中國(guó)石油大學(xué)(華東)油層物理課后題答案概要

1010第第#頁(yè)共24頁(yè)簡(jiǎn)要說(shuō)明為什么油水過(guò)渡帶比油氣過(guò)渡帶寬？為什么油越稠，油水過(guò)渡帶越寬？答：過(guò)渡帶的高度取決于最細(xì)的毛細(xì)管中的油（或水）柱的上升高度。由于油藏中的油氣界面張力受溫度、壓力和油中溶解氣的影響，油氣界面張力很小，故毛管力很小，油氣過(guò)渡帶高度就很小。因?yàn)橛退缑鎻埩Υ笥谟蜌饨缑鎻埩Γ视退^(guò)渡帶的毛管力比油氣過(guò)渡帶的大，而且水油的密度差小于油的密度，所以油水過(guò)渡帶比油氣過(guò)渡帶寬，且油越稠，水油密度差越小，油水過(guò)渡帶越寬四、簡(jiǎn)答題1、簡(jiǎn)要說(shuō)明油水過(guò)渡帶含水飽和度的變化規(guī)律，并說(shuō)明為什么油越稠油水過(guò)渡帶越寬？由于地層中孔隙毛管的直徑大小是不一樣的，因此油水界面不是平面，而是一個(gè)過(guò)渡帶。從地層底層到頂層，油水的分布一般為：純水區(qū)——油水過(guò)渡區(qū)——純油區(qū)。由下而上，含水飽和度逐漸降低。由式：，在一定時(shí)，油水的密度差越小，油水的過(guò)渡帶將越寬。油越稠，油水密度差越小，所以油越稠，油水過(guò)渡帶越寬。來(lái)源于驕者拽鵬習(xí)題11將.氣體混合物的質(zhì)量組成換算為物質(zhì)的量的組成。氣體混合物的質(zhì)量組成如下：CH—40%CH-10%，CH—15%，CH—25%，CH-10%。4 2 6 3 8 4 10 5 10解：按照理想氣體計(jì)算：組分質(zhì)量組成3i摩爾質(zhì)量.3/M物質(zhì)的量組成J "八i乙（3/M）i i3/Mi iyiCH4 CH2 6CH3 8CH4 10CH5 10合計(jì).知液體混合物的質(zhì)量組成：CH-10%,CH-35%,CH-55%.將此液體混合物的3 8 4 10 5 12質(zhì)量組成換算為物質(zhì)的量的組成。

組分質(zhì)量組成3i摩爾質(zhì)量.3/M物質(zhì)的量組成yr/i乙（3/M）i i3/Mi iyiCH3 8CH4 10CH5 10合計(jì)解：解：3已知地面條件下天然氣各組分的體積組成：CH-96.23%CH-1.85%,4 26CH-0.83%,CH-0.41%,CO-0.50%,HS-0.18%。若地層壓力為5Pa,3 8 4 10 2 2地層溫度為oC。求該天然氣的以下參數(shù)：（）視相對(duì)分子質(zhì)量；（）相對(duì)密度；（）壓縮因子；（4）地下密度；（5）體積系數(shù)；（6）等溫壓縮系數(shù)；（7）粘度；（8）若日產(chǎn)氣為 求其地下體積。解：組分物質(zhì)的量組成yiMi.PciTciCH 4 CH2 6CH3 8CH4 10CO 2 HS 2 合計(jì)（1）視相對(duì)分子質(zhì)量M=Z（yM）=16.836g ii（2）相對(duì)密度MgMaMgMa16.83629=0.580552（3）壓縮因子(4)地下密度——=3.2444.624pM gZRTT50+273T(4)地下密度——=3.2444.624pM gZRTT50+273T196.02c=1.6483.24415x16.8360.84x0.008314x(50+273)=111.95(kg/m3)(5)體積系數(shù)ZnRTVVp7PT 0.101325273+50B=f= =Z?—^?—=0.84x x =6.255x10-3(m3/標(biāo)m3)gVnRTpT 15 273+20gsc sc- scpsc(6)等溫壓縮系數(shù)（7）粘度圖L3.7[C^亍/一7r圖版(Mattar,1975)(L4W亍]W3。0/W5t&15.0)^0.00150.001c001100100009-eo.ooio0.0140.01170.013[1.648，[1.648，3.244圖L3.10無(wú)因次粘度圖版(Heminfi.1939)1.4半日=3/日k^=1.4x0.0117=0.01638(mPa?s)ggg1g1()若日產(chǎn)氣為 求其地下體積。V=BV=6.255x10-3x104=62.55(m3)gfggsc4.知常壓下天然氣各組分的體積組成：CH-87.0%,CH-4.0％，CH-1.0%，4 26 38CH-0.5%，N-7.5%。若相對(duì)密度為 ，地層壓力為MPa，地層溫度為oC,4 10 2求天然氣的壓縮因子。組分體積組成Ji,yiPciTciCH 4 CH2 6CH3 8CH4 10N 2 合計(jì)15P=——=3.255Ych 4.608TrcHTrcH38±^73)1.565198.72查圖得Z=0.805CH???Z=Z(1-Y)+Z*gCHN2 N2UN2=0.805x(1-7.5%)+1.036x7.5%=0.822某天然氣在溫度為 oC、壓力為MPa時(shí)，視臨界溫度和視臨界壓力分別為K和 MPa，在該天然氣中，HS的摩爾分?jǐn)?shù)為 4CO的摩爾分?jǐn)?shù)為22，試計(jì)算含HS和CO的天然氣壓縮因子。22求相對(duì)密度為 ，地層壓力為MPa，地層溫度為 oC時(shí)天然氣的壓縮因子。在壓力為MPa，溫度為oC的砂巖地層中儲(chǔ)藏有天然氣，其物質(zhì)的量的組成為CH-70.0%,CH-6.0%,CH-10.0%,CH-6.3%,CH-7.7%,設(shè)巖層孔隙度為4 2 6 3 8 4 10 5 12,氣體飽和度為，求m3巖層體積中的天然氣量（標(biāo)m3）解：組分組成PciTciCH 4 CH2 6CH3 8CH410CH512總計(jì)P二YT二YP10 9勺==2.253P4.439cT40+273二一二 =1.244T251.64cPTZ0.101325x(273+40)x0.587B=—_= =0.00635(m3/標(biāo)m3)gPT 10x(273+20)sc二.V=V。S[B=1x20%X80%/0.00635=25.20（標(biāo)）gs地下o--g_ 273+1B=3.458x10-4Z gP有一含氣層（濕氣），其地層壓力為MPa 地層溫度為。。，氣體的相對(duì)密度為該氣層的地下含氣體積為109m3,求該氣層的儲(chǔ)量。P=5.1021-0.6895x0.7=4.61945cT=132.2222+116.6667x0.7=213.8889c20P= =4.3295丫4.6194575+273T= + =1.627丫213.8889查z=0.835T 75+273B=3.458x10-4xZ?—=3.458x10-4x0.835x =0.005024g P 20,V=ViB=109/0.005024=1.99x1011（標(biāo)m）gs:g'天然氣的相對(duì)密度為 ，地層溫度為。。，地層壓力為MPa，計(jì)算氣體的體積系數(shù)。某一地層氣體在 。。時(shí)，壓縮因子隨壓力的變化情況和表 所示。表1.1P/MPaV試?yán)L出和的關(guān)系曲線，并用圖解法確定壓力分別為，及8Pa處的斜率，然后再求出在這些壓力下的氣體壓縮系數(shù)。已知某氣井深 m4地層壓力為 MPa，地面平均溫度為 0c,地溫梯度為OCm天然氣的壓縮因子為，相對(duì)密度為 （干氣），求天然氣的地下密度。t=4554x0.02+17.0=108.08（℃）Mr=gnM=rM=0.574x28.97=16.464gM gga

PV=ZMgRTMaM MP rMP SO=g —g— ga ?~y g g gg V ZRT ZRTyPnp=3484.4,g ZT。。，根據(jù)天然氣分析知，相對(duì)O.,求天然氣的地下密度。已知某氣井地層壓力為 。。，根據(jù)天然氣分析知，相對(duì)O.,求天然氣的地下密度。密度為 ，臨界壓力為 MPa，臨界溫度為13氣.體組成如表1.所2示。表1.2組分CH4CH2 6CH3 8CH4 10CH5 12CH6 14體積系數(shù)若地層壓力為 ，地層溫度為OC，求氣體的粘度。試估算某一凝析氣藏氣在 .Pa和 OC下的粘度。已知這一氣體的相對(duì)密度為9并含有摩爾分?jǐn)?shù)為的N， 的CO和的HS。2 22天然氣的相對(duì)密度為 ，地層壓力為 MPa，地層溫度為 O。，求天然氣的絕對(duì)粘度和運(yùn)動(dòng)粘度。某油田氣的組成如表 所示。表組分CH4CH2 6CH3 8CH4 10摩爾積分若油層溫度為OC,油層壓力為 MPa。（1）求氣體的壓縮因子；（2）求氣體的體積系數(shù)；（）若油井日產(chǎn)氣 m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），它在地下所占的體積為多少?（4）計(jì)算該氣體的壓縮系數(shù)；（5）計(jì)算該氣體的粘度。

組分摩爾組成y.iPciTciCH 4 CH2 6CH3 8CH4 10合計(jì)8.3 1P= =1.809y4.58832+273T= =1.477r206.44 :>nZ=0.821()Bg=3.458x10-4Z273+,P()V=BxV=0.01042x10-4=104.2()ggos由P、T查[CxT]-P圖，YYgrYYC=[C

gTOC\o"1-5"\h\z得C—C=C=[C

g'XT]/(PnT)grY;Y Y![1-!(笠)]P PZdP\o"CurrentDocument"cY Y=-1-[^^+-L-x0.0625]4.5881.8090.82=0.14()口Ji=1 i=1=0.01258(mPa^)由PY、\查得，日/四=1.25g,g1日=1.25x0.1258=0.0157(mPa?s)g有一凝析氣藏。有其流體的高壓物性分析得到壓力溫度關(guān)系如圖 所示，圖中點(diǎn)代表氣藏壓力及密度。試分析：(1)此氣藏在開(kāi)采過(guò)程中的相態(tài)變化；(2)為了減少凝析油的損失，可采取什么措施？為什么？

18根.據(jù)某油田所取油樣的高壓物性試驗(yàn)，得到如圖1.所2示的壓力—溫度關(guān)系圖，油藏的壓力及溫度如點(diǎn)所示，試說(shuō)明此油藏的類型，并分析開(kāi)采過(guò)程中的變化情況。原始?xì)怏w組成列表于表 中，以致原始地層壓力pMPa8地層溫度iT 6。計(jì)算地層溫度下（收斂壓力PMPa由其他資料得C+的臨界溫度CV 7為K9表1.地4層溫度不同壓力下的平衡常數(shù)組分ni地層溫度、不同壓力下的平衡常數(shù)MPaMPaMPaC1C2C3C4C4C5C5C6C+7某油井產(chǎn)物的n值和。。下的平衡常數(shù)見(jiàn)表i表1.組分nioC時(shí)不同壓力下的平衡常數(shù)MPaMPaMPaMPaN2C1C2C3C4

C5C+6試計(jì)算一次脫氣分離出來(lái)的液量，并對(duì)分出液量進(jìn)行對(duì)比。（已知脫氣溫度：。。；一次脫氣壓力：MPa;多級(jí)脫氣時(shí)，一、二、三、四級(jí)脫氣壓力分別為 ， ， ，0.1MPa。）1某地油層樣品，在地層條件下原始體積為 CW3,當(dāng)?shù)販亟档?。。，壓力降到大氣壓時(shí)，液體體積減少到 C43，并析出X 0m3氣體，計(jì)算天然氣在原油中的溶解度。T 293V=VXi=218X103X =221.4（標(biāo)m3）_gsgT 273+15.5解：VRs=v^=1.085x1。3（標(biāo)m3/m3）os在飽和壓力下，m3密度為kg/m3的原油中溶解相對(duì)密度為 的天然氣m3，在飽和壓力下體積系數(shù)為1.，4求2飽和壓力下原油的密度。解：油的質(zhì)量：876kg/m3x1m3=876kgM ppV=—s-=0.75=g-=—g—gM p1.205aa氣的質(zhì)量：，p=1.205x0.75x103=0.90375cg/m3gM=pV=1.205X0.75X138=124.72kgg gg飽和條件下油密廊gf23某.斷塊地層壓力為M 876+飽和條件下油密廊gf23某.斷塊地層壓力為―f= = =704.7kg/m3VVB1x1.42gf scoMPa，油氣分MPa，地層溫度為。。MPa，油氣分析數(shù)據(jù)表和表，求當(dāng)?shù)貙訅毫Ψ謩e為 MPa及MPa時(shí)的兩相體積系數(shù)。表 地層油的分析數(shù)據(jù)（泡點(diǎn)壓力為 MPa）P/MPaBOrm3/m3S表 天然氣的分析數(shù)據(jù)（V6g

組分CH4CH2 6CH3 8CH4 10CH4 10CH5 12CH5 12N2體積分?jǐn)?shù)某一地層油在原始?jí)毫?8M.Pa5時(shí)的體積為10cm3；當(dāng)?shù)貙訅毫档?4MPa時(shí)，i釋放出的cm4的氣體后，油的體積為 cm3;原油在地面脫氣后剩下的體積為cm3,試求原始?jí)毫ο掠偷捏w積系數(shù)、MPa時(shí)油的單相及兩相體積系數(shù)。10解：()6 =——=1.282(m3m3)o7.8 ,()P=14MPa,()P=14MPa,8.778=1.115(m3：m3)8.7+13.471=2.833(m3..-m3)5．由某一地層油樣的高壓物理性質(zhì)試驗(yàn)，得出如圖1.所3示的溶解度曲線。求：(1)原始溶解氣油比；(2)泡點(diǎn)壓力；()當(dāng)油層壓力降到 MPa時(shí)，從油中分出的游離氣有多少?解：()R=106.7(標(biāo)/m3)S(2)Pb=17.25(MPa)V=(R—R)Vgsisos單位體積油中，=(1067—81.3)x1=25.4(標(biāo)m3.m3)6查圖版計(jì)算油藏壓力為 MPa,溫度為。。，含鹽質(zhì)量濃度為x g/m3的地層水的壓縮系數(shù)。.某油藏地面原油的密度為 g/cm3，所溶解的天然氣的相對(duì)密度為 ，油層溫度為1溶解氣油比為 m3/m3，試查圖版估算在 MPa下的底層油體積系數(shù)解：Glas^( )公式：lgP=1.74471gP*-0.3022P*)2-0.3946b bbRP*=4.0876-)0.816RP*=4.0876-)0.816x1.82115.625x10-2T+1)0.173124.628X1076-1)0.989=4.0876(100)0.816x0.8yO1.821]5.625x10-2(273+71.11)+1)0.173124.6285(1.076-1)0.9890.8762:22.3183P=25.6296MPabP=16.6<P=25.6296b選擇Vazques和Beggs(1980年)公式P<P時(shí)，bBo=1+CR+(C+CR)(6.4286x10-2T-1)_L(WZ6-1)1s23s yygsoy=y 1+0.248(gsgp1076-1)(5.625x10-2T+1)y=y 1+0.248(gsgpsepsepsep．8某地層油在地面脫氣的密度為g7cm3，脫出氣體的相對(duì)密度為 .原始溶解氣油比為m3/m3，目前油藏壓力為MP6．8某地層油在地面脫氣的密度為g7cm3，脫出氣體的相對(duì)密度為 .原始溶解氣油比為m3/m3，目前油藏壓力為MP6，油藏溫度為。。，試查圖版確定地層油泡點(diǎn)壓力、收縮率及粘度。有一封閉未飽和油藏，如圖 所示，原始儲(chǔ)量在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為（m3），原始?jí)毫溶解氣油比為r（m3/m3）；目前壓力低于泡點(diǎn)壓力siP累積采油為nbp（m3）,平均生產(chǎn)氣油比（累積產(chǎn)氣與產(chǎn)油之比）為m3/m3目前壓力下油、氣體積系數(shù)分別為B、B,p og溶解氣油比為r（m3/m3），試寫(xiě)出下列平衡表達(dá)式（不考慮巖石及束縛水彈性）：S原始溶解氣量=采出氣量+目前溶解氣量+自由氣量解：NR=RN+(N-N)R+Lsipp習(xí)題2ps-(N-N )B]Boi po'g某巖樣的粒度組成如表 所示，其孔隙度0.，9取%校正系數(shù)，.試3計(jì)算巖樣的比面值。表顆粒直徑質(zhì)量分?jǐn)?shù)

解：顆粒直徑平均直徑質(zhì)量分?jǐn)?shù)Si=C"心Z生100diTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"6(1—25.9%) 4 2 10 68 8 6 2=1.3x ( + + + + + +—)\o"CurrentDocument"100 0.01 0.017 0.067 0.12 0.171 0.24 0.3=76.004(mm2/mm3)=760(cm2/cm3)試證明等徑球形顆粒正排列理想原始的孔隙度證明：設(shè)模型邊長(zhǎng)為，每邊均排列直徑為的小球個(gè)則每個(gè)小球的表面積為。2每個(gè)小球的體積為絲6n3D3D兀n3D3—n3—D3兀巾= =1——X47.64%n3D3 6g/m3，試求設(shè)有一塊干凈巖樣，在空氣中的質(zhì)最g/m3，試求W-30.665g，飽和煤油后在煤油中的質(zhì)量W=19.178g，煤油的密度為23該巖樣的孔隙度。W-W30.665-27.7600.876=3.3162(cmW-W30.665-27.7600.876=3.3162(cm3)巖石受到的浮力等于其排開(kāi)液體的重量。V骨架V外表W-WW-W30.665-19.178W—W—1 3Po0.876=13.1130(cm)V 空隙——V 空隙——V+V

骨架空隙設(shè)一油藏含油面積^W—W=2=0,253W—W13.1130231m2，油層有效厚度h=10m，孔隙度巾=20%，束縛水飽和度S=20%,在P=15.50MPa下原油體積系數(shù)B=1.02，在泡點(diǎn)壓力p=10.0MPa下原油體wi i oi b積系數(shù)B=1.025，考慮了束縛水在內(nèi)的巖石的壓縮系數(shù)C二2x10-4MPa-1p間P的平均ob f ib值）試計(jì)算油藏的儲(chǔ)量，綜合壓縮系數(shù)（pP之間）和彈性儲(chǔ)量。ibV=Ah^（1-S）Bwioi（）儲(chǔ)量;10x106x10x20%x（1-20%）/1.021.57x107（地面m3）C—? ob—oBP-Pob1 1.025-1.02― ? 1.0215.5-10.0―8.913x10-4(1,MPa)c—c+Mfl—c+Msf oo―2x10-4+20%x8.913x10-4x80%—3.426x10-4(1/MPa)(3)彈性儲(chǔ)量AV—CAh(P-P).Bib'ob―3.426x10-4x10x106x10x(15.5-10)1.025—1.838x105(地面m3)5已知某一過(guò)飽和油藏中含束縛水為24，%測(cè)得油，水及巖石的壓縮系數(shù)分別為C—70x10-4MPa-1，C—4.5x10-4MPa-1，C—1.4x10-4MPa-1，油藏的孔隙度為 ，試ow f求該油藏的綜合壓縮系數(shù)。解：C—C+。(CS+CS)f ooww=1.4x10-4+27%x[(1-24%)x70x10-4+24%x4.5x10-4]=16.06x10-4設(shè)第五題中油藏含油體積為15x106m3（原始?jí)毫ο拢?，原始?jí)毫?MPa，泡點(diǎn)壓力為 MPa泡點(diǎn)壓力下油的體積系數(shù)為 ，試計(jì)算該油藏的彈性采油量。解：AV—CV（P-P）/BUi0ob=16.06x10-4x15x106x（27-21.3）/1.2

=1.144x105(cm)油藏的巖層壓縮系數(shù)為8.5x10-4MPa一水的壓縮系數(shù)為4.27x10一4MPa1，油的壓縮系數(shù)為17.07x10-4MPa.1,氣體的壓縮系數(shù)為213.34x10-4MPa.1,束縛水飽和度為，氣體飽和度為5%，孔隙度為20，%試計(jì)算該油藏的綜合壓縮系數(shù)。解：C=C+。(CS+CS+CS)p oowwgg=8.53x10-4+[25%x4.27x10-4+5%x213.34x10-4+(1-25%-5%)x17.07x10-4]=32?135x10-4(,LMP。)設(shè)一直徑為 C機(jī)，長(zhǎng)為 co的圓柱形巖心在MPa的壓差下，通入粘度為mPa.s的油且流量為0.8cm3/s，巖心被該巖樣 飽和，求該巖樣的滲透率。解：K=Q四=0,8x2.556=0.815(岬)AAP 三2.52x34對(duì)于第題中的巖心，若該用粘度為mPa.s的鹽水飽和，試求MPa壓差下鹽水的流量。解：Q=解：Q=KAAP

用~兀_0.3395x-x2.52x540.75x2.5=4.444(cm3()在0上游壓力0油1M1Pa3和下游壓力0MPa的壓差作用下，粘度為0油mPa?s的空氣通過(guò)直徑為2.5cm，長(zhǎng)度為2.8cm的圓柱形巖心，流量為0.514cm3/s，求巖心的氣體滲透率。解：=0.038(四m2)2Q從L2x0.514x1x解：=0.038(四m2)Kg= o-o = A(P12-P22) -2.52(1.132-12)4已知巖心截面積為 cm2,長(zhǎng)為cm，氣測(cè)滲透率的數(shù)據(jù)見(jiàn)表 ,測(cè)試溫度。。，空氣粘度 mP8?s，出口壓力MPa，試求巖心的等效流體滲透率。表序號(hào)入口壓力（MPa）

出口流量（cm3/s）設(shè)長(zhǎng)度均一的 根內(nèi)徑為0的毛管和根內(nèi)徑0的毛管，裝在一根半徑為加的管子中，毛管間孔隙填滿石蠟，滲流只發(fā)生在毛管中，求模型的滲透率。解：K=1100—1 1—= A8 兀x2.5420.02兀解：K=1100—1 1—= A8 兀x2.5420.02兀( x2.54)4x 2 =80.6(pm2)850A8兀x2.5420.01兀( x2.54)4x——2 =2.52(pm2)8K=K+K=83.1（pm2）12根據(jù) 方程推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)測(cè)量比面公式。推導(dǎo)中采用國(guó)際單位，取常數(shù)為。設(shè)一油基泥漿取巖樣蒸餾洗油前質(zhì)購(gòu)=100g,洗油烘干后質(zhì)量卬2的體積V=4cm3，巖石密度2g/cm3，W11原油密度0.8162g/cm3，=92g，蒸餾出水巖石孔隙度0=25%。計(jì)算：（1）巖石的含油，含水飽和度；（）若水體積系料=1.03，求巖石在原始油藏條件下的含油飽和度。解：V=油100-92-4x1 =解：V=油0.8162S=

oP石V油^-92=——=46cmS=

oP石V油^-92=——=46cm24.9008 =42.6%46x25%VVW

f46x25%=34.8%S=1-Soi wc1VB1- wv0

f4x1.031 =64.2%46x25%已5已5知某巖石孔隙度為，滲透率為pm2,試求巖石的平均孔隙度和比面。解：r=解：r=8K .'8Xo.51—二■ 4.472(pm)26 2x0.2S= = =894.9(cm2cm3)vr4.47x1026 2x0.2S= = =894.9(cm2cm3)vr4.47x10-4 -某一油層包括兩個(gè)沙層：一層厚 57滲透率為150x10-3日m2;另一層厚 0，滲透率為400義10-3日m2,求油層平均滲透率。解：Q=Q+Q12KAAPKAAPKAAP =—1_1 +_2_2 四m四Kh+Kh 4.57150x10-3+3.05x400x10-3nK——^-1 2-^-二 h+h 4.57+3.0512―250.1x10-3(即2)某油層橫向滲透率為分布不均勻，分別為 和k52，相應(yīng)各層高度分別為和m，求油層的平均滲透率。fLK— iELKi12.19+3.05+22.86(12.193.0522.86^

+——+ 10.05 0.2 0.5)—0.1250(km2)某一裂縫性石灰?guī)r，其基質(zhì)滲透率小于日m21.0x10-3,裂縫密度為條/m2，平均裂縫寬度為mm，長(zhǎng)度為cm。假設(shè)裂縫方向與液流方向相同，求裂縫的滲透率是多少?解：_nb31_20―A122—1x108(0.127x103)x32x104x 12—1.0925(km2)習(xí)題1如圖3.所1示,將三塊性質(zhì)相同的巖石放在水中,畫(huà)出油滴在各個(gè)表面上的形狀,并判斷巖石表面的潤(rùn)濕性。三支不同半徑的毛管r-1.0mm,r—0.1mm,r—0.01mm）插在同一杯水中,測(cè)出水的123表面張力為72.3mN/m，三支毛管中的水面與毛管壁的潤(rùn)濕角為30。，水的密度為1.0g/cm3,求這三支毛管中水面上升的高度。2ocos0解：P= ―pghcr w2ccos0 2x72.3x10-3xcos30。 ― =12.78(mm)rpg 1.0x10-3x1.0x103x9.81w2ccos0 2x72.3x10-3xcos30。 ― —127.78(mm)rpg 0.1x10-3x1.0x103x9.82w

, 2ocosO 2x72.3x10-3xcos30oh= = =1277.8(mm)3rpg 0.01x10-3x1.0x103x9.83w將第題中的三根毛管插入盛有油和水的杯中(浸沒(méi)于油中曲的密度為).87g/cm3，水的密度為1g/cm3,并測(cè)的油水界面張力為33mN/m，潤(rùn)濕角均為30。，求這三支毛管中的水面上升高度。解：P 2ocosO解：h= c = (p-p)gr(p-p)g

wo wo2x33x10-3xcos30o=44.86(mm)==44.86(mm)=448.6(mm)1.0x10-30x(1-0.87)x103x9.82x33x10-3xcos30o0.1x10-30x(1-0.87)x103x9.82x33x10-3xcos30oh二 二448amm)0.01x10-30x(1-0.87)x103x9.8如圖所示，一毛管中存在一氣泡氣泡靜止時(shí)測(cè)得油氣界面與毛管壁的潤(rùn)濕角為，對(duì)毛管一端加壓使氣泡移動(dòng)，移動(dòng)開(kāi)始時(shí)測(cè)得潤(rùn)濕角分別是'=6000''=30。，若油氣界面張力為4mN/m，毛管內(nèi)半徑為mN/m，試求使氣泡移動(dòng)時(shí)所加的附加壓差。(不計(jì)氣泡對(duì)管壁垂向的毛管效應(yīng)產(chǎn)生的阻力)TOC\o"1-5"\h\z解：P=至(cosO-0.5)=2x24x10-3(cos45。-0.5)=99.4(P)c1 r 0.1x10-3 aP=^^(cosO//-cosO/)=^x-^^x^3(cos300-cos60。)=175.69(P)

c2 r 0.1x10-3 aP=P+P=99.4+157.69=275.09(P)c總c1c2 a12.如圖所示是一變截面毛細(xì)管，r=0.1cm,r=1cm，有一氣泡欲通過(guò)窄口，氣泡兩端為12原油。測(cè)得油氣界面的界面張力為 mN/m，接觸窄口產(chǎn)生最大變形時(shí)的接觸角分別是O=151解：。,O=O=151解：2TOC\o"1-5"\h\z1 cosO cosOP=2o( 一)=2o( 1- 2)c3 RR rr12 1 2cos150 cos900=2x21.8x10-3( )=42.11(N/m2)0.1x10-21x10-213.用半滲隔板法測(cè)得的某巖樣的氣驅(qū)水毛管力數(shù)據(jù)列于表 中，試根據(jù)該表繪制毛管力曲

線，并求出閾壓、飽和度中值壓力（S=50%）及最小含水飽和度。W表3.1序號(hào)毛管力mmHg刻度管讀數(shù)mL序號(hào)毛管力mmHgx105Pa刻度管讀數(shù)mLS(%)w已知下列資料：水銀的表面張力為mN/m，水銀一空氣巖石體系的潤(rùn)濕角為160o,油藏條件下油水界面張力為mN/m，油水巖石體系的潤(rùn)濕角為139o,油、水密度差為0.4g/cm3，有壓汞曲線知飽和度中值壓力為9.84x105Pa，閾壓為2.11x105Pa。求：（）油藏條件下巖石中非潤(rùn)濕相飽和度為0寸，油水相壓力差是多少？2o cos2o cos解：P= Hg Hs-c50Hg rPc50wo2o coswowor，P二2owoco;wo.p二30xcos1390x9.84x105=4.94x104(P)c5woocos。 c50Hs 480xcos1600 aHgHf(2)引起水的驅(qū)替所需要的最小壓力是多少？2ocos 30xcos1390解：「.P=wowo?P= x2.11x105=1.059x104（P）c最小ocos。 T480xcos1600 aHgHf在室內(nèi)用半滲隔板法測(cè)某一油藏巖樣的氣驅(qū)水毛管力曲線，測(cè)得 S=50%時(shí)，毛管力W

p=0.6x105Pap室內(nèi)條件下水的表面張力 =72mN/m；油藏條件下，油水界面cL wg張力o=24mN/m，水的密度p=1.088g/cm3，油的密度p=0.848g/cm3；自由水wo w o面海拔高度為m，油藏巖石親水，地面，地下條件下水對(duì)巖石潤(rùn)濕角相同。求：()該油藏在S=50%的含水飽和度面距自由水面的距離;W2ocos0, 、， 2ocos0解：P=i =(p-p)gh= 2 cL r wo1 r2ocos。 2x72x10-3cos。「.r= = P 0.6x105cL上升高度2ocos。h上升高度2ocos。h= 2 1r,(P-P)gwo2x24x10-3cos。2x72x10-3cos。0.6x105=8.50(m)x(1.088-0.848)x103x9.8()含水飽和度S=50%面的海拔高度。WH=-1000+8.50=-991.5(m)某巖樣由毛管力資料得到油排水的閾壓為.42x105Pa，而空氣排油的閾壓為cos。解：W= twcos。og0.46x105Pa測(cè)得油-水界面張力為280mN/m，cos。解：W= twcos。ogPo 0.42x105x249x10-3Toog= =0.812Po 0.46x105x280x10-3TogwoPo。=arccos—Twoog-=arccos0.812=35.70wo PoTogwo10實(shí).驗(yàn)測(cè)得三塊巖樣的毛管力曲線如圖3.所4示，試比較三塊巖樣的最大孔隙的大小、分選性的好壞、主要孔道半徑的大小、束縛水飽和度的大小。最大孔隙：c>a>b分選性：a>b>c主要喉道半徑：a>c>b束縛水飽和度：a<c<b11圖.3.是5實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用空氣驅(qū)水測(cè)得某油層的四塊巖樣的毛管力曲線，并測(cè)得水-空氣的界面張力o=72,8mN/m，。=0。，巖樣數(shù)據(jù)見(jiàn)表 。試?yán)肑(S)函數(shù)平均上述毛管力W曲線，并繪出k=166x10-3目m2,巾=0.208的小層的毛管力曲線。

表巖樣編號(hào)滲透率10-3Rm2孔隙度采用恒溫法測(cè)定巖石相對(duì)滲透率，已知巖樣長(zhǎng)cm，橫截面積 C92,驅(qū)動(dòng)壓差2X105Pa，油的粘度為3mPa?s，水的粘度為1mPa?s，含水飽和度與油、水流量的關(guān)系列于表3.中3。求：（）繪出相對(duì)滲透率曲線（巖樣的絕對(duì)滲透率為 22）；（2）確定束縛水飽和度幾殘余油飽和度。表SWQcm3/s,wScm3/s,o解：L=15cmA=4.9cm2 AP=2x105P ^=3mP?sR=1mP?sao a w aQRl QRlK=ww K="o K