4.6 第二章油层物理选择题 2-1石油是（ ）。

A.单质物质； B.化合物；C.混合物；D.不能确定 答案为C。

2-2 对于单组分烃，在相同温度下，若C原子数愈少，则其饱和蒸汽压愈（ ），其挥发性愈（ ）。

A.大，强 B.大，弱 C.小，强 D.小，弱 答案为A

2-3 对于双组分烃体系，若较重组分含量愈高，则相图位置愈（ ）；临界点位置愈偏（ ）。

A.高左； B.低，左； C.高，左； D.低，右 答案为D

2-4 多级脱气过程，各相组成将（ ）发生变化，体系组成将（ ）发生变化。 A.要，要； B.要，不 C.不，要； D.不，不。 答案为A

2-5 一次脱气与多级脱气相比，前者的分离气密度较（ ），前者的脱气油密度较（ ）。

A.大，大； B.大，小； C.小，大； D.小，小 答案为A

2-6 单组分气体的溶解度与压力（ ），其溶解系数与压力（ ）。 A.有关，有关； B.有关，无关； C.无关，有关； D.无关，无关。 答案为B

2-7 就其在相同条件下的溶解能力而言，CO2、N2、CH4三者的强弱顺序为： A.CO2>N2>CH4; B.N2>CH4>CO2 C.CH4>CO2>N2 D.CO2>CH4>N2 答案为D

2-8 若在某平衡条件下，乙烷的平衡常数为2，此时其在液相中的摩尔分数为20%，则其在气相中的摩尔分数为（ ）。

A.10% B.80% C.40% D.20% 答案为C

2-9 理想气体的压缩系数仅与（ ）有关。

A.压力； B.温度； C.体积 D.组成 答案为A

2-10 在相同温度下，随压力增加，天然气的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。 答案为C

2-11 天然气的体积系数恒（ ）1，地层油的体积系数恒（ ）1。

A.大于，大于； B.大于，小于； C.小于，大于； D.小于，小于。 答案为C

2-12 天然气的压缩系数将随压力增加而（ ），随温度增加而（ ）。

A.上升，下降； B.下降；上升 C.上升，上升 D.下降，下降 答案为B

2-13 形成天然气水化物的有利条件是（ ）。

A.高温高压； B.高温低压; C.低温高压； D.低温低压

答案为D

2-14 若地面原油中重质组分含量愈高，则其相对密度愈（ ），其API度愈（ ）。 A.大，大； B.大，小； C.小，大； D.小，小 答案为B

2-15在饱和压力下，地层油的单相体积系数最（），地层油的粘度最（ ）。 A.大，大； B.大，小； C.小，大； D.小，小 答案为B

2-16地层油的压缩系数将随压力增加而（ ），随温度增加而（ ）。

A.上升，上升； B.上升，下降； C.下降，上升； D.下降，下降 答案为C

2-17 油气藏中的两种主要水型是（ ）。

A.Na2SO4， NaHCO3 B.Na2SO4， MgCl2 C. MgCl2， CaCl2 D. NaHCO3， CaCl2 答案为D

2-18 若某水样的Ca+2的离子矿化度为2000ppm，而其原子量为40，则该水样Ca+2的毫克当量浓度（ ）。

A.25 B.50 C.100 D.200 答案为C

2-19 随总矿化度增加，地层水中溶解气量将（ ），地层水的压缩系数将（ ）。 A.增加，增加 B.增加，减小 C.减小，增加， D.减小，减小 答案为D

2-20 在右图中A、B两点所代表的油气藏类型分别为（ ）。 A.未饱和油藏，气藏； B.饱和油藏，凝析气藏

P C .未饱和油藏，凝析气藏 D.饱和油藏，气藏 B? 答案为D C?

A? 4.7 第二章油层物理问答题

2-1．什么叫烃类体系的化学组成？ T 答：指构成烃类体系的各个组分所占的比例。其描述方法有：摩尔组成，体积组成，重量组成。

2-2．什么叫饱和蒸汽压？ 答：指某一单组分体系在某一温度下处于热力学平衡状态时蒸汽在恒定容器内所产生的压力。反映了该组分的挥发性。若饱和蒸汽压愈大则其挥发性愈强。 2-3．什么叫泡点压力？

答：指当温度一定时，随压力降低，液相中分离出第一个气泡时的压力。 2-4．什么叫露点压力？

答 ：指当温度一定时，随压力升高，气相中凝结出第一个露滴时的压力。 2-5．什么叫反常凝析现象？ 答：指在特定的压力和温度条件下，体系中所发生的与正常相态变化规律相反的一种相变现象。

2-6．什么叫天然气在原油中的溶解度？

答 ：指单位体积脱气原油在某一压力、温度条件下所能溶解的天然气在标况下

的体积。

2-7．什么叫气液平衡常数？

答：指平衡体系中第i组分在气相中的摩尔分数与其在液相中摩尔分数的比值。

yKi?ixi。 即：

2-8．什么叫地层油的溶解油气比？

答：指处于某一压力温度下的地层油在地面条件下脱气时，每获得单位体积地面油所伴随获得的天然气在标况下的体积。 2-9．什么叫天然气的视分子量？

答：指在标准状况下，1摩尔（或22.4升）天然气所具有的质量。

2-10．什么叫天然气的相对密度？

答：指在标准状况下，天然气密度与干燥空气密度的比值。一般为0.5~0.7。 2-11．什么叫天然气的压缩因子？

答：指一定量的天然气与等量的理想气体在同温同压下的体积之比。即

V天然气Z?()P,T,nV理想气体

2-12．什么叫对应状态原理？ 答：指在相同的对应压力与对应温度下，不同组成的混合气体体系的内涵性质（指与体积大小无关的性质）必定对应相同。 2-13．什么叫天然气的体积系数？

VBg?地下V标况（米答：指一定量天然气在地下的体积与其在标况下体积的比值。即

3

/标米3）

2-14．什么叫原油的相对密度？

答：指在常压下，常温时（20?C）原油密度与4?C时水的密度的比值。 2-15．什么叫地层油的两相体积系数？ 答：指在地层温度下当地层压力低于泡点压力时，地层油与自由气的总体积与其地面脱气原油体积之比。

2-16．什么叫地层油的压缩系数？

答：指在地层温度下，当地层压力高于泡点压力时，单位体积地层油当压力每改

1?VoC0??()TVo?P（1/MPa） 变单位数值时其体积的变化值。即

2-17．什么叫地层水的总矿化度？

答：指每升水样中各种离子的总毫克重量数。 2-18．什么叫地层水的硬度？

答：指每升水样中Ca++，Mg++，Fe++等二价金属离子的毫克重量数。 2-19．油气藏物质平衡方程建立的基本思路是什么？ 答：油藏中原始气量=采出气量+剩在油藏中的气量。 2-20．什么叫地层油的粘度？ 答：指当地层油分子层间产生相对运动时，相邻分子层间单位接触面积上的内摩

力与其分子层间速度梯度的比值，即

4.8 第二章油层物理计算题

2-1．天然气组成分析资料如下表： 组分 重量组成Gi 分子量Mi 甲烷 0.70 16.043 乙烷 0.14 30.070 丙烷 0.09 44.097 丁烷 0.07 58.124 （1）求各组分的摩尔组成。 （2）由摩尔组成计算天然气的分子量和比重。

Gi/Miyi?n4Gi/Mi?Gi/Mi?Gi/Mi?G2/M2?G3/M3?G4/M4?i?1解：（1）由而i?1 所以

=0.0515

G1/M10.70/16.043?y1?4??0.8470.0515?Gi/Mii?1???F/Adv/dr。

?Gi/Mi?0.700.140.090.07???16.04330.07044.09758.124

y2?G2/M2?Gi/Mii?14?0.14/30.070?0.0900.0515

y3?G3/M3?Gi/Mii?14?0.09/44.097?0.0400.0515

0.07/58.124?0.0230.0515y4?G4/M4?Gi/Mii?14?n

4i?1i?1（2）由

=0.847?16.043+0.090?30.070+0.040?44.097+0.023?58.124 =19.395

M19.395????0.670Mair28.96

3

2-2．甲烷储存于容积为2m的容器内，压力、温度分别为50atm和 27?C，计算甲烷气体的重。

解：由题意知，V=2m3=2?1-6cm3， T=27?C=(27+273)?K=300?K，P=50atm 由P，T查CH4Z值图片可得Z=0.932

mRT又由PV=ZnRT=ZM

M??yiMi??yiMi?y1M1?y2M2?y3M3?y4M4

PVM50?2?106?16.043m???69.9?103(g)?69.9KgZRT0.932?82.06?300所以

2-3．天然气的比重为0.743，当地层压力为136Kg/cm2，地层温度为93.3?C，求天然气的压缩因子。

解：由题可知，?=0.743， P=136kg/cm3=136atm， T=93.3?C=366.3?K

根据?查天然气比重与视临界参数的关系图可得，Tpc=221?K，Ppc=46.3atm

T366.3Tpr???1.66Tpc221又由

P136??2.96Ppc46.3

根据Tpr，Ppr查天然气的压缩因子图片得Z=0.85。

2-4．天然气的比重为0.74，地层温度为99?C，地层压力为156.4kg/cm2，计算该气体的体积系数。

解：由题可知，?=0.74，P=156.4kg/cm2+156.4atm， T=99?C=372?K

根据?查天然气比重与视临界参数的关系图可得，Tpc=220K，Ppc=46.4atm

T372Tpr???1.69Tpc220所以

Ppr?P156.4??3.37Ppc46.4

根据Tpr，Ppr查天然气的压缩因子图版得Z=0.855。

273?tPscBg?Z293P 又由

T1?Z293P

3721?0.855???0.0069293156.4

2-5．某油田气的组成分析结果为： 组分 CH4 C2H5 C3H6 C4H10 摩尔组成yi 0.902 0.045 0.037 0.021 190.67 305.50 370.00 425.39 Tc(?K) Pc(atm) 47.3 49.8 42.6 37.9 地层温度32?C，油层压力83atm （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10000m3(标准状况)，则它在地下所占的体积为多少？ （4）求该气体的压缩系数； （5）求该气体的粘度。

解：由题知，T=32?C=305?K. P=83atm Ppr?Tpc??yiTci?y1Tc1?y2Tc2?y3Tc3?y4Tc4i?1n

=0.902?190.67+0.045?305.50+0.031?370.00+0.021?425.39

=206.135(?K)

=0.902?47.3+0.045?49.8+0.031?42.6+0.021?37.9 =47.022(atm)

T305Tpr???1.48Tpc206.135所以

i?1Ppc??yiPci?y1Pc1?y2Pc2?y3Pc3?y4Pc4nP83??1.77Ppc47.022 （1）根据Tpr，，pr查天然气的因子图版得Z=0.83。

273?tPscBg?Z?293P （2）

T13051?Z?0.83???0.0104293P29383

（3）由题意知Vsc=10000m3

VfBg?Vsc所以有 而Ppr?Vf?BgVsc?0.0104?10000?104(m3)

（4）根据Tpr，Ppr查天然气的对比重温压缩系数图版得Cpr=0.68

Cpr0.68Cg???0.015(1/atm)Ppc47.022所以

i?1（5）由

=0.92?16+0.045?29+0.031?42+0.021?58 =18.257

根据M、T查大气压下天然气粘度图版得?g=0.0108(mPa.s)

M??yiMi?y1M1?y2M2?y3M3?y4M4n?g?g再根据Tpr，Ppr 查?g1与Tr，Pr关系图版得?g1=1.25

?g?g??g1??0.0108?1.25?0.0135(mPa.s)?g1所以

2-6．有一油藏，原始地层压力为200kg/cm2，地层为75?C，天然气比重为0.70，

2

求压力为P=150kg/cm时的两相体积系数。已知Pb=180kg/cm2，其相应的溶解油气比为120标m3/m3，当P=150kg/cm2时，其相应的溶解油气比为115标m3/m3，B0=1.25

解：由题意知，Pl=200kg/cm2=200atm， T=75?C=348?K，?=0.7， P=150kg/cm2=150atm， Rs=115标m3/m3， B0=1.25， Pb=180kg/cm2=180atm， Rsi=120标m3/m3

根据?=0.7查天然气比重与视临界参数的关系图版得 Tpc=215?K， Ppc=46.5atm

所以有

Tpr?Ppr?T348??1.62Tpc215

P150??3.23Ppc46.5

根据Tpr，Ppr查天然气因子图版得Z=0.83

273?tPscT1Bg?Z??Z293P293P 3481?0.83???0.00657293150

所以Bt=B0+(Rsi-Rs)Bg

=1.25+(120-115)?0.00657 =1.283

2-7．某油藏含油面积为110km2，油层有效厚度为20m，并取岩样测得油层平均孔隙度为20%，束缚水饱和度0.24，取油样分析得地层条件下原油的体积系数为1.5，脱气原油比重0.84，试计算该油藏的地质储量。

解：由题意可知，A=110km2=110?106m2， h=20m， ?=20%， Swi=0.24， B0=1.5， ?0=0.84， ?w=1g/cm3=1?103kg/m3 由地层条件下原油体积为V0=Ah?S0=Ah?(1-Swi)

V0Ah?(1?Swi)V0Vsc??B0?BB0Vsc所以0而 G?P0Vsc???wVsc??0?w3Ah?(1?Swi)B0

110?106?20?20%?(1?0.24)?0.84?1?10?1.5

118

=1.87?10(kg)=1.87?10(吨)

2-8．某油藏油样进行PVT分析，一次脱实验得到P-V值如下表：

油样压力P（atm） 140 80 75 70 油样体积V（ml） 400 410 900 1400 当地层压力为140atm时，油样体积为400ml，当压力降至1atm，温度为20?C，脱气油体积为350ml，脱出气休整体积17500ml，若将油样进行三级脱气时，第一级压力为50atm，脱出气量为7000ml；第二级压力为30atm，脱出气量为60000ml，第三级压力为1atm，脱出气量为4000ml（脱气量均为1atm，20?C时条件下的体积），三级脱气后油体积为360ml，求： （1）饱和压力；

（2）一次脱气的原油体积系数B0，原始溶解油气比Rs，在饱和压力下的平均溶解系数；原油压缩系数C0；

（3）三级脱气的溶解油气比R0，原油体积系数B0；

（4）比较一级脱气与三级脱气的B0，R值，你可得何结论。

解：由题可知，P=140atm， Vf=400ml，对一次脱气，当Psi=1atm， Tsc=20?C 时，Vs=350ml， Vg=17500ml，对三级脱气，P1=50atm， Vg1=7000ml， P2=30atm， Vg2=1000ml， P3=1atm， Vg3=4000ml， Vs=360ml

（1）根据一次脱气实验得到的P-V值作出P-V关系图如下： 由P-V图知，两直线的交点所示压力即为原油饱和压力。 所以Pb=80atm，对应的原油体积Vb=410ml

Vf400B0???1.143Vs350（2） Vg17500V (ml) Rsi???150Vs350 ?PsiRsi?Rs50?0?????0.633(1/atm)?PPb?P80?1 Vb 1Vb?Vf1410?400 /atm)C0??????42?10?5(1VfPb?P40080?140 Pb P (atm)

VgVg1?Vg2?Vg37000?6000?4000 R0????47.22VsVs360（3） Vf400?B0???1.11Vs360

（4）比较B0与B?0及Rsi和R0可知 B0>B?0，Rsi>R0

即一级脱气B0，Rsi均大于三级脱气B0，R0，说明一级脱气比三级脱气所得气量多，而油少，因此为了回收更多原油，减少轻烃损失，应采用多次脱气分离方式。、