中国石油大学(华东)油层物理课后题答案.docx
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1、习题11. 将气体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。气体混合物的质量组成如下:CH- 40% , C H- 10% , C H- 15% , C H- 25% , C H- 10% 。42638410510解:依据抱负气体计算:4016066.91030154425581070合计100100.0质量组成w/%w / M摩尔质量/(gmol-1)物质的量组成 y= (wi/ M )i组分iii/%i2. 液体混合物的质量组成: C H- 10%, C H- 35%, C H- 55%. 将此液体混合物的38410512质量组成换算为物质的量的组成。解:组分质量组成w/%i摩尔质量/(gmo
2、l-1)物质的量组成 yi= w / M(w / M )iiii/%103555100445870合计1003. 地面条件下自然气各组分的体积组成: CH 4 - 96.23% , C2 H 6 - 1.85% ,C3 H 8 - 0.83% , C4 H10 - 0.41% , CO2 - 0.50% , H 2 S - 0.18% 。假设地层压力为15 MPa,地层温度为50 OC 。求该自然气的以下参数:1视相对分子质量;2相对密度;3 压缩因子;4地下密度;5体积系数;6等温压缩系数;7粘度;8假设日产气为104m3,求其地积。组分物质的量组成 y/%解:i/(gmol-1)/MPa/
3、K163044584434合计100(1) 视相对分子质量(2) 相对密度(3) 压缩因子(4) 地下密度(5) 体积系数(6) 等温压缩系数(7) 粘度(8) 假设日产气为104m3,求其地积。4. 知常压下自然气各组分的体积组成: CH- 87.0% , C H- 4.0 , C H- 1.0% ,42638C H- 0.5% , N- 7.5% 。假设相对密度为,地层压力为15 MPa,地层温度为38 OC ,求4102自然气的压缩因子。组分体积组成 y/%i/%8761100合计100查图得ZCH = 0.8055. 某自然气在温度为OC 、压力为 MPa时,视临界温度和视临界压力分别
4、为 K 和 MPa,在该自然气中, H 2 S 的摩尔分数为,CO2 的摩尔分数为,试计算含H 2 S 和CO2 的自然气压缩因子。6. 求相对密度为,地层压力为 MPa,地层温度为OC 时自然气的压缩因子。7. 在压力为10 MPa,温度为40 OC 的砂岩地层中贮存有自然气,其物质的量的组成为: CH 4 - 70.0%, C2 H 6 - 6.0%, C3 H 8 - 10.0%, C4 H10 - 6.3%, C5 H12 - 7.7%, 设岩层孔隙度为20%,气体饱和度为80%,求1 m 3 岩层体积中的自然气量标m 3 解:组分组成/%/%总计P TZ0.101325 (273 +
5、 40) 0.587 B=scgPTsc= 0.00635(m3 / 标m3 )10 (273 + 20)273 + t B= 3.45810-4 ZgP8. 有一含气层湿气,其地层压力为20 MPa,地层温度为75 OC ,气体的相对密度为,该气层的地下含气体积为109 m3 ,求该气层的储量。查 z = 0.8359. 自然气的相对密度为,地层温度为99 OC ,地层压力为 MPa,计算气体的体积系数。10. 某一地层气体在OC 时,压缩因子Z随压力P的变化状况和表所示。表0试绘出Z和P的关系曲线,并用图解法确定压力分别为7,15及28 MPa处的斜率,然后再求出在这些压力下的气体压缩系数
6、。11. 某气井深4554 m ,地层压力为 MPa,地面平均温度为OC ,地温梯度为OC /m,自然气的压缩因子为,相对密度为干气,求自然气的地下密度。t = 4554 0.02 +17.0 = 108.08 Mr=g gMa M= r Mgga= 0.574 28.97 = 16.464 g/mol12. 某气井地层压力为 MPa,地层温度为OC ,依据自然气分析知,相对密度为,临界压力为 MPa,临界温度为OC ,求自然气的地下密度。13. 气体组成如表所示。表组分体积系数/%假设地层压力为136MPa,地层温度为99 OC ,求气体的粘度。214. 试估算某一凝析气藏气在 MPa和OC
7、 下的粘度。这一气体的相对密度为,并含有摩尔分数为2%的 N,4%的CO和6%的 HS 。2215. 自然气的相对密度为,地层压力为 MPa,地层温度为OC ,求自然气确实定粘度和运动粘度。16. 某油田气的组成如表所示。表组分 摩尔积分假设油层温度为32 OC ,油层压力为 MPa。(1) 求气体的压缩因子;(2) 求气体的体积系数;(3) 假设油井日产气10000 m 3 标准状态,它在地下所占的体积为多少?(4) 计算该气体的压缩系数;(5) 计算该气体的粘度。组分摩尔组成/%/%4.249合计Pg18.3= 4.588= 1.809 Z = 0.8232 + 273T = 1.477r
8、206.442 Bg = 3.45810-4 Z273 + t P3Vg= B Vgos= 0.0104210-4 = 104.2m3(4) 由 Pg、T 查CTggrg - P 图,g得C Cgrg= 0.142Mm= n m x/ n (xM )(5) gii iiiis)i=1i=1= 0.01258(mPa由 P 、Tgg查得,17. 有一凝析气藏。有其流体的高压物性分析得到压力-温度关系如以下图,图中A点代表气藏压力及密度。试分析:(1) 此气藏在开采过程中的相态变化;(2) 为了削减凝析油的损失,可实行什么措施?为什么?18. 依据某油田所取油样的高压物性试验,得到如以下图的压力温
9、度关系图,油藏的压力及温度如 A 点所示,试说明此油藏的类型,并分析开采过程中的变化状况。19. 原始气体组成列表于表中,以致原始地层压力 pMPa,地层温度TK 。计算地层温度i下收敛压力 PMPa,由其他资料得C+ 的临界温度为 K 。CV7表地层温度不同压力下的平衡常数组分地层温度、不同压力下的平衡常数i- Cn- Ci- Cn- C445520. 某油井产物的n i 值和 20 OC 下的平衡常数见表。表组分20 OC 时不同压力下的平衡常数22.00-试计算一次脱气分别出来的液量,并对分出液量进展比照。脱气温度:20 OC ;一次脱气压力: MPa;多级脱气时,一、二、三、四级脱气压
10、力分别为, MPa。 21某地油层样品,在地层条件下原始体积为 310 cm 3 ,当地温降到OC ,压力降到大气压时,液体体积削减到 204 cm 3 ,并析出 218 103cm 3 气体,计算自然气在原油中的溶解度。293TV= Vo = 218 103 = 221.4(标m3 )gsg解:Rs = VgsVosT273 + 15.5= 1.085 103 (标m3 / m3 )22. 在饱和压力下,1 m 3 密度为 876 kg / m 3的原油中溶解相对密度为的自然气 138 m 3 ,在饱和压力积系数为,求饱和压力下原油的密度。解:油的质量:876kg/m31m3 =876kgg
11、= M grr= 0.75 =g =ggMr1.205aa气的质量: r= 1.205 0.75 103 = 0.90375kg / m3gM= r V= 1.205 0.75 138 = 124.72kgggg饱和条件下油密度r= M gf876 + 124.721000.72= 704.7kg / m3gfVgfVBsco11.4223. 某断块地层压力为 MPa,地层温度为 72 OC ,泡点压力为 MPa,油气分析数据表和表, 求当地层压力分别为 MPa及 MPa时的两相体积系数。表地层油的分析数据泡点压力为 MPaR S ( m/ m )33表自然气的分析数据 g g 组分i- C
12、Hn- C Hi- C Hn- C H410410512512体积分数/%i24. 某一地层油在原始压力 P MPa时的体积为 10 cm 3 ;当地层压力降到 14 MPa时,释放出的cm 3 的气体后,油的体积为 cm 3 ;原油在地面脱气后剩下的体积为 cm 3 ,试求原始压力下油的体积系数、14 MPa时油的单相及两相体积系数。10解:1 B= 1 . 282 ( m 3m 3 )oi7 . 88.72 P = 14MPa,Bo=7.8= 1.115(m3 m3 )25. 由某一地层油样的高压物理性质试验,得出如以下图的溶解度曲线。求:(1) 原始溶解气油比;(2) 泡点压力;(3)
13、当油层压力降到 MPa时,从油中分出的游离气有多少?解:1 Rs= 106.7(标 m3 )2 Pb = 17.25MPaVg= (Rsi- R )Vsos(3)单位体积油中, = (106.7 - 81.3) 1= 25.4(标m3 m3 )26. 查图版计算油藏压力为 20 MPa,温度为 93 OC ,含盐质量浓度为 3 104 g / m3 的地层水的压缩系数。27. 某油藏地面原油的密度为g / cm 3 ,所溶解的自然气的相对密度为,油层温度为OC ,溶解气油比为 100 m3 / m3 ,试查图版估算在 MPa下的底层油体积系数解: Glasf 1980公式:28. 某地层油在地
14、面脱气的密度为 g / cm 3 ,脱出气体的相对密度为,原始溶解气油比为178 m3 / m3 ,目前油藏压力为 MPa,油藏温度为 93 OC ,试查图版确定地层油泡点压力、收缩率及粘度。29. 有一封闭未饱和油藏,如以下图,原始储量在标准状况下为N m3 ,原始压力 p i ,溶解气油比为 R si m3 / m3 ;目前压力 P 低于泡点压力 Pb ,累积采油为 N p ( m3 ),平均生产气油比累积产气与产油之比为 Rp( m3 / m3 ),目前压力下油、气体积系数分别为 Bo 、B g ,溶解气油比为 R m3 / m3 ,试写出以下平衡表达式不考虑岩石及束缚水弹性:S原始溶解
15、气量=采出气量+目前溶解气量+自由气量解: NRsi习题2= R Npp+ (N - N)Rps+ NBoi- (N - N)BBpog1. 某岩样的粒度组成如表所示,其孔隙度f ,取校正系数,试计算岩样的比面值。表颗粒直径/mm质量分数/%421068662解:颗粒直径/mm 平均直径/mm质量分数/%4210686622试证明等径球形颗粒正排列抱负原始的孔隙度f 。证明:设模型边长为L,每边均排列直径为D的小球n个则 每个小球的外表积为p D2每个小球的体积为p D363设有一块干净岩样,在空气中的质量W= 27.760 g ,饱和煤油后在煤油空气中的质量1W= 30.665 g ,饱和煤
16、油后在煤油中的质量W= 19 .178 g ,煤油的密度为 g / m 3 ,试求该岩23样的孔隙度。解:V空隙- WW=21ro= 30.665 - 27.7600.876= 3.3162(cm3 )W - W岩石受到的浮力等于其排开液体的重量。V=13骨架roWV=湿外表- Wr浮 =oW - W2 r3 =o30.665 -19.1780.876= 13.1130 cm 34设一油藏含油面积A=10 km 2,油层有效厚度h = 10m ,孔隙度f = 20% ,束缚水饱和度S= 20%, 在 Pwii= 15 .50 MPa 下原油体积系数 Boi= 1.02 ,在泡点压力 pb= 1
17、0 .0MPa 下原油体积系数 Bob= 1.025 ,考虑了束缚水在内的岩石的压缩系数Cf= 2 10 -4 MPa -1 ( p 间 Pib的平均值),试计算油藏的储量,综合压缩系数 p Pib之间和弹性储量。V = Ahf (1 - S) Bwioi1储量 = 10 106 10 20% (1 - 20%) 1.02 1.57 107 (地面m3 )23 弹性储量5某一过饱和油藏中含束缚水为24%,测得油,水及岩石的压缩系数分别为C= 70 10 -4 MPa -1 ,Cow= 4.5 10 -4 MPa -1 ,Cf= 1.4 10 -4 MPa -1 ,油藏的孔隙度为27%,试求该油
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- 中国 石油大学 华东 油层 物理 课后 答案
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