第二章 油藏流體的物理特性

1、第二章 油藏流體的物理特性1. 油藏流體指的是什么？何謂“高壓物性”？2. 天然氣的分子量，密度和比重是如何規(guī)定的？影響他們的因素是什么？確定這些參數(shù)的方法有哪些？3. 組分和組成意指什么？表示組成的一般方法有哪些？其相互關(guān)系如何？4. 壓縮因子Z的物理意義是什么？“當(dāng)Z=1時(shí)，實(shí)際氣體則成為理想氣體”，對(duì)嗎？5. 什么叫相圖？影響P-T相圖的因素有哪些？6. 試分析干氣，濕氣，凝析氣，輕質(zhì)油和重質(zhì)油各自的相圖特征。7. 單組分物質(zhì)的臨界點(diǎn)和多組分物質(zhì)的臨界點(diǎn)各代表什么物理意義？它們之間的區(qū)別和聯(lián)系是什么？8. 如何確定多組分物質(zhì)的視臨界壓力和實(shí)臨界溫度？它們有什么作用？9. 氣體對(duì)應(yīng)狀態(tài)原理

2、是什么？其依據(jù)是什么？10. 何謂天然氣的體積系數(shù)？何謂天然氣的壓縮系數(shù)？試根據(jù)它們的定義式推導(dǎo)出相應(yīng)的計(jì)算式。并對(duì)比按相同含義而定義的體香氣體的體積系數(shù)及壓縮系數(shù)計(jì)算式，有什么不同？11. 天然氣在原油中的溶解度是如何規(guī)定的？其單位是什么？影響溶解度的因素有哪些？是如何影響的？12. 何謂溶解系數(shù)？單組分的溶解系數(shù)與多組分的溶解系數(shù)有何區(qū)別？怎樣確定某一壓力間的平均溶解系數(shù)？13. 收斂壓力的物理意義是什么？如何估算或者驗(yàn)算一個(gè)給定油氣系統(tǒng)的收斂壓力值？14. 何謂原油的飽和壓力，其影響因素有哪些？15. 地層原油的溶解油氣比是怎樣定義的？其影響因素有哪些？試分析它在天然氣在原油總的溶解度的

3、區(qū)別與聯(lián)系。16. 試簡(jiǎn)單敘述：某一給定組分和組成下的原油的飽和度和壓力隨溫度的變化規(guī)律。17. 油氣的分離中，一次脫氣與多次脫氣的區(qū)別與聯(lián)系是什么？多級(jí)脫氣與微分脫氣的區(qū)別與聯(lián)系是什么？18. 地層原油的高壓物性體現(xiàn)在哪些參數(shù)上？有些什么影響因素？如何影響的？19. 對(duì)地層油粘溫曲線而言，為什么在泡點(diǎn)壓力下其粘度最小，這表征了什么物理含義？20. 地層水在高溫，高壓下的最大特點(diǎn)是什么？一般的地層水中都包括哪幾種基本離子？如何劃分其基本水型的？21. 典型相圖的解釋及分析不同的油，氣藏類型22. 有一凝析氣藏：（1）試分析解釋其等溫降壓過(guò)程的相變過(guò)程：（2）為了減少凝析油的損失可采取什么措施？

4、為什么？23. 試從理論上推出相圖的一般變化趨勢(shì)的結(jié)論：（1） 任一混合物的兩項(xiàng)區(qū)都位于兩純組分的蒸汽壓線之間；（2） 混合物的臨界壓力都高于該純組分的臨界壓力，混合物的臨界溫度都居于兩線組分的臨界溫度之上；（3） 混合物中較重組分比例的增加，臨界點(diǎn)向右遷移；（4） 混合物中哪一組分的漢良占優(yōu)勢(shì)，露點(diǎn)線就靠近哪一組分的蒸汽壓線；（5） 兩組分的分配比例越接近，相圖的面積就越大，兩組分中又要有一個(gè)組分占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，相圖的面積就變得狹窄。24. 試從分子運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)，推出氣體的粘度隨壓力，溫度及組成的變化規(guī)律。25. 推導(dǎo)相態(tài)方程。26. 如何計(jì)算露點(diǎn)壓力，并編制出相應(yīng)的程序。27. 如何計(jì)算泡點(diǎn)壓力

5、，并編制出相應(yīng)的程序。28. 什么是兩項(xiàng)體積系數(shù)，如何計(jì)算兩相體積系數(shù)？它與天然氣在地層油的溶解度及地層油的原始體積系數(shù)的關(guān)系怎樣？29. 根據(jù)表中的天然氣摩爾組成計(jì)算該天然氣的分子量和比重。 組分摩爾分?jǐn)?shù)分子量甲烷0.9016.0乙烷0.5030.1丙烷0.0343.1丁烷0.0258.130. 根據(jù)表中的天然氣重量組成計(jì)算該天然氣的分子量和比重。組分重量組成分子量甲烷0.7016.0乙烷0.1430.1丙烷0.0939.1丁烷0.0658.131. 甲烷儲(chǔ)存于容積為2立方米的容器中，壓力溫度分別為5Mpa和27攝氏度，計(jì)算甲烷氣體的重量。32. 確定100攝氏度和3Mpa下甲烷的密度33.

6、 天然氣的比重為0.743，當(dāng)?shù)貙訅毫?36公斤/厘米3，底層溫度為93.3攝氏度，求天然氣的壓縮因子。34. 天然氣的比重為0.6，底層溫度為75攝氏度，底層壓力為20Mpa，試計(jì)算該天然氣的體積系數(shù)。35. 某油藏存在一氣頂，所占空間體積為103萬(wàn)米3，地層壓力為15Mpa, 地層溫度為84攝氏度，求該氣頂?shù)膬?chǔ)量。（天然氣比重為0.7）36. 試計(jì)算8Mpa和68攝氏度時(shí)，下面兩種情況下甲烷壓縮系數(shù)Cg（1） 甲烷為理想氣體（2） 甲烷為實(shí)際氣體37. 天然氣的比重為0.65 ，底層壓力為9.5Mpa，地層溫度為93攝氏度，試求天然氣的絕對(duì)粘度和運(yùn)動(dòng)粘度。38. 已知和混合的視臨界溫度為7

7、5攝氏度，計(jì)算該混合物的視臨界壓力，且將純甲烷和純的臨界壓力和計(jì)算結(jié)果作一比較。 臨界溫度（攝氏度）臨界壓力（Mpa）-82.545.8197.2?39. 試畫(huà)出下圖中的反凝析區(qū)40. 試分析底層壓力等溫地由F點(diǎn)降至E點(diǎn)，地層中發(fā)生的相變過(guò)程。41. 天然氣的組成分析結(jié)果為： 組分甲烷乙烷丙烷丁烷摩爾組成0.9020.0450.0310.021底層壓力為8.3Mpa，地層溫度為32攝氏度（1） 天然氣的壓縮系數(shù)（2） 求出該天然氣的體積系數(shù)（3） 試析算出1000m3（標(biāo)）天然氣在地下占的體積（4） 天然氣的壓縮系數(shù)（5） 天然氣的粘度42. 下表是40攝氏度的,及在密度為0.873的羅馬什金

8、原油中的溶解系數(shù)，試計(jì)算三種非氣體在5Mpa單獨(dú)在1標(biāo)方原油中所溶解的體積（標(biāo)），并比較三者的溶解度 氣體a,·Mpa13.03.80.8843. 某一地層油樣的高壓物性試驗(yàn)，獲得如圖3所示的溶解油氣比曲線，試求：（1） 原始溶解油氣比（2） 原始油樣的飽和壓力（3） 當(dāng)油層壓力降至10Mpa時(shí)，從相應(yīng)于單位體積地面原油的油樣中分離出多少游離氣（4） 分別求出05，510(Mpa)的平均溶解系數(shù)，并比較所求兩個(gè)數(shù)值。44. 將一某油藏條件下體積400 cm3的儲(chǔ)層液體作為分析的樣品，當(dāng)溫度降至20攝氏度，壓力降至大氣壓時(shí)，液體體積縮小為274 m3，并獲得13.72 m3的天然氣。試

9、算出油的體積系數(shù)，收縮系數(shù)，溶解油氣比。45. 某油藏地面原油的比重為0.8762，所溶解的天然氣的比重為0.80油層溫度為71攝氏度，溶解油氣比為100 m3（標(biāo)）/ m3，試用諾謨圖估計(jì)地層油體積系數(shù)和飽和壓力。46. 可用下式估計(jì)高于飽和壓力時(shí)的原油體積系數(shù)： 如果飽和壓力=13.6Mpa，在飽和壓力下原油的比重為0.75及平均壓縮系數(shù)=10和=1.46，試求高壓力為23.8Mpa時(shí)的體積系數(shù)。47. 某原油之壓縮數(shù)為28，而飽和壓力為22.5Mpa，試算出它在31.0 Mpa下的相對(duì)體積系數(shù)，即在此壓力下的體積與飽和壓力下體積的比值。計(jì)算時(shí)可假設(shè)壓縮系數(shù)為常數(shù)。48. 在飽和壓力下1

10、m3比重為0.876的地面原油中溶有0.75的天然氣150 m3，在飽和壓力下體積系數(shù)為1.42，求飽和壓力下地層原油的比重。49. 有一油藏，原始地層壓力為20Mpa，地層溫度為75攝氏度，天然氣比重為0.70，求壓力為15Mpa時(shí)的兩相體積系數(shù)。 已知：飽和壓力=18Mpa，其相應(yīng)的油氣比為R=115 m3（標(biāo)）/ m3和體積系數(shù)為1.2550. 某地層的壓力為22.55 Mpa，溫度為72攝氏度時(shí)，取得油氣分析樣品數(shù)據(jù)見(jiàn)表1和2試求當(dāng)壓力為21Mpa和20Mpa時(shí)的兩相體積系數(shù)。表1 油樣分析數(shù)據(jù)（=21.8Mpa）壓力（=18 Mpa）21.821.020.0體積系數(shù).1.3111.3

11、031.295溶解油氣比（標(biāo)）/119.0114.2109.0表2 天然氣的分析數(shù)據(jù)（=0.68）組分n摩爾組成87.344.978.961.361.930.790.510.5151. 某一油樣在71攝氏度下的溶解油氣比為114 m3（標(biāo)）/ m3，設(shè)油樣在地面條件下的比重為0.85，試估計(jì)飽和壓力條件下原油的粘度。52. 比重為0.85的儲(chǔ)罐油在壓力為13.6 Mpa和溫度為90攝氏度下，被比重為0.7的氣體所飽和的油藏，分別估計(jì)原油在儲(chǔ)罐中的粘度和在油藏中的粘度。53、已知天然氣比重為0.75，脫氣原油比重為0.89，油層壓力為2.04Mpa，溫度為70，溶解油氣比為171 m3/（格）

12、m3，求地層原油的飽和壓力及體積系數(shù)，原油的收縮率和粘度。54、某油藏壓力為14Mpa，溫度為93，水中含鹽礦化度為15000ppm，試求該油藏中束縛水的壓縮系數(shù)和體積系數(shù)。55、已知油層溫度84.7，地層壓力19.4Mpa，油層底水中的含鹽礦化度為20000ppm，試求地層水的粘度和密度。56、試畫(huà)出天然氣的體積系數(shù)，壓縮系數(shù)及粘度隨溫度、壓力的變化趨勢(shì)圖。57、試畫(huà)出原油的體積系數(shù)B0、兩相體積系數(shù)u、壓縮系數(shù)C0及粘度0隨壓力、溫度的變化趨勢(shì)圖。（有飽和壓力的需在圖上說(shuō)明）58、試畫(huà)出水的體積系數(shù)，壓縮系數(shù)及粘度隨壓力、溫度和含鹽總礦化度的變化趨勢(shì)圖。59、試定性畫(huà)出兩個(gè)不同溫度下，天然

13、氣在原油中的溶解度Rs和溶解油氣比R隨壓力的變化規(guī)律。60、試用物質(zhì)平衡原理推導(dǎo)計(jì)算油藏儲(chǔ)量的表達(dá)式。原始油藏為一無(wú)氣頂和邊水的溶解氣驅(qū)油的飽和油藏。（即原始油藏壓力為泡點(diǎn)壓力），開(kāi)發(fā)一段時(shí)間比，地層壓力降至泡點(diǎn)壓力之下，產(chǎn)生次生氣頂，但油藏體積保持不變。 設(shè)：原始儲(chǔ)油量 N0（標(biāo)米3） 累積產(chǎn)油量 Np（標(biāo)米3） 原始溶解油氣比 R0 （標(biāo)米3/米3） 壓力為P時(shí)的溶解油氣比 R（標(biāo)米3/米3） 累積平均生產(chǎn)溶解油氣比 Rp（標(biāo)米3/米3） P0壓力下原油體積系數(shù) Boi P壓力下原油體積系數(shù) Bo P壓力下氣體的體積系數(shù) Bg61、試用物質(zhì)平衡原理推導(dǎo)純氣藏儲(chǔ)量計(jì)算的表達(dá)式，氣藏的原始地層

14、壓力為Pi，開(kāi)發(fā)一段時(shí)間后降到P，氣藏的孔隙空間體積不變。 設(shè)：原始儲(chǔ)氣量 Gi（標(biāo)米3） 累積產(chǎn)氣量 Gv（標(biāo)米3） 壓力Pi下氣體體積系數(shù) Bgi 壓力P下氣體體積系數(shù) Bg62、試用物質(zhì)平衡方法推導(dǎo)出未飽和油藏儲(chǔ)量計(jì)算的表達(dá)式。假定油藏原始地層壓力為Pi，開(kāi)發(fā)一段時(shí)間后降到P（此時(shí)地層壓力依然大于泡點(diǎn)壓力），油藏的孔隙空間體積不變。設(shè)：原始儲(chǔ)油量 No（標(biāo)米3） 累積產(chǎn)油量為Np（標(biāo)米3） 在壓力Pi下的原油體積系數(shù)為Boi 在壓力P下的原油體積系數(shù)為Bo63、試用物質(zhì)平衡原理推導(dǎo)下述油藏的原始儲(chǔ)油量計(jì)算的表達(dá)式。在開(kāi)發(fā)前，油藏壓力高于泡點(diǎn)壓力，且無(wú)邊水，底水存在；在開(kāi)發(fā)中也無(wú)水流流入油

15、藏，開(kāi)發(fā)一段時(shí)間后，地層壓力降到泡點(diǎn)壓力之下，產(chǎn)生次生氣頂。油藏的孔隙空間體積不變。設(shè)：原始儲(chǔ)油量 No（標(biāo)米3） 累積產(chǎn)油量 Np（標(biāo)米3） 原始溶解油氣比 R0 （標(biāo)米3/米3）壓力為P時(shí)的溶解油氣比 R（標(biāo)米3/米3） 累積平均生產(chǎn)油氣比 Rp（標(biāo)米3/米3） 原始地層壓力Pi下的原油體積系數(shù) Boi 目前地層壓力P下的原油體積系數(shù) Bo 目前地層壓力P下的氣體的體積系數(shù) 30 泡點(diǎn)壓力下PN下的原油體積系數(shù) Bb64、已知含氮?dú)馊粴饨M分及摩爾數(shù)，計(jì)算該氣體在t=90及P=18Mpa（絕對(duì)）時(shí)的壓縮因子K值，并比較進(jìn)行含氮校正和不做氮校正二者的差別。組分摩爾當(dāng)量Pci（atm）TciN2

16、0.1034.6125.8CH40.6047.3190.5C2H60.2049.8305.2C3H80.1043.4369.865、原始?xì)怏w組成列于下表中，已知原始地層壓力Pi=26.78Mpa，地層溫度T=346.89K，計(jì)算地層溫度下的第二露點(diǎn)壓力（收斂壓力Pw=35Mpa，由其它資料得知C7+的臨界溫度為596.9K）。組分摩爾分?jǐn)?shù)14.062MpaKi21.09MpaKi28.12MpaKiC10.72502.231.701.30C20.14191.000.970.98C30.08120.570.690.82ic40.02240.400.540.71nc40.01130.350.490.69ic50.00720.220.360.57nc50.00400.190.320.55c60.00350.110.200.41C7+0.00350.00780.240.0966、已知一個(gè)封密氣藏，其平均有效厚度h(米)，平均有效孔隙度為，束縛水飽和度為Sw，壓縮因子隨壓力的變化關(guān)系ZP已知，又測(cè)得該氣藏的原始地層壓力為Pi，且當(dāng)?shù)貙訅毫抵罰時(shí)，其累積采氣量（地面標(biāo)準(zhǔn)情況）為Np米3，試根據(jù)物質(zhì)平衡原理計(jì)算氣藏的面積F（米2）67、已知油藏?zé)N類組成如下：T=