多相流體的滲流機理

1、第三章 多相流體的滲流機理、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？、 對一個實際問題具體的研究方法應(yīng)怎樣的？結(jié)合上題的結(jié)論說明這些結(jié)論在油田開發(fā)中對我們有何指導(dǎo)意義？、測定表面能力的方法有哪些？測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)論對實際有何指導(dǎo)意義？、什么是潤濕？什么是潤濕性？影響潤濕性的因素有哪些？如何影響？、潤濕程度是如何規(guī)定的？如何根據(jù)它劃分

2、親水、親油、中性巖 石？10、潤濕的實質(zhì)是什么？如果要改變油藏的潤濕性，以其實質(zhì)來講，應(yīng)怎么辦？進而提出實現(xiàn)這個條件的具體措施。11、何謂潤濕滯后？什么是前進角和后退角？12、潤濕滯后的實質(zhì)是什么？其影響因素有哪些？如何影響？13、潤濕滯后在油氣田開發(fā)中是有利還是不利？為什么？如果不利，如何降低其影響？14、什么是靜潤濕滯后？什么是動潤濕滯后？各舉一例說明。15、油、氣、水在油藏中的微觀分布狀況如何（對親水、親油巖石分別說明，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？它對油和

3、水的微觀分布有何影響？18、巖石潤濕性的測定方法有哪些？各有何特點？你認(rèn)為最接近油田實際情況的潤濕性測定方法是哪種？然后設(shè)計實現(xiàn)該法的具體流程和步驟19.假設(shè)在多孔介質(zhì)中進行一水驅(qū)油的活塞式過程，那么在親水，親油巖石中，如果=50%，此時水在那種巖石中易流動？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算公式推出球面和柱面某點處的附加壓力（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管中引起的高度。23.對多孔介質(zhì)中，流體受到的毛管力的大小與什么因素有關(guān)？24.如何分析一液珠運動時所受到的各種阻力效應(yīng)？25.何謂賈敏

4、效應(yīng)？在油田開發(fā)過程中如何揚長避短？26.試述潤濕性在油田開發(fā)過程中的作用？27.通常測定毛管壓力曲線的方法有哪些？各自有什么特點？并繪制出相應(yīng)方法的測定儀器的流程示意圖。28.驅(qū)替過程和吮吸過程是如何規(guī)定的？它們會怎樣影響毛管壓力曲線？29.對于一條實測的毛管壓力曲線，應(yīng)該分析哪幾個主要特征（或參數(shù)）？30.怎樣利用某一實驗測得的毛管壓力資料來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同一概念？37.如何利用相對滲透率曲線確定殘余油飽和度？怎樣估算采收率？38.強親水巖石與強親油巖石的相對滲透率曲線相對比，各自有何特點？為什么？39.試根據(jù)相對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)“微觀滲流機理”理解： （1）注水采油必然會導(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.相對滲透率曲線的測定方法有幾種？它們各自的測量原理及特點是什么？43.穩(wěn)態(tài)法測定相對

6、滲透率曲線的難點和關(guān)鍵是什么？如何解決？44.如何解釋相對滲透率曲線？油水相對滲透率的應(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97.19%，該井底層壓力為54.414Mpa，地層溫度為10.818攝氏度，試估計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，用最大壓力法測定界面張力，得液體壓力計的液柱高度為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)下列自吸實驗資料，試判斷巖樣的潤濕性：巖樣編號平均吸

7、水量%平均吸水量%136.14.325.744.2317.742.0421.1049.據(jù)實驗測得，在常溫壓下水的表面能力為72.9%達西/厘米。當(dāng)水滴在某一固體上時，測得接觸角=60攝氏度，試求該固體對水的附著力。50.有三支不同半徑的毛細管（=1mm，=0.1mm，=0.01mm）插在同一盒水中，測出水的表面張力為72達西/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，并測得油水界面張力為3達西/厘米3，接觸角均為30度，試分別求出這時三支毛細管中水面

8、上升的高度（取水的密度為1g/cm3，并假設(shè)水面的油深和毛細管長都遠遠超過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達西/厘米3，試分別求出這時三支毛細管中水面上升的高度。對比50.52三題的結(jié)果，可得出什么結(jié)論？1. 在意毛細管中存在一滴水，水滴靜止時測得水面與毛管壁的夾角為135度。對毛管加氣壓（另一端通大氣），使水滴移動，移動開始時測得接觸角分別是=150度，=120度，若水的表面張力為72.8達西/厘米，毛管內(nèi)半徑為0.1mm，試求水滴移動所加的外壓差。（水滴對管壁產(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，今有一氣泡欲通過窄口，氣泡兩端為原油，測得尤其界面張力為21.8達西/厘米，接觸窄口產(chǎn)生最大變形時的接觸角分別是=15度，=90度，試估算氣泡通過窄口所引起的壓力差。3. 用半滲透隔板法測得一巖樣的氣驅(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達西/厘米。潤濕接觸角=30度）5. 某實驗測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，最少潤濕飽和度以及平均孔隙半徑（已知汞的表面張力為480達西/厘米，潤濕接觸角=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；并作簡單的對比分析。7. 試計算的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（2） 根據(jù)閥壓Pr計算（已知汞的表面張力為84達西/厘米，潤濕接觸角=150度）8. 如果第55題中的巖樣是在某油藏的油水過渡帶取得的，那么在地層條件下的毛管壓力曲線如何？請繪制出來（已知實驗室內(nèi)氣水界面張力為72達西/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達西/厘米，解除較為45

12、度）9. 據(jù)55題數(shù)據(jù)和第60題計算結(jié)果，繪制出油水過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，另測得油水界面張力為28達西/厘米，空氣油表面張力為24.9達西/厘米，求該巖石的潤濕指數(shù)和視接觸角，并判斷其潤濕性。11. 有一巖樣長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，測得的流量為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，巖樣的絕對滲透率為0.1達西，試求：(1) 該條件下,油和水的相滲透率;(2) 該條件下,油和水的相對滲透率;(3) 該條件下,油水的流度和流度比12. 已知巖樣長15厘米,橫截面積為7,絕對滲透率為1.2達西,用3 Mpa·s的原油和1 Mpa·s的水飽和并通過該巖樣,在0.2 Mpa的壓差下，測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、相對滲透率時，據(jù)油藏條件下為壓力梯度和含氣飽和度測得氣體的相對滲透率為0.06達西，油的相滲透率為0.25達西，氣體的粘度為0.01Mpa·s，油的粘度為3Mpa·s，試求油，氣的流度及氣對油的流度比。66.據(jù)實驗的某一巖樣的油水相對滲透率數(shù)據(jù)于下表中 （）試?yán)L制油，水的相對滲透率曲線；（）據(jù)所繪制曲線確定共存水飽和度和交點處的飽和度，交點處的油，水相對滲透率之和（）在所繪的相對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滲透率水相相對滲透率01.00100.990200.910.01300.930.06400.800.13500.490.21600.2

15、00.33700.090.40800.050.49900.010.7110001.0（）在半對數(shù)坐標(biāo)紙上繪出相對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，試問若某井鉆在油水過渡帶上，過渡帶中的飽和度為50%，該井之地面產(chǎn)水率為若干？地下產(chǎn)水率為若干？（7）估算注水時的最大采收率67. 已知水銀的表面張力為=480達西/厘米，油水解面張力30達西/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渡帶的厚度不同？69. 如果儲集層的流體密度不同，它們的毛管壓力曲線和過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