水饱和度高
低渗透储层的成因：沉积作用、成岩作用
论述碎屑岩储层对比的方法和步骤：
1、依据 2、对比单元划分 3、划分的步骤
1、依据：①岩性特征：指岩石的颜色、成分、结构、构造、地层变化、规律及特殊标志层等。在地层的岩性、厚度横向变化不大的较小区域，依据单一岩性标准层法，特殊标志层进行对比；在地层横向变化较大情况下依据岩性组合②沉积旋回：地壳的升降运动不均衡，表现在升降的规模大小不同。在总体上升或下降的背景上存在次一级规模的升降运动，地层剖面上，旋回表现出次一旋回对比分级控制③地球物理特征：主要取决于岩性特征及所含流体性质，电测曲线可清楚反映岩性及岩性组合特征，有自己的特征对比标志可用于储层对比；测井曲线给出了全井的连续记录，且深度比较准确，常用的对比曲线：视电阻率曲线、自然电位曲线、感应测井曲线
2、对比单元划分：储层层组划分与沉积旋回相对应，由大到小划分为四级：含油层系、油层、砂层组和单油层。储层单元级次越小，储层特性取性越高，垂向连通性较好
油层物理教学大纲(杜建芬)全文剖析
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油层物理教学大纲（杜建芬）-西南石油大学油气田油气井考研内部题库
《油层物理》教学大纲
一、课程基本信息
1、课程英文名称：Petrophysics
2、课程类别：专业基础课程
3、课程学时：总学时48，实验学时8
4、学分：3
5、先修课程：石油地质、物理化学、工程流体力学
6、适用专业：石油工程、资源勘查工程及相关专业
7、大纲执笔：石油工程教研室杜建芬
8、大纲审批：石油工程学院学术委员会
9、制定(修订)时间：2006.10
二、课程的目的与任务：
《油层物理》是石油工程、资源勘查工程等专业必修的一门重要的专业基础课，是一门建立在实验基础上的、实践性很强的课程，是学好其它后续专业课程如渗流力学、油藏工程、油藏数值模拟、采油工程、试井分析、保护储层技术、天然气工程、提高采收率等的非常关键的课程。其主要目的与任务是培养学生的实验动手能力，掌握有关储层岩石和储层流体的基本物理性质以及多相流体在储层岩石中的基本渗流机理。
三、课程的基本要求：
1、要求学生能准确理解、牢固掌握、正确运用本课程涉及到的基本概念、基本理论和基本方法。
2、要求学生掌握油层物理相应的实验技能，包括各种物性参数的实验测定原理，实验数据的处理方法等。
四、教学内容、要求及学时分配：
(一)理论教学（42学时） 绪论（2学时）
教学内容：
一、学科发展概况
二、研究对象
三、研究内容
四、研究目的
五、研究方法
六、课程的特点和要求
七、参考书
●教学要求：了解油层物理的学科发展、研究对象、内容和方法，明确学习目和方法。第一章储层岩石的物理特性（14学时）
●教学内容及学时分配：
第一节储层岩石的骨架性质（3学时）
一、岩石的粒度组成
二、岩石的比面
第二节储层岩石的孔隙结构及孔隙性（4学时）
一、储层岩石的孔隙结构
二、岩石的孔隙度
三、影响岩石孔隙度大小的因素
四、岩石孔隙度的测定方法
五、孔隙度与表征体积单元
油藏流体高压物性参数现场测定应用技术
石油仪器 ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ ２０Ｉ１年Ｏ２月
・方法研究・
油藏流体高压物性参数现场测定应用技术
刘树巩 刘海波 刘海涅 张兴延 李 扬
（中海油田服务股份有限公司油田技术事业部河北燕郊）
摘 要：油藏流体高压物性参数是油藏储量计算、开发方案设计、油藏工程和采油工艺研究的基础数据。建立了现场 测定油藏流体高压物性参数的技术，在保证测量精度满足油藏工程需要的前提下，减小设备在钻井平台上的体积，缩短 测量时间。降低样品发生变化的风险，做到快速准确地提供油藏流体高压物性参数，ｖＹ，满足海上油田生产要求，提高油藏 描述的速度和精度。
关键词：油藏流体；高压物性参数；ＰＶＴ设备
中图法分类号：ＴＥ３７５ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００４—９１３４（２０１ １）０１—００７４—０３
Ｏ引 言
油藏流体的高压物性参数包括流体的密度、粘度、
饱和压力、体积系数、压缩系数等，这些参数是评价油
藏产能、研究油田类型、确定油田开采方式、计算油田
储量、选择油井制度的基础数据【１ Ｊ。油藏流体高压
物性参数的有效性和准确性对于油藏勘探的前期指导
和油藏开发期间的调整等都有着重要的影响。
油藏流体高压物性的研究可以追溯到２０世纪３０ 年代［６３，美国、前苏联等国家在从事油田开发的过程中
注意到油藏流体特性以及影响，初步进行了流体性质
的测试以及测定方法的研究。１９４９年美国人Ｍ．麦斯
盖特汇总了２０世纪上半叶，关于储层岩石油气水流体
性质的研究与实践资料，概括并提升到物理学的高度
予以描述与解释。２０世纪５０年代以后油藏流体物性
的研究已经基本走向专业化和成熟化，并且从采油工
程中独立出来，建立了油层物理的学科分支。我国在
２０世纪５０年代就有了从事油藏物理教学和研究的专
业人员，并随着东部大油田的相继发现和开发，使我国
油藏流体性质的研究不断推进。目前，油气藏高压物
性测试在国内外是一项相对成熟的技术。
油层物理 何更生版 作业答案_部分.
第一章 储层岩石的物理特性
1、何谓粒度及粒度组成？如何求得？结果又如何表示？
答：粒度：岩石颗粒的大小称为粒度，用其直径来表示（单位mm或μm）。
粒度组成：砂岩的粒度组成是指不同粒径范围（粒级）的颗粒占全部颗粒的百分数（含量），通常用质量百分数来表示。
如何求得：通常用筛析法和沉降法来测定粒度及粒度组成。
结果如何表示：粒度组成用列表法和作图法表示，作图法可采用不同的图形来表示粒度分布，如直方图、累积曲线图、频率曲线图等等，矿场上常用粒度组成分布曲线和粒度组成累积分布曲线来表示。
2、如何计算岩石颗粒的直径、粒度组成、不均匀系数和分选系数？
答：直径、粒度组成：计算颗粒直径和粒度组成见上题（题1）
不均匀系数：累计分布曲线上累积重量60％所对应的颗粒直径d60与累积重量10％所对应的颗粒直径dl0之比，公式为： a=1~20
分选系数：用累积重量25％，50％，75％三个特征点将累积曲线划分为四段，特拉斯特取两个特征点定义分选系数为：
3、颗粒分布规律曲线与分选系数表明的岩石颗粒特征是什么？
答：颗粒分布规律曲线表示出岩石粒度的均匀程度以及颗粒按大小分布的特征。
分选系数定量计算粒度组成的均匀程度或特征，分选系数1~2.5为分选好；2.5~4.5为分选中等；大于4.5为分选差。
4、岩石中最常见的胶结物是哪些？如何划分胶结类型？胶结类型如何影响岩石的物理性质？
答：岩石中最常见的胶结物：胶结物的成分最常见的是泥质和灰质，其次为硫酸盐和硅质。
如何划分胶结类型：根据胶结物的成分和含量的多少，生成条件以及沉积后的一系列变化等因素，可划分为基底结胶，孔隙结胶及接触结胶。
胶结类型如何影响岩石的物理性质：胶结类型直接影响岩石的储油物性，胶结物中的敏感性矿物直接影响储油的敏感性
5、岩石的绝对渗透率是如何定义的？测定岩石的绝对渗透率的限制条件是什么？如何实现这些条件？
油层物理
天然气的高压物理性质
名词解释
1 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。
2 天然气分子量：把0°C时，在760毫米汞柱压力下，体积为22.4L天然气所具有的重量认为是天然气的分子量。
3天然气的相对密度：在石油行业标准状况下，天然气的密度与干空气密度之比。
4 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。
5 天然气的体积系数：一定量的天然气在油层条件下（某一P ,T）下的体积与其在地面标准状态下所占体积之比。
6天然气的等温压缩率（弹性系数）：在等温条件下，天然气随压力变化的体积变化率。
7天然气的粘度：当天然气分子层间相对运动时，相邻分子层间单位接触面积上的剪切力与其速度梯度的比值。
计算题
计算压缩系数Z 天然气体积系数、粘度
油气藏烃类的相态和气液平衡
名词解释
1 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。
2 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。
3 闪蒸分离：在等温条件下，将体系压力逐渐降低到指定分离压力，待体系达到相平衡状态后，一次性排出从油中脱出的天然气的分离方式。又称接触分离或一次脱气。
4 差异分离或多级脱气：即在脱气过程中将每一级脱出的气体排走后，液相在进入下一级，亦即脱气式在系统组成的条件下进行的。
5 微分分离：等温降压过程中，不断使分出的天然气从体系中排出保持体系始终处于泡点状态的分离方式。（即是一有气泡产生就分离出来）
6 溶解度：某一温度，压力下单位体积液体所溶解的气量（标况）—多少
7 溶解系数：表示单位压力，单位体积液体中溶解气量（标况）—能力
8 临界凝析温度：
9 临界凝析温度：
油层物理考前重点总结
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第一章 储层流体的物理性质
1储层烃类系统的相态 储层流体物性 天然气 地层水 原油 的高压 油气的溶解与分离
储层流体的特点： （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。
2烃类物质的组成是内因 温度、压力是外因
➢ 按流体的组成及相对密度的分类：（1）气藏：以干气CH4为主，含有少量乙烷、丙烷和丁烷。
➢ （2）凝析气藏：含有甲烷到辛烷（C8）的烃类，在地下原始条件是气态，随着地层压力下降，或到地面后会凝析出液态烃。
➢ （3）临界油气藏：有时也称为挥发性油藏。其特点是含有较重的烃类。
➢ （4）油藏：常分为带有气顶和无气顶的油藏，油藏中以液相烃为主。不管有无气顶，油中都一定溶有气。
➢ （5）重质油藏：又称稠油油藏，原油粘度高，相对密度大是该类油藏的特点。
➢ （6）沥青油砂矿：相对密度大于1.00，原油粘度大于10000（mPa·s）者。
3双组分体系相图的特点：
从低收缩油、高收缩油、凝析气、湿气至干气，油气混合物的相图有如下变化：
(1) 临界点从右向左转移,这一规律与双组分体系是一致的；
(2) 相图面积逐渐变小,油的两相区较开阔,气的两相区较狭窄；
(3) 等液量线由在露点附近密集转变为在泡点线附近密集
4亨利定律的物理意义：温度一定，气体在单位体积液体中的溶解量与压力成正比
适用条件 分子结构差异大、不易互溶的气液体系 单组分气体在液体中的溶解。
2.天然气在石油中的溶解及其影响因素
① 天然气的组成 天然气中重质组分愈多，相对密度愈大，其在原油中的溶解度也愈大。② 石油的组成 相同的温度和压力下，同一种天然气在轻质油中的溶解度大于在重质油中的溶解度。 ③ 温度 随着温度的升高，天然气的溶解度下降 ④ 压力 随着压力的升高，天然气的溶解度增大。 ⑤ 脱气方式 一次脱气测得的溶解度大，微分脱气小。⑥ 在溶解过程中，天然气和石油的接触时间和接触面的大小，影响气体的溶解度。
长江大学油层物理习题解答
1
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
一、名词解释。
1.天然气视分子量（gas apparent molecular weight）：
2.天然气的相对密度g(gas relative density ) :
3.天然气的压缩因子Z(gas compressibility factor) ：
4.对应状态原理(correlation state principle) ：
5.天然气压缩系数Cg（gas compressive coefficient）：
6.天然气体积系数Bg(gas formation volume factor)：
二．判断题。√×× ×√√××
1．体系压力愈高，则天然气体积系数愈小。 （√ ）
2．烃类体系温度愈高，则天然气压缩因子愈小。 （× ）
3．体系压力越大，天然气等温压缩率越大。 （× ）
4．当二者组分相似，分子量相近时，天然气的粘度增加。 （ ）
5．压力不变时，随着温度的增加，天然气的粘度增加。 （× ）
6．天然气水合物形成的有利条件是低温低压。 （√ ）
7．温度不变时，压力增加，天然气体积系数减小。 （√ ）
8．温度不变时，压力增加，天然气分子量变大。 （× ）
9. 当压缩因子为1时，实际气体则成为理想气体。 （× ）
三．选择题。ACACBDB
1.理想气体的压缩系数与下列因素有关
油层物理各节重点
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
分的临界温度之间.
（4） 两组分中哪个组分的含量占优势,露点线或泡点线就靠近哪
一组分的饱和蒸汽压线。
（5） 两组分的浓度越接近则两相区的面积越大，两组分的组成有
一组分的含量占绝对优势，两相区就越窄长.
（6） 两组分系统中，组成系统的物质不同其临界点也不同，而且
分子结构越相近的两组分，其临界点轨迹曲线越扁平。如果
两组的挥发性和分子量差别愈大时，临界点轨迹所包围的面
积愈大，临界凝析压力也愈高.
2、等温反凝析现象的解释
当体系处于A点时体系为单一气相。当压力降至B点时，由于压力下降，烃分子距离加大，因而分子引力下降，这时被气态轻烃分子吸引的(或分散到轻烃分子中的)液态重烃分子离析出来，因而产生了第一批液滴。而当压力进一步下降到D点时，由于气态轻烃分子的距离进一步增大，分子引力进一步减弱，因而就把液态重烃分子全部离析出来，这时在体系中就凝析出最多的液态烃而形成凝析油。
莺歌海盆地超压流体对储层物性的影响
２０１０年第６期 内蒙古石油４Ｌ－ｒ－ １２１
莺歌海盆地超压流体对储层物性的影响
姚雅琴 ，寇海亮。
（１．中国地质大学资源学院，湖北武汉４３００７４；２．大庆钻探地质录井一公司，黑龙江大庆１６３４１１）
摘要：莺歌海盆地是一个典型的超压盆地。以莺歌海盆地实际资料为基础，论述了莺歌海盆地储
层异常温度压力分布特征和异常地层温压对储层物性的影响：莺歌海盆地较高的地温梯度及较早时间
形成的超压，保存了大量的原生孔隙；超压导致的流体垂向及侧向运移，使砂岩和泥岩段古地温发生截 然变化，并形成局部的负地温梯度；超压通过制约胶结物的生成作用保存原生孔隙，砂岩胶结物和碎屑
颗粒溶解形成大量的次生孔隙。 关键词：超压；储层物性；莺歌海盆地
中图分类号：Ｐ６１８．１３０．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ｏ０６—７９８１（２０１Ｏ）Ｏ６～Ｏ１２１一Ｏ４
根据统计，在世界范围内已知有１８０个沉积盆
地发育有超压地层，占世界沉积盆地的２／３。其中，超 压体与油气分布有关的约有１６０个沉积盆地［１ｑ］。国
内外的石油公司已在超压盆地中找到了大型、中型
气田，这说明超压与油气的生成、运移、富集、分布等 有着密切的关系。近年来，随着油气勘探的深入，我
国也相继在莺歌海一琼东南盆地、东海陆架边缘盆
地、渤海湾盆地等地区发现异常高的压力现象，并且 发现了丰富的油气藏［４叫］。长期以来，人们把研究的
焦点集中在超压的形成机制及预测上［８州引，但对异
常压力作用于储层的机理和产生的影响研究较少。
１地质概况 莺歌海盆地位于我国海南省与越南之间的北部
湾海域，盆地形态呈ＮＮｗ走向的长条形，由东南部
的莺歌海坳陷和西北部的河内坳陷组成，两坳陷被
临高凸起所分隔，是南海北部大陆架西区发育的新 生代转换一伸展型含油气盆地［１。叫 。盆地东南侧以
①号断裂带为界与琼东南盆地相邻。盆地内充填了 巨厚的新生代地层，盆地中央充填的最大地层厚度
可达１７ｋｍ。 莺歌海盆地主要特色之一是高温高压（表１）。早