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章节复习内容
储油气岩石的粒度、比面和胶结物
粒度的对数换算公式
粒度分布的表示方法(作图法和参数法)
比面概念、比面特征、吸附法及透入法测定原理
胶结物的成分、胶结物结构(图形)、胶结类型(图形)
储油(气)岩石的孔隙度和孔隙结构
碎屑岩孔隙分类(图形)
原生孔隙的单模式双模式及复模式(图形)
毛细管孔隙(0.5-0.0002mm)及缝隙(0.25-0.0001)的大小
孔隙度、绝对孔隙度、有效孔隙度、流动孔隙度的概念及其表达式及大小关系
孔隙度分级
孔隙度的影响因素
沉积作用——矿物成分、粒度、沉积相
成岩作用——压实作用、胶结作用、溶蚀作用
构造作用——断裂、褶皱相关裂缝
裂缝率概念及其表达式
孔隙结构的概念
孔隙结构的研究内容
孔隙类型
孔隙大小及分布
孔喉比值
孔隙配位数及孔隙系数
孔隙曲折度
孔隙的排列组合方式(单模式和双模式)
毛管压力曲线上的孔隙结构参数
1)排驱压力pd对应的最大连通孔喉半径Rd
2)中值压力p50对应的连通孔隙(喉)半径R50可近似代表平均孔喉半径
3)主要流动孔隙(喉)半径平均值(对渗透率贡献达95%以上孔隙的平均值)R主
4)孔隙介质中某一孔喉半径Ri与最大孔喉半径Rmax的偏离程度的均匀系数Ra
5)退汞效率We
6)结构均匀系数Ba
孔隙结构类型
单重孔隙介质——粒间孔隙型、纯裂缝型
双重孔隙结构——裂缝-孔隙型、洞穴-孔隙型
三重孔隙结构——粒间-微裂缝-大洞穴型、粒间-微裂缝-大裂缝
孔隙结构的研究方法
铸体薄片法
毛管压力法
图像分析法
环境扫描电镜数字成像法
同步加速X射线计算微形态(CT/CMT)
储油(气)岩石的渗透率
渗透率概念
孔隙度——标量
渗透率——向量
不可压缩液体水平线性稳定渗流的达西定律的基本表达式
不可压缩液体平面径向渗流的达西定律的基本表达式
可压缩气体水平线性稳定渗流
可压缩气体平面径向稳定渗流
高速流动的液体,以及速度极低或极高的气体,达西定律就不适用
雷诺数(惯性力与粘滞力的比值)判断
Re≤0.2-0.3时渗流服从达西定律;
Re>0.2-0.3时,则渗流规律受到破坏
克林伯格效应——气体在致密岩石中低速流动时产生滑动效应
实验发现2点
1)同一岩石、同一种气体,在不同的平均压力下测得的气体渗透率不同,低平均压力下气体渗透率比较高,高平均压力下气体渗透率比较低
2)同一岩石,同一平均压力,不同气体测得的渗透率不同
孔隙内气液分子运动学解释
滑动效应与气体性质(分子量、分子直径、自由行程)有关,分子量大,滑脱系数大,滑脱效应越严重。
等效液体渗透率(克氏渗透率)概念
考虑滑脱效应的气测渗透率表达式
低渗透率岩石存在启动压力梯度(低速流动时存在吸附作用)
渗透率单位(绝对单位、混合单位)及其换算关系
渗透率分级——低孔低渗储层的划分标准(孔隙度小于15%,渗透率小于100md)
Poiseuille公式
Kozeny公式
推导、含义
基于单根毛细管和单条裂缝的Poiseuille公式证明绝对渗透率只与岩石本身性质有关,而与流体性质无关
相态
体系、相的概念
相的特征(6个基本特征)
相图的概念(表示状态方程的图件)及相图类型(P-V图和P-T图)
单组份体系的P-V图和P-T图,相图特征(3个)
饱和蒸汽压曲线
单组份体系的临界点(二相共存的最高温度点和最高压力点——错误的临界点定义)
双组份体系的P-V图和P-T图,相图特征(7个)
正确的临界点定义——二相界限消失,内涵性质相同的点
组成变化对相图的影响
临界凝析温度、临临界凝析压力
多组分体系P-T图
等温逆行区、等压逆行区
等温逆蒸发的分子运动学解释
典型油气藏(重质油田、轻质油田、凝析气田、湿气气田、干气气田)相态图特征
天然气的高压物性
天然气相对视分子量的概念及其表达式
天然气视临界参数的表达式
实用气体状态方程(引入压缩因子Z)
——压缩因子实际上是实际气体与理想气体的一个体积偏差系数
压缩因子的影响因素
对应状态原理(概念)——适用于混合气体压缩因子的计算
天然气压缩因子计算步骤
虚拟临界常数
虚拟折算参数的表达式
查图版确定
含非烃组分天然气压缩因子的校正
含氮天然气压缩因子校正
含H2S和CO2天然气压缩因子的校正
天然气体积系数概念及其表达式
体积系数与压力关系
天然气压缩系数概念及其表达式
与理想气体压缩系数的关系
天然气密度、相对密度概念及其表达式
天然气的相对密度一般小于1
天然气粘度(动力粘度或绝对粘度)的概念及其表达式
粘度的单位,CGS制和SI制的换算关系
动力粘度的影响因素
溶解系数的概念
亨利定律——单组份气体的在压力为P时其溶解度与压力成线性关系
天然气是混合气体——溶解度不仅取决于压力,还与其它因素有关——曲线关系——低压时重烃易溶,
天然气溶解度的影响因素
天然气从石油中的分离——易溶组分越难分离——物理和化学性质越相近的物质越不易分离,反之易分离
三种脱气方式及其分离出的油气数量的比较
一次脱气(接触脱气、闪蒸分离)概念
差异脱气(微分脱气)概念
级次脱气(多级分离)概念
天然气溶解分离相态方程组
已知体系总组成(ni)后就可以计算出不同压力和温度时,不同气液分离方式下所能分离出的气液数量(Ng和Nl)以及各组分在气液两相中的浓度(摩尔分数)xi和yi。
确定步骤
在进行油气分离计算时,由于油气混合物的组分比较多,应用(4)和(5)所得的方程个数很多,联立法求解过程就很繁琐,因此一般采用试算法求解,具体步骤如下:
油层石油的高压物性
溶解气油比的概念及其表达式
我国以一次脱气测定的溶解气油气为标准
饱和压力(泡点压力)的概念
饱和压力的影响因素
PVT高压物性实验确定饱和压力的步骤
石油密度的概念及其表达式
油层石油密度与地面脱气原油密度的比较
地层油密度的影响因素
原油相对密度的概念及其表达式
API重度与相对密度的关系
石油单相体积系数的概念及其表达式
地下原油的体积系数总是大于1
收缩率的概念及其与体积系数的关系
单相体积系数的影响因素
油层石油两相体积系数的概念及其表达式
两相体积系数与压力变化的关系
油层石油压缩系数的概念及其表达式
压缩系数的影响因素
油层石油粘度(动力粘度)和运动粘度的概念及其表达式
影响油层石油粘度的因素
油田开发过程对粘度的影响
牛顿流体、非牛顿流体、流变曲线的概念
油(气)层流体的高压物性研究
储油(气)岩的表面能、表面吸附和表面润湿现象
表面自由能的概念
比表面自由能的概念及其表达式
表面张力概念及其图形表示
数值上:
比表面能=表面张力
比表面能——热力学角度
表面张力——力学角度
表面张力的影响因素
表面吸附的概念
化学吸附与物理吸附的对比
液液界面正吸附、负吸附
液液界面吸附量公式——吉布斯吸附等温式
用吉布斯吸附等温式说明正吸附和负吸附,表面活性物质和表面非活性物质
表面活性物质和表面非活性物质的概念
表面活性物质的作用机理(极性物质的定向排列加以说明)
无机盐类——表面非活性物质
锌、铜、铁、镍、钒等有机盐类——表面非活性物质
储油气岩石的表面吸附
砂岩矿物颗粒多数是硅酸盐,一般是极性的;
原油是含氧、氮、硫杂原子化合物,如环烷酸、胶质和沥青等具极性的表面活性物质溶解在烷烃、环烷烃和芳香烃等非极性烃类中的一种溶液。
水是极性很强的液体
因此,储油气岩石中原油中的各种含氧、氮、硫化合物如高分子的环烷酸、胶质及沥青质易于被岩石吸附,形成牢固的胶体化学层,减小了孔道的半径,导致岩石的渗透性降低,并导致岩石表面的润湿性的改变(亲水变成亲油)
向油层中注入含有极性较强的表面活性剂的目的可以改变岩石表面上的表面张力,同时改变润湿性。
从而提高原油的采收率。
润湿、选择性润湿、水湿、油湿的概念
润湿角的图形表示
杨氏方程,润湿张力(附着张力)的表达式
润湿反转概念
影响润湿性的因素
润湿滞后、润湿静滞后和润湿动滞后的概念
润湿滞后与水驱油的关系
储油(气)岩石的毛细管压力
1、基本概念
毛管压力的概念及其表达式(2个基本表达式)
毛细管滞后的概念及造成毛细管滞后的四种情况
捕集滞后及拖延滞后概念及其原因
毛管曲线
驱替(压入、注入)曲线
吸入(退出、喷出)曲线
2、基本原理、基本知识、基本方法
毛管压力公式的推导
毛管曲线的定性定量特征
不同孔隙结构岩石的毛管压力曲线的区别
毛管曲线的特征参数(残余饱和度、退出效率——采收率)
压汞法计算的喉道直径,是岩石连通(有效)的视(等效)喉道直径,它随着岩石孔隙结构的均一性增加而趋向于真实的连通(有效)视(等效)喉道直径。
毛管压力资料的应用
1)研究孔隙的分选性、获得孔隙结构的某些定量参数
2)结合铸体片、岩石特征和试油资料对储层进行分类
3)评价含油构造的产油能力(与相渗曲线配合)
4)计算绝对渗透率
5)J函数的含义——用于划分储集岩类(流动单元划分)
6)毛管压力资料确定润湿性
毛细管微观渗流机理——两相界面推进方程——微观指进
多相液流——润湿动滞后——液阻及贾敏效应
多相液流——变断面——水锁效应
不等径并联毛管中的两相渗流——毛细管捕集(绕流)、非活塞性驱油
储油(气)岩石的相(有效)渗透率与相对渗透率
1、基本概念
相(有效渗透率)及其表达式、相对渗透率、一般相对渗透率曲线、归一化相对渗透率曲线、平衡饱和度、毛细管准数及其表达式、流度和水油流度比、
2、基本原理、基本知识、基本方法
相渗透率与绝对渗透率的区别:
相渗透率与岩石孔隙结构、流体性质、润湿性、流体饱和度等有关
绝对渗透率是岩石固有性质,仅取决于岩石的孔隙结构
相渗曲线的要点(2条曲线、3个区域、4个特征点)
相渗曲线的基本特征(5个基本特征及其流体随饱和度变化的解释)
三相体系相对渗透率与流体饱和度的关系——润湿性的相对渗透率仅与自身饱和度有关
相对渗透率的影响因素
1)孔隙结构(不同孔隙结构储层相渗曲线的差异)
2)流体性质——粘度只对非润湿性相对渗透率有影响,相对渗透率可以超过1(柯屯水膜理论);表面活性剂作用下油水共同渗流时的三种不同状态及其相对渗透率特征,分散介质的相对渗透率总是大于分散相)
3)润湿性——亲水向亲油转化时,油的相对渗透率降低,水的相对渗透率增加;
4)流体饱和顺序——非润湿性驱替过程的相对渗透率总是大于吸入过程;
5)驱动因素(毛细管准数与相渗关系)——主要是当驱动压力梯度足够大时,可以克服贾敏效应;
6)温度——温度升高可以提高湿相和非润湿相相对渗透率
相渗曲线的实验室测定方法——稳态法和非稳态法相对渗透率测定原理与步骤
油藏代表性相渗曲线的获取方法——1)平均饱和度法;2)相关经验公式法
相渗曲线的应用
确定油气水在储层中的分布(自由水面确定的方法和步骤)
分析油井产水规律(水的分流方程、含水率与流度比的关系、含水率与含水饱和度的关系、含水率与含水上升率曲线)
流体(油气)在油(气)层中排驱与开采
1、基本概念
排驱方式、水压驱动、气顶气驱动、溶解气驱、弹性驱动、重力驱动、采收率、一次采油、二次采油、三次采油、波及程度、洗油效率、绕流、掐断、海恩斯跃进
2、基本原理、基本知识、基本方法
天然能量的类型;排驱方式
不同排驱方式下油藏的开采特点及其开采效率
采油阶段的划分(一次采油、二次采油、三次采油)
决定采收率高低的2个参数——波及系数
,与洗油效率
影响采油率的因素——宏观与微观问题
1)油层的宏观问题——层内与层间非均质性,决定波及系数
2)微观非均质性——流度比、润湿性等,决定洗油效率
含油饱和度与临界注水速度关系
残余油的分布形式(水湿和油湿情况的分布特点)——与洗油效率有关的分布形式:
孤岛状、串珠状、悬环状(或轮胎状);与波及程度有关的形式:
块状(簇状)
残余油的捕集机理——多孔道模型中的绕流和还恩斯跃进产生的掐断
提高采收率的途径
①消除各相流体的界面。
②增强驱油流体对孔隙壁的润湿能力。
③减小驱油流体和原油之间的粘度差别。
三次采油的主要方法——化学驱(聚合物驱、表面活性剂驱、碱水驱及三元复合驱)、混相驱(溶剂混相驱、烃混相驱、CO2和N2混相驱)、热力驱(蒸气吞吐、热水驱、地下燃烧)、微生物驱(微生物吞吐、微生物驱)的具体类型及其主要机理
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