油层物理习题册答案

31第一篇储层流体的高压物性第一章天然气的高压物理性质二．判断题。√×××√√××三．选择题。ACACBDB五．计算题。1．某天然气的组成如表所示。﹙1﹚计算天然气的视分子量和比重﹙2﹚计算在43℃和8MPa下，1mol该天然气所占的体积。组分YiMiPci(MPa)Tci(K)iiMyciiPyciiTy4CH0.9016.04.54190.662HC0.0530.14.82305.463HC0.0344.14.19369.8104HnC0.0258.13.75425.214.41.5051.3231.1624.0860.2410.12570.075171.5415.2711.0948.504合计：∑Yi=1M=18.39Pc=4.528Tc=206.408解：（1）天然气的视分子量：M=∑YiMi=14.4+1.505+1.323+1.162=18.30因而该天然气的比重:ɣ=M/29=0.634（2）该天然气的视临界参数：Ppc=∑YiPci=4.528（MPa）Tpc=∑YiTci=206.408（K）因而在43℃，8MPa下，其视对比参数为：Ppr=P/Ppc=8/4.528=1.77Tpr=T/Tpc=(47+273)/206.408=1.53查压缩因子图版得该天然气在此状态下的压缩因子：Z≈0.84由PV=ZnRT得：1mol该天然气在此温度压力下所占体积：V=ZnRT/P=0.84×1×8.314×(47+273)/(8×106)=2.76×10-4(m3)2.某天然气的比重为0.743，当地层压力为13.6MPa，地层温度为93℃时，求该天然气的压缩因子。解：根据比重ɣ查“天然气相对密度与拟临界参数图”可得视临界参数：Tc=222K,Pc=4.64MPa（也可以通过经验公式计算出视临界参数）32∴可计算出：Ppr=P/Ppc=13.6/4.64=2.93Tpr=T/Tpc=（273+93）/222=1.65查压缩因子图版可得：Z≈0.813．已知某气井地层压力为53.752MPa，地层温度为105.58℃，根据天然气分析知，相对密度为0.57，临界压力为4.762MPa,临界温度为192.3K，求天然气的地下密度。解：由题意可求得：Ppr=P/Ppc=53.752/4.762=11.2Tpr=T/Tpc=(273+105.58)/192.3=1.97查压缩因子图版可得：Z≈0.93由ɣ=M/29得M=29ɣ对于1mol的天然气，根据状态方程PV=ZRTm/M得该天然气的地下密度：ρg=m/V=PM/(ZRT)=29Pɣ/(ZRT)=29×53.752×106×0.57/[0.93×8.314×(105.58+273)]=0.306(g/m3)又解：Z=0.93，Bg=0.0024,ρg=0.57×1.293/Bg=0.307(g/cm3)。4．某油藏存在一气顶，地下体积为105万立方米，地压力为20MPa，地层温度为75℃，天然气比重为0.7，求该气顶的储量。解：根据比重ɣ查“天然气相对密度与拟临界参数图”可得视临界参数：Tc=216K,Pc=4.66MPa（也可以通过经验公式计算出视临界参数）∴可得：Ppr=P/Ppc=20/4.66=4.3Tpr=T/Tpc=（273+75）/216=1.6查压缩因子图版得：Z=0.84Bg=ZTP0/(T0P)=0.84×（273+75）×0.1/[(273+20)×20]=0.004929∴Ng=V地下/Bg=105×104/0.004929=2。13×108（m3）5．某油气田的组成如表所示。若地层温度为32℃，油层压力为8.3MPa。组分YiMiPci(MPa)Tci(K)CH40.90216.04.54190.6C2H60.04530.14.82305.483HC0.03144.14.19369.8104HnC0.02158.13.75425.23（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100003m（标准状态），它在地下所占体积为多少？（4）计算该气体的压缩系数；（5）计算该气体的粘度。解：Ppc=∑YiPci=0.902×4.54+0.045×4.82+0.031×4.19+0.021×3.75=4.52（MPa）Tpc=∑YiTci=0.902×190.6+0.045×305.4+0.031×369.8+0.021×425.2=206.06（K）∴可得：Ppr=P/Ppc=8.3/4.52=1.84Tpr=T/Tpc=（273+32）/208.06=1.48（1）查压缩因子图版可得该天然气在此状态下的压缩因子Z≈0.82（2）Bg=ZTP0/(T0P)=0.82×(273+32)×0.1/[(273+20)×8.3]=0.0103m3/m3（3）Vg地下=BgVg地面=0.0103×10000m3=103(m3)（4）根据压缩因子图版，在Ppr=1.84、Tpr=1.48处（仅供参考）代入数据计算得：（5）该天然气的视分子量M=∑YiMi=0.902×16.0+0.045×30.1+0.031×44.1+0.021×58.1=18.37查图可得大气压下该天然气的粘度：μ1=0.0106(mPa·s)查图可得在Ppr=1.84、Tpr=1.48处，高低压粘度比为μg/μ1=1.3∴μg=μ1·μg/μ1=0.0106×1.3=0.0138(mPa·s)第二章油气藏烃类的相态和汽液平衡二．判断题。√√×√×√√××√三．选择题。CDAC第三章油气的溶解与分离0.06prprTZP1111111()[(0.06)]0.13644.551.820.82crzCgMPaPPZp4二．判断题。√××√√×三．选择题。AADCBB五．计算题。1.某地层油样品，在地层条件下原始体积为3103cm，当温度降到15.5℃，压力降到大气压时，液体体积减少到2043cm，并析出21.8×3103cm气体，计算天然气在原油中的溶解度。解：Rs=Vg/Vos=218×103/204=106.863(标准米3/米3)2．根据某一地层油样的高压物性实验，作出如图所示的溶解度曲线。求：（1）原始溶解油气比；（2）原油的饱和压力；（3）当油层压力降到10MPa时，从油中分离出的游离气有多少？解：由图可知：（1）Rsi=100（标准米3/米3）（2）Pb=20MPa（3）P=10MPa时，Rs=60（标准米3/米3）因而，析出△Rs=100-60=40(标准米3/米3)3.有一油藏，原始地层压力为20MPa，地层温度为75℃，饱和压力为18MPa，原始溶解油气比为120标33/mm，当P=15MPa时，sR=115标33/mm，Bo=1.25，已知天然气比重为0.70，求压力为15MPa时的两相体积系数。解：由该天然气的比重ɣ=0.70查天然气比重与临界参数关系图得视临界参数：Tpc=215K,Ppc=4.65MPa（也可用经验公式计算）∴Tpr=T/TPc=(273+75)/215=1.62Ppr=P/Ppc=15/4.69=3.23查压缩因子图版可得该天然气的压缩因子Z=0.83。∴Bt=BO+Bg(Rsi-Rs)=BO+ZTP0(Rsi-Rs)/(T0P)=1.25+0.83×(273+75)×0.1×(120-115)/[(273+20)×15]=1.28354.一理想溶液体系由3C，n-4C，n-5C组成，其摩尔组成及各组分在150°F时的蒸气压如下表，计算该体系150°F时的泡点压力和露点压力解：设汽相、液相所占的摩尔分数分别为Yj、Xj，平衡常数为Kj由Kj=Yj/Xj=Pvj/P泡点方程∑ZjKj=1可得：∑ZjPvj/Pb=1∴Pb=∑ZjPvj=0.610×25.0+0.280×7.50+0.110×2.60=17.636（atm）又由露点方程∑Zj/Kj=1，可得：Pd=1/（∑Zj/Pvj）=1/（0.610/25.0+0.280/7.50+0.110/2.60）=9.615(atm)第四章储层流体的高压物性二．判断题。√×√√√×1.地层油单相体积系数总是大于1的。（√）2.地层油单相体积系数在饱和压力时是最小的。（×）3.地层油粘度在饱和压力时是最小的。（√）4.在低于饱和压力下，随着压力下降地层油也将释放出弹性能量。（√）5.当压力等于饱和压力时，石油两相体积系数大于单相体积系数。（√）6.地层水矿化度愈大，则地层水压缩系数愈大。（×）三．选择题。CCBBCDDDDCD五．计算题。1解：根据已知数据绘出该体系的P～V关系曲线,可确定泡点压力Pb=17.237MPa(1)P=20.684Mpa下：Bo=408/295=1.38330a1114044101.42210(1/)10827.57917.237TVVCMPVPVP(2)P=17.237MPa下：Bo=410/295=1.390Bt=Bo=1.390Rs=(5.275+21)×1000/295=89.068（标准m3/m3）(3)P=13.790MPa下：Bo=388/295=1.315Bt=430/295=1.458组分组分（摩尔分数）150°F下蒸气压（大气压）3C0.61025.0n-4C0.2807.50n-C50.1102.606Rs=Vg/Vos=21×1000/295=71.168（标准m3/m3）Bg=(430-388)/(5.275×1000)=7.962×103Z=PT0Bg/P0T=13.79×293×7.926×10-3/[0.1×(273+93.33)]=0.878[若Bg=(Bt-Bo)/(Rsi-Rs)=(1.458-1.315)/(89.068-71.168)=7.997×10-3则Z=0.882]2.在饱和压力下，13m密度为876kg/3m的原油中溶解相对密度为0.75的天然气1383m，在饱和压力下体积系数为1.42，求饱和压力下原油的密度。解：根据质量守恒定律，对1米3的地面原油有：地面原油的质量+在饱和压力下所溶解天然气的质量=饱和压力下原油的质量即：ogg1xmmB∵在标准状况下天然气可近似看为理想气体，即Z=1由状态方程POV=mgRTO/M得：60.110138290.751238.314293oogPVMmkgRT（根据比重算：g1.290.75138133.515kgm）3/70442.1876123mKgBmmOogOρO=0.704（3/9.71042.18765.133mKgBmmOogO）ρO=0.7113.有一原油，地层油体积系数为1.340，溶解油气比为89.05标33/mm，所溶解的天然的比重为0.75，在20℃时地面原油比重为0.8251，问地层液体的比重是多少？解：根据质量守恒定律，对1米3的地面原油有：地面原油的质量+在饱和压力下所溶解天然气的质量=饱和压力下原油的质量即：oggw1mmB∵在标准状况下天然气可以近似看为理想气体，即Z=1由状态方程POV=mgRTO/M得：30.11290.7589.050.0795100.008314293oogPVMmkgRT（根据比重算：g1.290.7589.05186.16kgm）w0.82510.07950.6751.340oggmmB33（）1010（0.68）7.某油井的生产油气比为16.753m/3m，油罐原油比重为0.8179，油层温度t=84.5℃,油层压力P=23.56MPa。该油井样品实验室PVT分析结果如下表。P(实验室压力点)MPaBo(石油地层体积系数)3m/3mRs（溶解油气比）3m/3mBg（气体地层体积系数）3m/3m31spSSS)1(34.011.4987.51630.611.507167.527.2