多相流體的滲流機(jī)理

1、第三章 多相流體的滲流機(jī)理、自由表面能是如何產(chǎn)生的？它存在的條件、范疇及大小有哪些 因素來(lái)決定？如何影響？、什么是表面能力？它表現(xiàn)了怎樣的物理意義？、油藏流體的表面能力隨地層壓力、溫度、天然氣在原油（或水） 中的溶解度的變化規(guī)律如何？、 對(duì)一個(gè)實(shí)際問(wèn)題具體的研究方法應(yīng)怎樣的？結(jié)合上題的結(jié)論說(shuō)明這些結(jié)論在油田開(kāi)發(fā)中對(duì)我們有何指導(dǎo)意義？、測(cè)定表面能力的方法有哪些？測(cè)定方法的基本原理是什么？、什么是吸附現(xiàn)象？什么是活性劑？、通常在理論上是如何描述活性劑在兩相界面處的吸附量的？其結(jié)論對(duì)實(shí)際有何指導(dǎo)意義？、什么是潤(rùn)濕？什么是潤(rùn)濕性？影響潤(rùn)濕性的因素有哪些？如何影響？、潤(rùn)濕程度是如何規(guī)定的？如何根據(jù)它劃分

2、親水、親油、中性巖 石？10、潤(rùn)濕的實(shí)質(zhì)是什么？如果要改變油藏的潤(rùn)濕性，以其實(shí)質(zhì)來(lái)講，應(yīng)怎么辦？進(jìn)而提出實(shí)現(xiàn)這個(gè)條件的具體措施。11、何謂潤(rùn)濕滯后？什么是前進(jìn)角和后退角？12、潤(rùn)濕滯后的實(shí)質(zhì)是什么？其影響因素有哪些？如何影響？13、潤(rùn)濕滯后在油氣田開(kāi)發(fā)中是有利還是不利？為什么？如果不利，如何降低其影響？14、什么是靜潤(rùn)濕滯后？什么是動(dòng)潤(rùn)濕滯后？各舉一例說(shuō)明。15、油、氣、水在油藏中的微觀分布狀況如何（對(duì)親水、親油巖石分別說(shuō)明，然后總結(jié)出規(guī)律）？其分布狀況與什么因素有關(guān)？16、據(jù)上題，對(duì)親水、親油巖石的殘余油分布狀況，你認(rèn)為應(yīng)采取什么方法有可能把這些殘余油在采到地面？17、何謂飽和歷史？它對(duì)油和

3、水的微觀分布有何影響？18、巖石潤(rùn)濕性的測(cè)定方法有哪些？各有何特點(diǎn)？你認(rèn)為最接近油田實(shí)際情況的潤(rùn)濕性測(cè)定方法是哪種？然后設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)該法的具體流程和步驟19.假設(shè)在多孔介質(zhì)中進(jìn)行一水驅(qū)油的活塞式過(guò)程，那么在親水，親油巖石中，如果=50%，此時(shí)水在那種巖石中易流動(dòng)？20.如何建立毛管壓力的概念？怎樣從力的三要素上分析任意曲面的附加壓力？21.試推導(dǎo)出任意曲面的附加壓力的計(jì)算公式推出球面和柱面某點(diǎn)處的附加壓力（或曲面兩邊的壓差）。22.試推導(dǎo)出任意 兩相流體界面在毛細(xì)管中引起的高度。23.對(duì)多孔介質(zhì)中，流體受到的毛管力的大小與什么因素有關(guān)？24.如何分析一液珠運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的各種阻力效應(yīng)？25.何謂賈敏

4、效應(yīng)？在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中如何揚(yáng)長(zhǎng)避短？26.試述潤(rùn)濕性在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中的作用？27.通常測(cè)定毛管壓力曲線的方法有哪些？各自有什么特點(diǎn)？并繪制出相應(yīng)方法的測(cè)定儀器的流程示意圖。28.驅(qū)替過(guò)程和吮吸過(guò)程是如何規(guī)定的？它們會(huì)怎樣影響毛管壓力曲線？29.對(duì)于一條實(shí)測(cè)的毛管壓力曲線，應(yīng)該分析哪幾個(gè)主要特征（或參數(shù)）？30.怎樣利用某一實(shí)驗(yàn)測(cè)得的毛管壓力資料來(lái)研究孔隙大小分布規(guī)律？31.試分析出毛管壓力曲線與孔隙大小分布曲線（或孔隙大小累計(jì)分布曲線在位置上和形狀上的相應(yīng)關(guān)系）32.怎樣確定油藏中自由水面和油水接觸面？如何確定含油水過(guò)渡帶的含水飽和度變化規(guī)律？33.綜合敘述毛管壓力曲線的用途。34.何謂有效滲

5、透率？何謂相對(duì)滲透率？35.何謂流速？何謂流度比？36.共存水飽和度（或平衡飽和度）是如何規(guī)定的？它在油藏的束縛飽和度是問(wèn)同一概念？37.如何利用相對(duì)滲透率曲線確定殘余油飽和度？怎樣估算采收率？38.強(qiáng)親水巖石與強(qiáng)親油巖石的相對(duì)滲透率曲線相對(duì)比，各自有何特點(diǎn)？為什么？39.試根據(jù)相對(duì)滲透率曲線分析下式中飽和度的值域： =ae40.怎樣理解油井產(chǎn)水變化規(guī)律“兩頭慢中間快”？41.你能否根據(jù)“微觀滲流機(jī)理”理解： （1）注水采油必然會(huì)導(dǎo)致油水同產(chǎn)現(xiàn)象？ （2）水驅(qū)采油和氣驅(qū)采油的原油采收率總是小于100%的？42.相對(duì)滲透率曲線的測(cè)定方法有幾種？它們各自的測(cè)量原理及特點(diǎn)是什么？43.穩(wěn)態(tài)法測(cè)定相對(duì)

6、滲透率曲線的難點(diǎn)和關(guān)鍵是什么？如何解決？44.如何解釋相對(duì)滲透率曲線？油水相對(duì)滲透率的應(yīng)用范圍是怎樣的？45.什么是末端效應(yīng)？如何判斷和計(jì)算在什么范圍內(nèi)存在末端效應(yīng)？46.從某氣井所取天然氣樣分析得知，甲烷含量達(dá)97.19%，該井底層壓力為54.414Mpa，地層溫度為10.818攝氏度，試估計(jì)地下氣水表面張力維多大？47.有一地層油樣和水樣，在大氣壓力和20攝氏度的條件下，用最大壓力法測(cè)定界面張力，得液體壓力計(jì)的液柱高度為5.53cm，該儀器常數(shù)為6.33，求地面及地下油水界面的張力。已知地層壓力12Mpa，地層溫度為46攝氏度。48.根據(jù)下列自吸實(shí)驗(yàn)資料，試判斷巖樣的潤(rùn)濕性：巖樣編號(hào)平均吸

7、水量%平均吸水量%136.14.325.744.2317.742.0421.1049.據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得，在常溫壓下水的表面能力為72.9%達(dá)西/厘米。當(dāng)水滴在某一固體上時(shí)，測(cè)得接觸角=60攝氏度，試求該固體對(duì)水的附著力。50.有三支不同半徑的毛細(xì)管（=1mm，=0.1mm，=0.01mm）插在同一盒水中，測(cè)出水的表面張力為72達(dá)西/厘米，三支毛管中的水面與毛管壁夾角（即接觸角）都為30攝氏度，試分別求出三支毛細(xì)管中水面上升高度。（取水的密度為1克/厘米3）51.如果在上題中，水面上改用密度為0.87g/cm3的原油，并測(cè)得油水界面張力為3達(dá)西/厘米3，接觸角均為30度，試分別求出這時(shí)三支毛細(xì)管中水面

8、上升的高度（取水的密度為1g/cm3，并假設(shè)水面的油深和毛細(xì)管長(zhǎng)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)水面在毛管中的上升高度）。52.在50題中，把盒中的 水換成原油。原油密度為.87g/cm3，原油的表面張力28.5達(dá)西/厘米3，試分別求出這時(shí)三支毛細(xì)管中水面上升的高度。對(duì)比50.52三題的結(jié)果，可得出什么結(jié)論？1. 在意毛細(xì)管中存在一滴水，水滴靜止時(shí)測(cè)得水面與毛管壁的夾角為135度。對(duì)毛管加氣壓（另一端通大氣），使水滴移動(dòng)，移動(dòng)開(kāi)始時(shí)測(cè)得接觸角分別是=150度，=120度，若水的表面張力為72.8達(dá)西/厘米，毛管內(nèi)半徑為0.1mm，試求水滴移動(dòng)所加的外壓差。（水滴對(duì)管壁產(chǎn)生的阻力效應(yīng)應(yīng)是作用于管壁的壓力的10%）2.

9、 有一變斷面毛管如圖所示，已知：=0.1mm，=10mm，今有一氣泡欲通過(guò)窄口，氣泡兩端為原油，測(cè)得尤其界面張力為21.8達(dá)西/厘米，接觸窄口產(chǎn)生最大變形時(shí)的接觸角分別是=15度，=90度，試估算氣泡通過(guò)窄口所引起的壓力差。3. 用半滲透隔板法測(cè)得一巖樣的氣驅(qū)毛管壓力數(shù)據(jù)列于下表中，試根據(jù)該表繪制毛管壓力曲線，并求出排驅(qū)壓力，飽和度中值（Pc50）壓力，最小含水飽和度。序號(hào)毛管壓力刻度管液數(shù)11002200.0963300.1804700.3125900.89761401.33171801.61282801.75794001.8441074201.8444. 利用上題中的數(shù)據(jù)，會(huì)址該巖樣的孔隙

10、大小分布曲線和孔隙大小累積分布曲線。（已知：氣水的表面能力=72達(dá)西/厘米。潤(rùn)濕接觸角=30度）5. 某實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩塊巖樣的壓汞資料如表所示，試?yán)L制出它的毛管壓力與水銀飽和度關(guān)系曲線（在同一坐標(biāo)上繪制兩巖樣的毛管壓力曲線），并求出各巖樣的閥壓，飽和度中值壓力，最少潤(rùn)濕飽和度以及平均孔隙半徑（已知汞的表面張力為480達(dá)西/厘米，潤(rùn)濕接觸角=140度） Pc(atm)巖樣1巖樣20.1000.21.5200.42.940.340.810.260.571.631.500.803.255.682.176.471.743.8812.878.886.1525.685.3931.9651.685.7562.5

11、5102.492.1770.65K(md)7.170.23(%)8.925.186. 利用57題中的數(shù)據(jù)，在同一坐標(biāo)紙上繪制兩巖樣的孔隙大小分布曲線。在另一坐標(biāo)紙上繪制兩巖樣的孔隙大小累積分布曲線；并作簡(jiǎn)單的對(duì)比分析。7. 試計(jì)算的57題中兩巖樣的最大孔道半徑：（1） 根據(jù)其孔隙大小分布曲線估計(jì)（2） 根據(jù)閥壓Pr計(jì)算（已知汞的表面張力為84達(dá)西/厘米，潤(rùn)濕接觸角=150度）8. 如果第55題中的巖樣是在某油藏的油水過(guò)渡帶取得的，那么在地層條件下的毛管壓力曲線如何？請(qǐng)繪制出來(lái)（已知實(shí)驗(yàn)室內(nèi)氣水界面張力為72達(dá)西/厘米。接觸角15度，在地層壓力溫度條件下油水界面張力為21達(dá)西/厘米，解除較為45

12、度）9. 據(jù)55題數(shù)據(jù)和第60題計(jì)算結(jié)果，繪制出油水過(guò)渡帶含水飽和度隨高度的變化規(guī)律曲線（已知水的密度為1克/，有的密度為0.85克/厘米3）10. 有一巖樣由毛管壓力資料得到的油排水的排驅(qū)壓力為0.42atm，而空氣排油的排驅(qū)壓力為0.46arm，另測(cè)得油水界面張力為28達(dá)西/厘米，空氣油表面張力為24.9達(dá)西/厘米，求該巖石的潤(rùn)濕指數(shù)和視接觸角，并判斷其潤(rùn)濕性。11. 有一巖樣長(zhǎng)10厘米，截面積為6.25米2，在保持含水40%和含油60%條件下，給巖樣兩端施加5大氣壓時(shí)，測(cè)得的流量為0.04厘米3/秒，水的流量為0.05厘米3/秒，并已知油的粘度2.5Mpa·s，水的粘度為0.8

13、 Mpa·s，巖樣的絕對(duì)滲透率為0.1達(dá)西，試求：(1) 該條件下,油和水的相滲透率;(2) 該條件下,油和水的相對(duì)滲透率;(3) 該條件下,油水的流度和流度比12. 已知巖樣長(zhǎng)15厘米,橫截面積為7,絕對(duì)滲透率為1.2達(dá)西,用3 Mpa·s的原油和1 Mpa·s的水飽和并通過(guò)該巖樣,在0.2 Mpa的壓差下，測(cè)得含水飽和度與油水流量的關(guān)系數(shù)據(jù)列于表，是繪制相對(duì)滲透率曲線。 90807060504030200.7830.5490.3360.2020.1010.0450.011000.0190.0450.0670.1090.1490.2130.34065在某一巖樣的

14、相對(duì)滲透率時(shí)，據(jù)油藏條件下為壓力梯度和含氣飽和度測(cè)得氣體的相對(duì)滲透率為0.06達(dá)西，油的相滲透率為0.25達(dá)西，氣體的粘度為0.01Mpa·s，油的粘度為3Mpa·s，試求油，氣的流度及氣對(duì)油的流度比。66.據(jù)實(shí)驗(yàn)的某一巖樣的油水相對(duì)滲透率數(shù)據(jù)于下表中 （）試?yán)L制油，水的相對(duì)滲透率曲線；（）據(jù)所繪制曲線確定共存水飽和度和交點(diǎn)處的飽和度，交點(diǎn)處的油，水相對(duì)滲透率之和（）在所繪的相對(duì)滲透率曲線上方繪出（）與含水飽和度的關(guān)系曲線。含水飽和度油相相對(duì)滲透率水相相對(duì)滲透率01.00100.990200.910.01300.930.06400.800.13500.490.21600.2

15、00.33700.090.40800.050.49900.010.7110001.0（）在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上繪出相對(duì)滲透率比值與含水飽和度關(guān)系曲線；（）根據(jù)所繪制的圖上曲線的斜率及截矩求出公式中的常數(shù)a,b,并選兩組數(shù)據(jù)代入上述公式中聯(lián)立方程式，求出a 和b；（6）若油的粘度為3.4Mpas，水的粘度為0.68 Mpas，油的體積系數(shù)為1.50和水的體積系數(shù)為1.05，試問(wèn)若某井鉆在油水過(guò)渡帶上，過(guò)渡帶中的飽和度為50%，該井之地面產(chǎn)水率為若干？地下產(chǎn)水率為若干？（7）估算注水時(shí)的最大采收率67. 已知水銀的表面張力為=480達(dá)西/厘米，油水解面張力30達(dá)西/厘米，水銀巖石系統(tǒng)的接觸角=140度，油水巖石系統(tǒng)的接觸角=45度，油水密度差=0.4，飽和度中值壓力=20atm，求所對(duì)應(yīng)的油柱高度。68, 如果砂巖的滲透率不同，它們的毛管壓力曲線，束縛水含量和油水過(guò)渡帶的厚度不同？69. 如果儲(chǔ)集層的流體密度不同，它們的毛管壓力曲線和過(guò)渡帶的厚度有什么不同？70. 具有相同飽和度中值壓力的兩塊巖芯，設(shè)一塊比另一塊的分