历年《油层物理》考研试题.doc

油层物理历年考试试题整理第一部分：填空题1. 岩石胶结类型主要有基底胶结、孔隙胶结、接触胶结，且三个渗透率依次增大。附：胶结类型：胶结物在岩石中的分布状况以及它们与碎屑颗粒的接触关系。（P56）2. 随地层压力下降，岩石骨架体积将膨胀，岩石孔隙体积将收缩，地层流体体积将膨胀。3. 孔隙度是评价岩石储积流体能力的主要参数，绝对渗透率是评价渗透能力的主要参数。附：有效孔隙：原始地质储量；流动空隙：可采地质储量。4. 同种粘土矿物在盐水中的膨润度小于在淡水中的膨润度。5. 将气藏与油藏的P-T相图相比较：相包络线高度是气藏高于油藏，相包络线宽度是气藏小于油藏。临界点位置是气藏将向左上偏移，气液等量线分布是气藏将向泡点线侧密集。6. 判断岩石润湿性时，若润湿接触角，则岩石油湿（亲油），若则岩石中性润湿，若，则岩石水湿（亲水）。7. 毛管力曲线的三种主要测定方法是半渗透隔板法、压汞法、离心法。8. 随体系毛管力增加，油水过渡带厚度增加，平均孔道半径减小。9. 按孔径大小，可将岩石孔隙分为超毛管孔隙、毛管孔隙、微毛管孔隙三种类型。10. 油藏原始地质储量是根据有效孔隙度来计算的，油藏可采地质储量是根据流动孔隙度来计算的。11. 蒙脱石膨润度大于高岭石膨润度。12. 在单组分立体相图中，若PVT状态点位于立体曲面之上，则该组分为液相。13. 双组分体系组成越接近，则该体系PT相图中两相区宽度越宽。14. 在同种原油中，甲烷的溶解系数小于CO2的溶解系数，甲烷的溶解系数大于N2的溶解系数。附：两组分的分配比例越接近，两相区的面积越大，两组份性质差别越大，则两相区极性差别越大。在同种原油中，溶解度大小：丙烷乙烷CO2甲烷N2,溶解系数反应液体溶解气体的能力。15. 地层油压缩系数仅在地层压力大于饱和压力区间才成立，且随压力增加而下降。16. 影响地层水的粘度的主要因素是温度。17. 水气表面张力通常大于油气表面张力。气体在油中的溶解度大于水中的溶解度。18. 在饱和压力下，油水表面张力最大。19. 在驱替过程中，湿相饱和度将下降，在此过程中毛管力是阻力。20. 由于毛管滞后现象，必定使得自吸过程的湿相饱和度小于驱替过程的湿相饱和度。附：在相同驱替压力下驱替过程的湿相流体饱和度大于吸入过程时的湿相流体饱和度。21. 亲水岩石与亲油岩石的相对渗透率相比较：束缚水饱和度是：亲水岩石大于亲油岩石；水相端点相对渗透率：亲水岩石小于亲油岩石；残余油饱和度：亲水岩石小于亲油岩石；交点含水饱和度：亲水岩石大于亲油岩石。22. 若岩石平均孔径越小，则其毛管力越大，油水过渡带厚度越厚，毛管力上缓段位置越高，附：平缓段位置越靠下，说明岩石吼道半径越大。（见填空8题）23. 在水驱油过程中，随含水饱和度增加，油相相对渗透率下降，流度比增加，产水率增加。24. 粒度曲线包括粒度组成分布曲线和粒度组成累积分布曲线。25. 流体饱和度的主要测定方式有常压干馏法、溶剂抽提法、色谱法。附：常压干馏法测得的含水饱和度大于实际值，含油饱和度小于实际值。26. 岩石比面越大，则平均粒径越小，对流体的吸附阻力越大。27. 已知空气分子量为29，若天然气的相对密度为0.6，则天然气的分子量为290.6=17.4。28. 在饱和压力下，地层油的单相体积系数最大，地层油的粘度最小。29. 地层水化学组成的两个显著特点是：总矿化度高，它是与地表水的主要区别；溶解气量小，它是与地层油的主要区别。30. 亲水油藏中，毛管力是水驱油过程的动力，亲油油藏中。毛管力是水驱油过程的阻力。31. 在水油固体系中，若接触角大于，则润湿相是亲油（油相）。32. 在自吸吸入法测定岩石润湿性时，若被水驱出的油相体积大于被油驱出的水相体积，则该岩样的湿相是水相，反之为油相。33. 对于亲水岩石，则水驱后的残余油将主要以油滴状残存于空隙内。34. 离心法测毛管力曲线时，欲模拟水驱油过程，则应先在岩心中饱和油，且岩心一端应置于旋转臂的外侧。附图如下：35. 气测渗透率通常大于绝对渗透率，而液测渗透率通常小于绝对渗透率。36. 随表面活性剂浓度增加，某一不互溶物质体系的表面张力将减小，其吉布斯吸附量将增加。附：表面张力随密度差的增大而增大。液气体系表面张力通常大于液固体系表面张力；随体系温度的增加，油气体系的表面张力下降；随压力增加，油气体系的表面张力下降，同等条件下，油水体系张力增加。37. 地层油的单相体积系数恒1；天然气的体积系数恒eff。附：岩石绝对孔隙度a：指岩石总孔隙体积与岩石的外表面体积之比；岩石的有效孔隙度e：在一定压差下被油气饱和并参与渗流的连通孔隙体积（是表征原始地质储量的）与岩石表面体积之比。岩石的流动孔隙度ff：在含油岩石中，流体能在其内流动的孔隙体积Vff与岩石表面体积Vb之比（表征可采地质储量的参数）39. 影响岩石润湿性的因素主要有：岩石矿物成分；油藏流体组成；表面活性物质影响。40. 研究孔隙累积分布曲线时平缓段越长，说明岩石孔隙分选性越好；平缓段位置越靠下，说明岩石孔隙半径越大。41. 压水驱油过程中，油相的流度定义为油渗透率除以油粘度；水相的流度定义为水的渗透率除以水的粘度；流度比为驱油液流度与被驱液流度之比。第二部分：选择题1. 液测渗透率通常（）绝对渗透率，而气测渗透率通常（）绝对渗透率。 （c）a、大于、大于 b、大于、小于 c、小于、大于 d、小于、大于2. 粘土矿物中膨胀能力最显著的是（） （d）a、高岭石 b、绿泥石 c、伊利石 d、蒙脱石 3. 气体滑动效应随平均孔透半径增加而（），随平均流动压力增加而（）。 （d）a、增强、增强 b、增强、减弱 c、减弱、增强 d、减弱、减弱附：平均压力愈小，所测渗透率值ka愈大，滑脱效应愈明显。气体平均分子量越大，滑动现象越弱。同一岩石气测渗透率值大于液测的岩石渗透率值，而液测渗透率值小于绝对渗透率值。在相同条件下气体通过孔道的能力高于液体。（见填空题35）4. 束缚水饱和度随泥质含量增加而（），随岩石绝对渗透率增加而（）。 （b）a、增大、增大 b、增大、减小 c、减小、增大 d、减小、减小5. 地层油的溶解汽油比越大，则地层油的单相体积系数越（），地层油的粘度越（）。（b）a、大、大 b、大、小 c、小、大 d、小、小6. 地层油压缩系数只有在地层压力（）饱和压力的区间才成立，并且随压力增加而（）。（b）a、大于、增加 b、大于、下降 c、小于、增加 d、小于、下降（见填空题15）7. 对于同一油井产出物，分离气相对密度是一次脱气（）多级脱气，脱气油相对密度是一次脱气（）多级脱气。 （a）a、大于、大于 b、大于、小于 c、小于、大于 d、小于、小于8. 亲水岩石中水驱油毛管力是（），而亲油岩石中油驱水时毛管力是（）。 （a）a、动力、动力 b、动力、阻力 c、阻力、动力 d、阻力、阻力（见填空题30）9. 当液滴通过孔喉时，将出现（）。 （b）a、滑动效应 b、贾敏效应 c、润湿效应 d、指进现象10. 底水油藏中油水接触面以下为百分之百（）区域，见水界面以上为百分之百（）区域。 （d）a、含水、含油 b、含水、产油 c、产水、含油 d、产水、产油11. 岩石比面越大，则其颗粒粒径越（），吸附阻力越（）。 （c）a、大、大 b、大、小 c、小、大 d、小、小12. 干馏法测定流体饱和度时，含水饱和度常较实际值偏（），含油饱和度常较实际值偏（）。（b）a、高、高 b、高、低 c、低、高 d、低、低13. 平均孔径越（），岩石比面越（），则其绝对渗透率越大。 （b）a、大、大 b、大、小 c、小、大 d、小、小14. 气体滑动效应随平均孔径增加而（），随平均流动压力增加而（）。 （d）a、增强、增强 b、增强、减弱 c、减弱、增强 d、减弱、减弱15. 在高压条件下，天然气粘度随温度增加而（），随压力增加而（），随分子量增加而增加。 （c）a、增加、增加 b、增加、下降 c、下降、增加 d、下降、下降16. 在饱和压力下，地层单相体积系数最（），地层油粘度最（）。 （b）a、大、大 b、大、小 c、小、大 d、小、小17. 两相不互溶物质间的密度差越（），极性差越（），则其表面张力越小。 （d）a、大、大 b、大、小 c、小、大 d、小、小18. 随溶液表面活性物质增加，表面张力将（），吉布斯吸附量将（）。 （c）a、增加、增加 b、增加、下降 c、下降、增加 d、下降、增加（见填空题36）19. 在离心法则测定毛管力曲线时，若模拟水驱油过程应先在岩心中饱和（），且岩心室一端应置于旋转臂的（）侧。 （d）a、水、外 b、水、内 c、油、内 d、油、外见填空3420. 岩样的颗粒分布越均匀，则其不均匀系数越（），其分选系数越（）。 （d）a、大、小 b、大、小 c、小、大 d、小、小21. 随地层压力下降，岩石骨架膨胀，岩石孔隙体积将（），地层流体体积将（）。 （c）a、膨胀、膨胀 b、膨胀、收缩 c、收缩、膨胀 d、收缩、收缩见填空222. 两相不互溶物质间的表面张力越大，则意味着两者之间的密度差越（），极性差越（）。 （a）a、大、大 b、大、小 c、小、大 d、小、小23. 润湿张力越（），附着功越（），则其润湿程度越强。 （a）a、大、大 b、大、小 c、小、大 d、小、小24. 在其它条件相同时，若两根毛管半径之比为2，则其流速之比为（），流量之比为（），面积之比为4。 （c）a、2、4 b、4、8 c、4、16 d、8、16附：；。其中为流体透过岩心前后的压差；L为岩心长度；为流体粘度。第三部分：解释题1. 岩石比面：指单位体积岩石内岩石骨架的总表面积或单位体积岩石内总孔隙的内表面积。2. 溶解油气比：通常把在某一压力，温度下的地下含气原油，在地面进行脱气后，得到1原油时所分出的气量，就称为该压力温度下的地层溶解汽油比。3. 地层水总矿化度：表示水中正负离子之总和。（每升水中各种离子的总毫克重量数）4. 毛管力：两相界面中弯液面两侧非湿相压力减去湿相压力的差值。5. 产水率：油水同产时总产液量中产水量所占的百分数或分数。6. 粒度组成：指构成岩石的砂岩的各种大小不同颗粒的含量，通常以百分数表示。7. 绝对孔隙度：岩石总孔隙体积与岩石的外表面体积之比，即：。8. 束缚水饱和度：油藏投入开发以前储层岩石孔隙空间中原始含水体积与岩石孔隙体积的比。附：影响其因素主要有：孔隙结构、矿物成分、润湿性、分选性、比面、流体粘度。9. 天然气分子量：把0时，在760毫米汞柱压力下，体积为22.4L天然气所具有的重量认为是天然气的分子量。10. 自由表面能：指表层分子比液相内分子储存的多余“自由能”；指由于分子受力不平衡时在界面层分子内所聚集的一种剩余能量。11. 润湿张力：指非湿相和固体表面的表面张力与湿相和固体表面的表面张力之差。12. 流度：指多相渗流时，某相流体的有效渗透率与其粘度的比值。13. 润湿性：当存在两种非湿相流体时，其中某一相流体沿固体表面延展或附着的倾向。14. 附着功：将单位面积固液界面在第三相中拉开所做的功。15. 自由水面：100%含水的面，（或油藏条件下，毛管力为0所对应的地层剖面）。16. 赫恩斯阶跃：由于受孔道断面半径变化和毛管力大小以及方向变化的影响而导致油水界面在微小孔道中推进过渡呈阶跃式变化的现象。17. 临界流速：当注入或产出流体逐渐增大到某数值引起渗透率下降时的流动速度。18. 岩石压缩系数：当油层压力每降低单位压力时，单位体积岩石中孔隙体积的缩小值。19. 岩石有效孔隙度：指岩石中有效孔隙的体积与岩石外表面体积之比。20. 有效孔隙：在一定压差下被油气饱和并参与渗流的连通孔隙体积。21. 地层油的单相体积系数：指原油在地层体积与其在地面脱气后的体积之比。附：，原因：地层中含有大量的天然气，而且地层温度较高，原油处于热膨胀状态，因为这两者对的影响，故，。22. 阀压：指非湿相开始进入岩样最大吼道的压力，也就是非湿相刚开始进入岩样的压力。23. 贾敏效应：指气泡通过孔道狭窄处时产生附加阻力的现象。24. 液阻效应：液滴通过孔道狭窄处时，液滴变形，产生附加阻力的现象。25. 固阻效应：固相微粒运移至孔道窄口时，堵塞吼道的效应。26. 地层综合弹性系数的物理意义：底层压力每降低单位压降时，单位体积岩石中孔隙及液体总的体积变化。27. 硬度：每升水样中钙、镁、铁等二价金属离子含量的大小。28. 彭润度：指粘土膨胀的体积占原始体积的百分数，是衡量粘土膨胀大小的指标。29. 天然气在原油中的溶解度：30. 自吸过程：31. 岩石孔隙度：指岩石中孔隙体积VP（或岩石未被固体物质充填的空间体积）与岩石总体积Vb的比值，用表示。32. 体系：指与固周围分离的物质本身，也称系统。如所谓单组分体系是指该体系与外界物质相分隔而由单一纯种物质所组成。33. 相：某一体系中的均质成分。该部分与体系的其它部分具有明显的界面，在该均质部分内的任意点当移动至另一点时，性质上不会发生改变。一个相中可以含有多种组分，同一相的物质可以成片的出现，也可以成孤立的分隔状。34. 组分：某物质中所有相同类的分子，即称为该物质中的组分。35. 组成：指组成某物质的组分及各组分所占的比例分数。36. 泡点：是在温度（压力）一定的情况下，开始从液相中分离出第一批气泡的压力（温度）。37. 露点：温度一定时，开始从气相中凝结出第一批液滴的压力。38. 天然气相对密度：在标准温度（293K）和标准压力（0.10MPa）条件下，天然气的密度与干燥空气密度之比。39. 流体粘度：流体中任一点上单位面积的剪应力与速度梯度的比值，是流体（气体或液体）内摩擦而引起的阻力。第四部分：问答题1. 岩石孔隙度大小的影响因素是什么？是：岩石的矿物成分、颗粒的排列方式、颗粒的分选程度、圆球度、埋藏深度、粘土的胶结程度、孔隙的发育程度。2. 天然气压缩因子Z（或压缩系数、偏差因子、偏差系数）所反映的物理含义是什么？指给定压力和温度下，等量的实际气体所占的体积与同温同压下等量理想气体所占的体积之比。附：当Z值大于1时，该气体较理想气体难以压缩，体积更大。反之，当Z值小于1时，则该气体较理想气体更易于压缩，体积较理想气体为小。3. 毛管孔道中存在珠泡时通常出现的三种毛管阻力效应P、P、P各自所反映的物理含义是什么？P：珠泡静止时，指向管壁的附加压力；P：由滞后效应使液滴变弯产生的附加阻力；P：珠泡通过狭窄孔喉时，界面变形产生的附加阻力。4. 什么是驱替过程？亲水岩石中的水驱油过程是否为驱替过程？将非湿相驱替湿相的过程成为驱替过程。而亲水岩石中的水驱油过程是湿相驱替非湿相的过程，称为吮吸过程，不是驱替过程。5. 岩石比面的主要影响因素有哪些？颗粒粒径、圆球度、颗粒排列方式、颗粒形状、胶结物含量。6. 岩石绝对渗透率的主要测定条件有哪些？岩石中只能饱和和流动一种液体，即流体是单相流，而且是稳定流，液体不可压缩；体积流量与压差呈直线关系，即线性渗流；液体性质稳定不与岩石发生物理化学作用。7. 束缚水饱和度的主要影响因素有哪些？（P28）孔隙结构、矿物成分、润湿性、分选性、运移差、岩石比面、液体粘度。附：储层岩石的孔隙结构及表面性质的影响：这是影响油气饱和度的关键因素。一般说来，岩石颗粒较粗，则比面小，孔隙、吼道半径大，孔隙连通性好，孔隙内壁光滑，那么渗透性好，油气排驱水阻力小，油气饱和度就高，束缚水饱和度就低。油气性质的影响：油气密度不同，油气的饱和度不同。粘度较高的油，排水动力小，油气不易进入孔隙，残余水含量高，油气饱和度就低，反之亦然。8. 反常凝析现象对凝析气藏的开发有何影响？9. 建立油藏物质平衡方程的基本原理是什么？油藏中原有的气量=采出气量+剩余在油藏中的气量10. 为什么多相渗流时，各相流体的相对渗透率之和总是小于1？这是由于多相渗流时各相流体之间将产生一系列的珠泡效应：如楔压效应将产生附加摩擦阻力，滞后效应与孔喉效应将产生附加轴向阻力，各种珠泡效应的迭加结果使得多相渗流阻力远远大于单相渗流阻力，从而使得总是小于1。另注：（主要由于多相渗流时必然会产生一系列迭加珠泡效应所致。如受第一种珠泡效应所致必然会在管壁产生附加的摩擦阻力，受第二种，第三种珠泡效应所致，必然会在毛管孔道中产生轴向的附加阻力，由于单相渗流中不存在这些阻力效应，所以总是小于1）11. 气液平衡常数的物理含义是什么？指的是体系中某组分在一定的压力和温度条件下，气液两相处于平衡时，该组分在气相和液相中的分配比例。附：，：平衡条件下任一组分i在液相中的浓度；：平衡条件下任一组分i在气相中的浓度。12. 什么叫微观指进现象？它对水驱油效果有何影响？微观指进现象是指不同孔道中油水界面推进位置差异随排驱时间越来越大的现象，它将导致高渗透层见水后，在底渗透层留下残余油，从而降低水驱油效率。13. 水驱油为什么会出现非活塞性特征？由于岩石物性、非均质性、油水物性差异所致：非均质性包括：孔隙结构的非均质性和表面润湿性的非均质性；油水的物性差包括：密度差、粘度差、极性差（水是强极性、油是弱极性）、饱和度差。油水的不互溶，顶油与水有界面，附加阻力的大小不同，使得油水推进速度不同，形成非活塞式驱替。14. 高压物性实验装置可以测定出的参数？地层油饱和压力、底层原油压缩系数、（单相、多相）体积系数、粘度、溶解汽油比。15. 毛管力曲线换算。采用同一岩样进行实验，则：在实验室条件下：，即 在油藏条件下：，即 因是同一岩样，则上述二式中r相等，由此得出如下通用换算公式：。附：实验室测定时，不同的方法所使用的流体体系就不同，两种实验方法中流体的表面张力和接触角均不同，因而毛管力的数值也不同。16. 束缚水饱和度的主要影响因素有哪些？第五部分：看图填空 试注明S1、S2、S3、Kr1、Kr2的名称并判断ABC各区中各相流体的流动状况：S1：束缚水饱和度；S2：残余油饱和度； S3：交点含水饱和度；Kr1：束缚水饱和度下油相的相对渗透率；Kr2：残余油饱和度下水相的相对渗透率；A区：单相油流动区；B区：油水同流区；C区：纯水流动区。 注明P-T相图中各点线的名称，并判断A、B、D、E四个原始状态点各自所代表的油气藏类型（C点为临界点）。 Cp点：临界凝析压力； CT点：临界凝析温度； MCPCCTN线：为相包络线（或相环曲线）； FC线：气液等比例线（或等液化比例线）； A点：纯油藏； B点：带气顶油藏（或挥发性油藏）； D点：凝析气藏； E点：纯气藏。注：C：临界点气相和液相的粘度、密度相等；CT：最高温度点，当体系温度高于此点时，无论压力多大，体系也不能液化。或称临界凝析温度；CP：最高压力点，体系压力高于此点，无论温度多大，体系也不能气化，或称临界凝析压力； 比较右图所示的两条粒度组成累积分布曲线所代表的A、B两个岩石的分选性优劣和平均颗粒直径大小。因为B的上升端越陡所以B的岩石越均匀，则B的分选性优于A又岩石B粒度组成的主要部分粒径较A要大，所以B的平均颗粒直径大。第六步分：作图题画出下列水油固体系的润湿接触角或前进角1与后退角2。 画出滴水滴在下列两种活性剂表面上的形状。 画出下列参数随变量的定性变化曲线。 第七部分：推导题1. 试根据导出泡点方程；并列出试算法确定某一温度下泡点压力的试算步骤。解：根据尤其烃类“泡点”的定义。在泡点时，体系中仅有无限小量的气体（一个或一批气泡）与大量的液体共处于平衡状态，此时即有：Ng0，NL1，Ng+ NL=1，虽然体系中仅有一个（或一批）气泡，但该气泡各组分的摩尔数之和应为1，则。某一温度下泡点压力的试算步骤：根据体系的点组成确定体系的收敛压力，以选取合适的平衡常数图版；根据所给定温度，假定该温度下的泡点压力为一初值，根据给定温度和假定泡点压力初值查平衡常数图版，得各组分的平衡常数值；计算各组分的的乘积并判断各结合值是否为1，如果正好等于1，则给定的泡点压力初值即为所求。若不等于1，则重复步骤，直到积和值为1。2. 请根据导出露点方程并写出利用试算法确定某一温度下露点压力的试算步骤。解：露点方程的推导：根据油气烃类体系“露点”的定义，在露点时，体系中有无限小量的液体（一个或一批液）与大量的气体共处于平衡状态。此时即为：Ng1，NL0，Ng+ NL=1。虽然体系中此时只有一个（或一批）液滴，但该液滴各组成的摩尔分数之和应为1。则有：，即为露点方程。某温度下露点压力的试算步骤：根据体系的化学组成选择合适的平衡常数模板；根据给定温度，假定此温度下露点压力，查相应平衡常数图版，即得各组分的值；计算，并判断比值的积和是否等于1，若等于1即为所求露点压力，若不等于1，则重复、，直至为止。第八部分：阐述题1. 试阐述毛管力曲线的主要用途。研究岩石孔隙结构；根据毛管压力曲线形态评估岩石储集性能好坏；应用毛管压力曲线确定油层的平均毛管压力函数；确定油（水