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（gasapparentmolecularweight）：2.天然气的相对密度g(gasrelativedensity):3.天然气的压缩因子Z(gascompressibilityfactor)：4.对应状态原理(correlationstateprinciple)：5.天然气压缩系数Cg（gascompressivecoefficient）：6.天然气体积系数Bg(gasformationvolumefactor)：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。ACACBDB1.理想气体的压缩系数与下列因素有关1.理想气体的压缩系数与下列因素有关A.压力B.温度C.体积D.组成(A)油层物理练习册储层流体的高压物性22.在相同温度下，随着压力的增加，天然气压缩因子在低压区间将在高压区间将A.上升，上升B.上升，下降C.下降，上升D.下降，下降(C)3.对于单组分烃，在相同温度下，若C原子数愈少，则其饱和蒸气压愈其挥发性愈A.大，强B.小，弱C.小，强D.大，弱(A)4.地层中天然气的密度地面天然气的密度。A.小于B.等于C.大于D.视情况定(C)5.通常用来计算天然气体积系数的公式为A.Bg=Cg(273+t)/293PB.Bg=V地下/V地面C.Bg=Z(273+t)/293PD.Bg=V地面/V地下(B)6.天然气压缩因子Z＞1说明天然气比理想气体压缩，Z＜1说明天然气比理想气体。A.易于，难于B.易于，易于C.难于，难于D.难于，易于(D)7.两种天然气A和B，在相同的P-T条件下，A比B更易于压缩，则CgACgA,,ZAZBA.大于，大于B.大于，小于C.小于，大于D.小于，小于(B)四．问答题。1.天然气的分子量M、密度和比重g是如何定义的？2.压缩因子的物理意义是什么？请区别压缩系数gC，压缩因子和体积系数gB的概念。油层物理练习册储层流体的高压物性333.如何确定多组分体系的视临界压力和视临界温度？你认为它们就是多组分体系的临界压力和临界温度吗？为什么？五．计算题。1．某天然气的组成如表所示。﹙1﹚计算天然气的视分子量和比重﹙2﹚计算在43℃和8MPa下，1mol该天然气所占的体积。组分YiMiPci(MPa)Tci(K)iiMyciiPyciiTy4CH0.9016.04.54190.662HC0.0530.14.82305.463HC0.0344.14.19369.8104HnC0.0258.13.75425.214.41.5051.3231.1624.0860.2410.12570.075171.5415.2711.0948.504合计：∑Yi=1M=18.39Pc=4.528Tc=206.408解：（1）天然气的视分子量：M=∑YiMi=14.4+1.505+1.323+1.162=18.30因而该天然气的比重:ɣ=M/29=0.634（2）该天然气的视临界参数：Ppc=∑YiPci=4.528（MPa）Tpc=∑YiTci=206.408（K）因而在43℃，8MPa下，其视对比参数为：Ppr=P/Ppc=8/4.528=1.77Tpr=T/Tpc=(47+273)/206.408=1.53查压缩因子图版得该天然气在此状态下的压缩因子：Z≈0.84由PV=ZnRT得：1mol该天然气在此温度压力下所占体积：V=ZnRT/P=0.84×1×8.314×(47+273)/(8×106)=2.76×10-4(m3)油层物理练习册储层流体的高压物性442.某天然气的比重为0.743，当地层压力为13.6MPa，地层温度为93℃时，求该天然气的压缩因子。解：根据比重ɣ查“天然气相对密度与拟临界参数图”可得视临界参数：Tc=222K,Pc=4.64MPa（也可以通过经验公式计算出视临界参数）∴可计算出：Ppr=P/Ppc=13.6/4.64=2.93Tpr=T/Tpc=（273+93）/222=1.65查压缩因子图版可得：Z≈0.813．已知某气井地层压力为53.752MPa，地层温度为105.58℃，根据天然气分析知，相对密度为0.57，临界压力为4.762MPa,临界温度为192.3K，求天然气的地下密度。解：由题意可求得：Ppr=P/Ppc=53.752/4.762=11.2Tpr=T/Tpc=(273+105.58)/192.3=1.97查压缩因子图版可得：Z≈0.93由ɣ=M/29得M=29ɣ对于1mol的天然气，根据状态方程PV=ZRTm/M得该天然气的地下密度：ρg=m/V=PM/(ZRT)=29Pɣ/(ZRT)=29×53.752×106×0.57/[0.93×8.314×(105.58+273)]=0.306(g/m3)又解：Z=0.93，Bg=0.0024,ρg=0.57×1.293/Bg=0.307(g/cm3)。4．某油藏存在一气顶，地下体积为105万立方米，地压力为20MPa，地层温度为75℃，天然气比重为0.7，求该气顶的储量。解：根据比重ɣ查“天然气相对密度与拟临界参数图”可得视临界参数：Tc=216K,Pc=4.66MPa（也可以通过经验公式计算出视临界参数）∴可得：Ppr=P/Ppc=20/4.66=4.3Tpr=T/Tpc=（273+75）/216=1.6查压缩因子图版得：Z=0.84Bg=ZTP0/(T0P)=0.84×（273+75）×0.1/[(273+20)×20]=0.004929∴Ng=V地下/Bg=105×104/0.004929=2。13×108（m3）油层物理练习册储层流体的高压物性55．某油气田的组成如表所示。若地层温度为32℃，油层压力为8.3MPa。（1）求气体的压缩因子；（2）求气体的体积系数；（3）若油井日产气100003m（标准状态），它在地下所占体积为多少？（4）计算该气体的压缩系数；（5）计算该气体的粘度。解：Ppc=∑YiPci=0.902×4.54+0.045×4.82+0.031×4.19+0.021×3.75=4.52（MPa）Tpc=∑YiTci=0.902×190.6+0.045×305.4+0.031×369.8+0.021×425.2=206.06（K）∴可得：Ppr=P/Ppc=8.3/4.52=1.84Tpr=T/Tpc=（273+32）/208.06=1.48（1）查压缩因子图版可得该天然气在此状态下的压缩因子Z≈0.82（2）Bg=ZTP0/(T0P)=0.82×(273+32)×0.1/[(273+20)×8.3]=0.0103m3/m3（3）Vg地下=BgVg地面=0.0103×10000m3=103(m3)（4）根据压缩因子图版，在Ppr=1.84、Tpr=1.48处（仅供参考）代入数据计算得：（5）该天然气的视分子量M=∑YiMi=0.902×16.0+0.045×30.1+0.031×44.1+0.021×58.1=18.37查图可得大气压下该天然气的粘度：μ1=0.0106(mPa·s)查图可得在Ppr=1.84、Tpr=1.48处，高低压粘度比为μg/μ1=1.3∴μg=μ1·μg/μ1=0.0106×1.3=0.0138(mPa·s)第二章油气藏烃类的相态和汽液平衡组分YiMiPci(MPa)Tci(K)CH40.90216.04.54190.6C2H60.04530.14.82305.483HC0.03144.14.19369.8104HnC0.02158.13.75425.20.06prprTZP1111111()[(0.06)]0.13644.551.820.82crzCgMPaPPZp油层物理练习册储层流体的高压物性66一、名词解释。1.第一露点（firstdewpoint）：2.临界点(criticalpoint)：3.临界凝析压力(criticalcondensatepressure)：4.反常凝析(retrogradecondensation)：5.露点压力(dewpoint)：6.泡点压力(bubblepoint)：7.相态方程(phasestateequations)：二．判断题。√√×√×√√××√1．饱和油藏可以理解为高收缩油藏。（√）2．烃类体系相图中，重质组分含量愈高，则气液等含量线分布线愈向右密集。（√）3．烃类体系相图中，临界温度是液向气转化的最高温度。（×）4．烃类体系相图中，临界凝析压力是气向液转化的最高压力。（√）5．烃类体系相图中，反常相变现象只发生在等温反常凝析区。（×）6．烃类体系相图中，重质组分含量愈高，则临界点愈向右多移。（√）7．重质组分含量越高，则相图中等液量线越向露点线密集。（√）8．对烃类单组分，碳原子数越多，则饱和蒸汽压越大。（×）9．反凝析现象只发生在等温降压过程中。（×）10．重质组分含量增加，则相图中的临界点越靠右。（√）三．选择题。CDAC1.在双组分体系相图中，两组分的相对分子质量差别越大，则临界点轨迹线所包面积越两相区最高压力越A.大，低B.小，低C.大，高D.小，高(C)2.对于双组分烃体系，若较重组分含量愈高，则相同位置愈，临界点位置愈偏A.高，左B.低，左C.高，左D.低，右(D)3.在多组份烃类体系的相图中，不饱和油藏应处于____.油层物理练习册储层流体的高压物性7A.液相区B.两相区C.气相区D.所有的区(A)4.在多组份烃类体系的相图中，饱和油藏应处于＿＿。A.液相区B.气相区C.两相区D.所有区(C)四．问答题。1.油藏流体意指什么？何谓高压物性？2.单组分体系的临界点是如何定义的？多组分体系的临界点又是如何定义的？3.根据下面的相图（P-T图），判断图中的各点属于何种油气藏类型，各自有什么特点？分析影响P-T相图的因素有哪些？A点：B点：L点：E点：F点：4．凝析气藏形成的条件是什么？5．画出干气和湿气的相图，并分析比较说明各自的特征。油层物理练习册储层流体的高压物性86．在同一P-T相图上画出未饱和油藏和湿气气藏从原始地层压力iP，地层温度iT至地面分离气压力Psp，分离器温度Tsp的开采路径。7．在同一P-T相图上画出挥发油油藏和干气气藏从原始地层压力iP（iP＞bP），地层温度iT至地面分离气压力Psp，分离器温度Tsp的开采路径。注：开采路径指：地层→井底→井筒→分离器五．计算题。1．试推导油气体系露点线方程和泡点线方程。油层物理练习册储层流体的高压物性9第三章油气的溶解与分离一、名词解释。1.溶解油气比sR(gas/oilratio)：2.差异分离(differentialliberation)：3.接触分离(singlestageliberation)：4.天然气溶解度（gassolubility）：5.平均生产油气比(averageproductionoil/gasratio)：6.平衡常数iK(equilibriumconstant)：二．判断题。√××√√×1.对于同种原油，一次分离的溶解油气比大于多级分离。（√）2.对于同种原油，甲烷的溶解度大于丙烷的溶解度。（×）3.原始溶解油气比一定大于目前压力下的溶解油气比。（×）4.对于同种天然气，在地层油中的溶解度一定大于在地层水中的溶解度。（√）5.地层温度愈高，则地层油溶解油气比愈小。（√）6．对于同一种原油，温度压力相同时，甲烷的溶解度大于丙烷的溶解度。（×）