油层物理 何更生版 作业答案_部分

第一章 储层岩石的物理特性

1、何谓粒度及粒度组成？如何求得？结果又如何表示？

答：粒度：岩石颗粒的大小称为粒度，用其直径来表示（单位mm或μm）。

粒度组成：砂岩的粒度组成是指不同粒径范围（粒级）的颗粒占全部颗粒的百分数（含量），通常用质量百分数来表示。

如何求得：通常用筛析法和沉降法来测定粒度及粒度组成。 结果如何表示：粒度组成用列表法和作图法表示，作图法可采用不同的图形来表示粒度分布，如直方图、累积曲线图、频率曲线图等等，矿场上常用粒度组成分布曲线和粒度组成累积分布曲线来表示。

2、如何计算岩石颗粒的直径、粒度组成、不均匀系数和分选系数？

答：直径、粒度组成：计算颗粒直径和粒度组成见上题（题1）

不均匀系数：累计分布曲线上累积重量60％所对应的颗粒直径d60与累积重量10％所对应的颗粒直径dl0之比，公式为：

a=1~20

分选系数：用累积重量25％，50％，75％三个特征点将累积曲线划分为四段，特拉斯特取两个特征点定义分选系数为：

3、颗粒分布规律曲线与分选系数表明的岩石颗粒特征是什么？

答：颗粒分布规律曲线表示出岩石粒度的均匀程度以及颗粒按大小分布的特征。

分选系数定量计算粒度组成的均匀程度或特征，分选系数1~2.5为分选好；2.5~4.5为分选中等；大于4.5为分选差。

4、岩石中最常见的胶结物是哪些？如何划分胶结类型？胶结类型如何影响岩石的物理性质？

答：岩石中最常见的胶结物：胶结物的成分最常见的是泥质和灰质，其次为硫酸盐和硅质。 如何划分胶结类型：根据胶结物的成分和含量的多少，生成条件以及沉积后的一系列变化等因素，可划分为基底结胶，孔隙结胶及接触结胶。

胶结类型如何影响岩石的物理性质：胶结类型直接影响岩石的储油物性，胶结物中的

敏感性矿物直接影响储油的敏感性

5、岩石的绝对渗透率是如何定义的？测定岩石的绝对渗透率的限制条件是什么？如何实现这些条件？

答：如何定义：通过达西定律：

其中K值仅取决于多孔介质的孔隙结构，与流体或孔隙介质的外部几何尺寸无关，因此称为岩石的绝对渗透率。

限制条件：（1）岩石中全部孔隙为单相液体所饱和，液体不可压缩，岩心中流动是稳态单相流。

（2）通过岩心的渗流为一维直线渗流。

（3）液体性质稳定，不与岩石发生物理、化学作用。比如不能用酸液测定渗透率；不能使用蒸馏水，应使用地层水（盐水）防止岩石中含有的粘土矿物遇水膨胀而使渗透率降低。

6、岩石渗透率的“1平方米”的物理意义是什么？“1平方米”与“达西”、“毫达西”、“平方微米”之间的关系是什么？

答：“1平方米”的物理意义：1平方米的物理意义是：粘度为lmPa.s的流体，在压差lmPa作用下，通过截面积lm2、长度1m的多孔介质，其流量为1m3／s时，则该多孔介质的渗透率就是1平方米。

关系：1m=10D=10mD=10um

2

12

15

12

2

7、两块岩石具有相同的孔隙度，是否孔隙体积一定相等？孔隙度大是否有大孔隙存在？试说明为什么？

答：两块岩石具有相同的孔隙度，孔隙体积不一定相等，因为孔隙度是指岩石中孔隙体积与岩石总体积的比值，即使两块岩石的孔隙体积不相等，只要孔隙体积与岩石总体积的比值相等，孔隙度就相等。

孔隙度大不一定有大孔隙存在，因为孔隙度不仅与孔隙体积有关，还与岩石外表体积有关。

8、岩石的颗粒直径愈大，则孔隙度也愈大对否？试说明为什么？

答：岩石的颗粒直径愈大，孔隙度不一定也愈大，由等颗粒假想土壤的孔隙度计算公式

可知，理想土壤的孔隙度大小与组成它的颗粒粒径大小无

关，仅取决于排列方式（即角）。然而，孔隙度与粒径无关的结论并不适用于真实岩石。根据上千个砂岩统计的规律认为，孔隙度与粒径有关：孔隙度随着粒径的增加而减小，这是因为细粒碎屑磨圆度差，呈棱角状，颗粒支撑时比较松散，因此，它比圆度好的较粗砂粒有更好的孔隙度。

9、岩石的孔隙度大时，则其渗透率是否也大？为什么？

答：岩石渗透率不仅与孔隙度有关，主要还取决于孔隙结构的特性，如孔隙半径和比面。所以岩石的孔隙度大时，则其渗透率不一定也大。

10、岩石中的原始含油饱和度， 如何确定才比较符合实际？

答：油藏投入开发以前所测出的储层岩石孔隙空间种原始含油体积

的比值，即

故当测定出束缚水饱和度

与岩石孔隙体积

,油藏刚投入开发时，地层中通常只存在油和束缚水两相，时，则

11、一岩样长10cm，截面积为3cm2 ，在0.3MPa压差的作用下，通过粘度为

3

2.5 mPa·s的油，测得流量为0.025cm/s。该岩石的绝对渗透率为若干？

解：

12、某岩心长为2.5cm，直径d＝2.32cm，用流量管测渗透率时，测得水面由h0到hx，所用的时间为10.2秒．所选用的流量管段长为B＝11406cm3/MPa，又查得测定时室温下的空气粘度为0.0173mPa.s，求该岩石的渗透率为多少？

解：

13、－油藏含油面积为2.5km2，平均有效厚度为33米，孔隙度为0.2，束缚

水饱和度为0.22，假若在原始条件下1.25m3的原油在地面仅有1m3，该油藏储油量为多少？

解：

14、油藏的岩层压缩系数为8.5×10-4MPa-1，水的压缩系数为4.27×10-4MPa-1，油的压缩系数为17.07×10-4MPa-1，气体的压缩系数为213.34×10-4MPa-1，束缚水饱和度为25%，气体饱和度为5%，孔隙度为20%，试计算该油藏的综合压缩系数。

解：原油饱和度为：

由综合压缩系数的定义式：

可得：

15、有一岩样长2.77厘米。直径为3.35厘，在20C时，用水通过它水的粘度为1mPa.s，岩样两端的压差为251毫米汞柱，出口压力为0.101MPa，其流量为0.02厘米3/秒，求用水通过时的渗透率为多少？对于上述岩样、现改用气体通过它，气体的粘度为0.0175mPa.s，压差为25毫米汞柱，出口压力为0.l01MPa，

3

流量为0.12厘米/秒，求该岩样的渗透率并与水测渗透率相比较。(可用于第54题参考)

解：A=

0

d2=×3.14×3.352=8.8097cm2，

△p==0.0335MPa

由

得=0.002216μm

2

由

得μm2

气测渗透率与水测渗透率有差别，由于气测渗透率时存在滑脱效应，使得气测渗透率值

大于液测渗透率值。

16、某断块油藏含油岩石体积为14.4×107m3、孔隙度为20％，束缚水饱和度为

25％，油藏原始地层压力Pi＝21MPa，饱和压力Pb＝19.3MPa。原油压缩系数C0＝99×10-5MPa-1，地层水的压缩系数Cw＝39.6×10-5MPa-1。Cf＝11.2×10-5MPa-1。计算该油藏的弹性采油量为多少？(可用于第56题参考)

解：

＝

弹性采油量＝

算术平均值；（2）孔隙度、渗透率的加权平均值。 编号 取心深度（米） 取心层段的厚度（米） 1 2 3 4 2280－2281 2281－2286 2286－2289 2289－2290 1 5 3 1 孔隙度 （％） 20 23 21 26 渗透率（μm2） 0.19 0.25 0.22 0.18

=

17.某井取心，所测孔隙度、渗透率数据如下表。试求（1）孔隙度、渗透率的

5 6 7 2290－2291 2291－2292 2292－2293 1 1 1 13 14 15 0.15 0.16 0.17

解：（1）

==（0.19+0.25+0.22+0.18+0.15+0.16+0.17）/7=0.189

==（20+23+21+26+13+14+15）/7=18.86%

（2）

==0.212

/

=

=/

=（20×1+23×5+21×3+26+13+14+15）/（1+5+3+1+1+1+1）=20.5%

18.某油层岩石的孔隙度为20％，渗透率为0.1μm2， 试计算此岩石的平均孔隙半径和比面。（参考比面的估算方法P15）

解：比面S=7000=7000×20%×=1979.9cm2/cm3

平均孔隙半径r=

==2mm

19、边长为1m的立方体，当其分裂成直径为1cm，0.1cm的球体时其个数分别为106和1012个，其比面积分别为多少？

解：

=

=

20.一岩样总重量6.554克，抽提烘干后重6.037克，蒸出水体积为0.35cm3 ，并

3

已测得孔隙度为25％，岩样重率为2.65克／厘米，油的重度为0.875克／厘米3

，求该岩样的含油、水的饱和度。

解：

6.554g g 2.65g/cm3

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