油层物理与采油

1.油层物理主要内容：储层岩石的物理性质储层流体的物理性质油藏岩石中多相流体的渗流特性2.粒度组成：指构成岩石的各种大小不同的颗粒的含量。3.粒度组成测定方法：筛析法、水力沉降法4.粒度组成分布曲线：尖峰越高，粒度组成越均匀；尖峰越靠右，岩石颗粒越粗5.粒度组成累积分布曲线：上升段越陡，越均匀6.比面：单位体积岩石内所有颗粒的总面积，或单位体积岩石内孔隙的内表面积。7.胶结类型：胶结物在岩石中的分布状况与碎屑颗粒的接触关系三种胶结类型：基底胶结、孔隙胶结、接触胶结8.储层岩石的敏感性：粘土矿物遇水膨胀；石膏高温脱水；碳酸盐遇酸分解；酸敏矿物伤害地层9.孔隙的组合关系三种介质：单纯介质、双重介质、多重介质。七种结构：单纯介质有3种结构：粒间孔隙结构、纯裂缝结构、纯溶洞结构；双重介质有3种结构：裂缝—孔隙结构、溶洞—孔隙结构、裂缝—溶洞结构；三重介质：孔隙—裂缝—溶洞结构。孔隙度区分：绝对孔隙度：岩石的总孔隙体积Va与外表体积Vb之比。有效孔隙度：岩石的有效孔隙体积Ve与外表体积Vb之比。流动孔隙度：指在含油岩石中，油能在其内流动的孔隙体积Vf与岩石外表体积Vb之比。10.孔隙度大小的影响因素：1.颗粒的大小、形状、排列方式；2.颗粒的分选性；3.矿物成份、胶结物含量、胶结方式；4.埋藏深度对孔隙度的影响11.岩石的压缩系数：指油层压力每降低单位大气压时，单位体积岩石内孔隙体积的变化值12.综合弹性系数：地层压力每降低单位大气压时，单位体积岩石中孔隙及流体总的体积变化达西定律：1.设有一块砂岩岩心，L=3cm2，A=2cm2，有μ=1cp的盐水通过，在∆p=2atm时流量Q=0.5cm3/s，计算绝对渗透率。2.设有一块砂岩岩心，L=3cm2，A=2cm2，有μ=3cp的油通过，在∆p=2atm时流量Q=0.1667cm3/s，计算绝对渗透率。13.滑脱现象：气体在孔隙中流动时，不象液体那样呈层流状态，在管壁处的流速为零，气体在管壁处仍有流速的现象称为气体的滑脱效应。14.影响岩石渗透率的因素：1.岩石骨架构成及构造力的影响；2.岩石孔隙结构的影响3.地层静压力与地层温度的影响15.泡点：是在温度一定的情况下，开始从液相中分离出第一批气泡的压力，或压力一定的情况，开始从液相中分离出第一批气泡的温度。ApQKL露点：则是开始从气相中凝结出第一批液滴的压力(温度一定时)。16.饱和压力的重要性：饱和压力是石油处于单相的最小压力；区分油藏烃类以单相油或油气两相同时存在和渗流的界线；是反映和控制油藏驱动方式的重要指标；是地层油物性发生突变的转折点。17.生产气油比RS：把在某一温度、压力下的地下含气原油，在地面进行脱气后，得到1m3原油时所分离出的标准气量。原始溶解气油比RSi：在原始油藏条件下的溶解气油比，也可说是饱和压力pb下的RS。18.影响溶解气油比的因素(1)压力的影响(温度一定)ppb时，p增加，RS增大；p=pb时，RS最大，为原始溶解气油比Rsi；ppb时，RS=Rsi为常数。(2)温度的影响ppb时，温度升高，RS减小；ppb时，温度升高，RS不变。(3)脱气方式的影响RS(一次)RS(多次)，以一次脱气的RS为准。(4)油气组成的影响油越轻，RS越大；气越重，RS越大。19.地层油的体积系数Bo：原油在地下的体积(即地层油体积)与其在地面标准状况下脱气后的体积之比20.地层水的矿化度：表示地层水中含盐量的多少，代表水中矿物盐的浓度，用mg/L或ppm表示。1ppm=1mg/L=10-6kg/L硬度：指钙、镁二价阳离子含量的大小21.水型划分：硫酸钠(Na2SO4)水型、重碳酸钠(NaHCO3)水型、)氯化镁(MgCl2)水型、氯化钙(CaCl2)水型22.自由界面能：界面层分子力场不平衡性使得界面层分子储存的多余能量23.润湿性：当岩石表面同时存在两种非混相流体时，由于界面张力的差异，其中某一相流体自发地驱开另一相流体而占据固体表面的现象。24.接触角：过气、液、固三相周界，对液滴表面所做切线与固相界面所夹的角。并规定从密度(极性)大的流体一侧算起。90º，润湿，亲水或憎油，水湿；90º，不润湿，憎水或亲油，油湿；=90º，中性润湿。25.储层润湿性的影响因素：1)岩石的矿物组成(2)油藏流体组成(3)表面活性物质(4)矿物表面粗糙度26.静润湿滞后：是指油，水与固体表面接触的先后次序不同时所产生的滞后现象。动润湿滞后：当水驱油或油驱水时，三相周界固体表面移动时，由于移动速度不同而使润湿接触角发生变化的现象。27.舌进现象：在某一残余油饱和度的水侵区仅有水在流动，而在未水淹区则仅有油在流动，流动水和流动油具有明显界面，这种现象就是舌进现象。指进现象：在驱替过程中，由于油水粘度差异而引起的微观驱替前缘不规则地呈指状穿入油区的现象。28.绝对渗透率：单相流体饱和且通过岩石，流体不与岩石发生任何物理化学反应下，测得的渗透率。有效渗透率：指多相流体同时流动时，岩石允许其中某一相流体通过的能力，也称为相渗透率。相对渗透率Kro，Krw，Krg定义：某一相流体的相渗透率与岩石绝对渗透率之比，叫该相流体的相对渗透率。29.分析油井产水规律fw产水率是指油田开发中，油、水同产时，产水量与产液量之比，以fw表示，又称含水率。30.IPR曲线的影响因素：油藏驱动类型；完井方式；油层性质；流体性质。31.单相液体的流入动态在单相流条件下，油层物性及流体性质基本不随压力变化。油井产量与压力关系：式中产油量,m3/d；平均地层压力,MPa；井底流动压力,MPa；采油指数,m3/(d·MPa)。32.气液两相流动形态：泡流、段塞流、环流、雾流33.分层开采：在多油层条件下，为充分发挥各油层的生产能力，调整层间矛盾，而对各小层分别控制开采，称分层开采。34.环形空间进气(正举)；(2)中心管进气(反举)35.按照深井泵结构，分为：管式泵、杆式泵36.充满系数是指每冲次吸入泵内的原油(或液体)的体积与活塞让出容积之比，即充满系数的推导过程：（推导题）37.潜油电泵的系统构成：变压器、控制屏、电缆、离心泵、保护器、分离器、扶正器38.注入水的基本要求：1)2)水注入地层后不使粘土产生水化膨胀或产生混浊；3)不得携带大量悬浮物，以防注水井渗滤端面堵塞；4)5)当一种水源量不足，需要第二种水源时，应首先进行室内实验，证实两种水的配合性好，对油层无伤害。39.常用水处理措施：沉淀、过滤、杀菌、脱氧、暴晒40.分层注水：分层注水是在进行非均质多油层开采中，为加强中、低渗透层并控制高渗透层注水，按配注要求，在注水井中实现分层控制注入的注水方式。正注：油管注水；反注：环空注水41.吸水指数：指单位注水压差下的日注水量。它是反映注水井(或油层)吸水能力的指标。42.分层指示曲线的应用(1)指示曲线右移，斜率变小。在相同注入压力下，注入量由q1→q2，原因：wworowowwrwo1111111QfQkQQMQkooRwf()qJppa.地层吸水能力增强；如实施洗井或酸化、压裂等作业。b.井下配水嘴脱落；分层(段)注水失去控制，可根据井下水嘴性能(是否易脱落)及分层测试资料验证。c.水嘴刺大；每测一次曲线逐渐向注水量轴偏移，与水嘴脱落不同之处在于其变化不是突然的。d.底部阀不密封。造成注入水自油管末端进入油套环形空间，使油套压基本平衡，分层注水量全井注水量。(2)指示曲线左移，斜率变大。在相同注入压力下，注入量由q1→q2，原因：a.井下有污染，地层有堵塞；因注入水不合格或滤器失效使井底污染，地层堵塞，地层吸水能力下降，使指示曲线左移，斜率变大；相同注水压力下注水量由下降到，而要达到原注水量需提高注水压力。处理方法：洗井或酸化解堵。b.水嘴堵塞。因注入水不合格或井下结垢、腐蚀等产物堵塞水嘴，使有效注入压力降低，没达到设计注水量。(3)指示曲线平行上移、下移，斜率不变。在相同注入压力下，注入量由q1→q2，主要原因：实线②平行上移，说明地层压力上升；虚线②平行下移，说明地层压力下降；(4)用指示曲线判断封隔器的密封性。43.水力压裂的增产措施：酸化、压裂44.水力压裂的增产原理：(1)改变了液体向井底的流动方向；由径向流变成单向流，减小了油流阻力。(2)能连通地层深处的储量；(3)可以解除井壁附近的油层污染。45.压裂液：是为造缝与携砂使用的液体，是水力压裂的关键组成部分。根据其在压裂过程中的任务不同可以分为前置液、携砂液和顶替液。46.提高原油采收率的方法：热力驱油技术：蒸汽吞吐、蒸汽驱油、火烧油层化学驱油方法：聚合物驱、碱驱、表面活性剂驱气体溶剂驱油法：烃类混合驱、CO2混驱或非混相驱、N2驱微生物采油法47．聚合物驱机理：通过增加注入水的粘度，来扩大波及体积，降低流度比。碱驱机理：a.碱与原油中的有机酸反应生成表面活性物质，从而降低界面张力；b.改变岩石的润湿性；c.溶解坚硬的界面薄膜。表面活性剂驱油机理：降低油水间的界面张力