精品文档
气粘度0.0182mPa?s,出口压力0.0979MPa,试求岩心的等效流体渗透率。
表2.2
序号 入口压力/(10-1MPa) 出口流量(cm3/s) 12设长度均一的100根内径为0.02in的毛管和50根内径0.01in的毛管,装在一根半径为1in的管子中,毛管间孔隙填满石蜡,渗流只发生在毛管中,求模型的渗透率。
383.6 119.5 48.9 18.6 1 9 2 4 3 2.4 4 1.5 解:K1?N1?r1100??A8??2.542N2?r250??A8??2.54244?(0.02?2.54)42?80.6(?m2) 80.01?2.54)42?2.52(?m2) 8?(K2?K?K1?K2?83.1(?m2)
13根据Kozeny方程推导实验测量比面公式。推导中采用国际单位,取Kozeny常数为5。 14设一油基泥浆取岩样蒸馏洗油前质量W1?100g,洗油烘干后质量W2?92g,蒸馏出水的体积VW1?4cm3,岩石密度2g/cm3,原油密度0.8162g/cm3,岩石孔隙度??25%。计算:
(1)岩石的含油,含水饱和度;
(2)若水体积系数BW?1.03,求岩石在原始油藏条件下的含油饱和度。 解:V油?Vf?(1)So?W1?W2?Ww?o??100?92?4?1?4.9008cm3
0.8162W2?石92?46cm3 2V油4.9008??42.6% Vf?46?25%V4Sw?w??34.8%
Vf?46?25%精品文档
精品文档
(2)Soi?1?Swc?1?VwBw4?1.03?1??64.2% Vf?46?25%
15已知某岩石孔隙度为20%,渗透率为0.5?m2,试求岩石的平均孔隙度和比面。 解:r?Sv?8K??8?0.5?4.472(?m) 0.22?2?0.2??894.9(cm2cm3) ?4r4.47?1016某一油层包括两个沙层:一层厚4.57m,渗透率为150?10?3?m2;另一层厚3.05m,渗透率为400?10?3?m2,求油层平均渗透率。 解:Q?Q1?Q2
KA?PK1A1?PK2A2?P?? ?L?L?LK1h1?K2h24.57150?10?3?3.05?400?10?3?K???250.1?10?3(?m2)
h1?h24.57?3.0517某油层横向渗透率为分布不均匀,分别为0.05,0.2和0.5?m2,相应各层高度分别为12.19,3.05和22.86m,求油层的平均渗透率。
L?K?L?Ki?ii12.19?3.05?22.86 ?0.1250(?m2)?12.193.0522.86?????0.050.20.5??18某一裂缝性石灰岩,其基质渗透率小于?m21.0?10?3,裂缝密度为20条/m2,平均裂缝宽度为0.127mm,长度为32cm。假设裂缝方向与液流方向相同,求裂缝的渗透率是多少?
解: Kf?nbl20??A121?1083?0.127?103??32?104312?1.0925(?m2)
习题3
1如图3.1所示,将三块性质相同的岩石放在水中,画出油滴在各个表面上的形状,并判断岩石表面的润湿性。
2三支不同半径的毛管(r1?1.0mm,r2?0.1mm,r3?0.01mm)插在同一杯水中,测出水的表面张力为72.3mN/m,三支毛管中的水面与毛管壁的润湿角为30o,水的密度为
1.0g/cm3,求这三支毛管中水面上升的高度。
精品文档
精品文档
解:Pc?2?cos???wgh r2?cos?2?72.3?10?3?cos30o?h1???12.78(mm) ?33r1?wg1.0?10?1.0?10?9.82?cos?2?72.3?10?3?cos30oh2???127.78(mm)
r2?wg0.1?10?3?1.0?103?9.82?cos?2?72.3?10?3?cos30oh3???1277.8(mm) ?33r3?wg0.01?10?1.0?10?9.83.将第2题中的三根毛管插入盛有油和水的杯中(浸没于油中),油的密度为0.87g/cm3,水的密度为1g/cm3,并测的油水界面张力为33mN/m,润湿角均为30o,求这三支毛管中的水面上升高度。 解:h?Pc2?cos??
(?w??o)gr(?w??o)g2?33?10?3?cos30oh1??44.86(mm) ?3031.0?10?(1?0.87)?10?9.82?33?10?3?cos30oh2??448.6(mm) ?3030.1?10?(1?0.87)?10?9.82?33?10?3?cos30oh3??4486(mm) ?3030.01?10?(1?0.87)?10?9.84.如图3.2所示,一毛管中存在一气泡,气泡静止时测得油气界面与毛管壁的润湿角为45,
o对毛管一端加压,使气泡移动,移动开始时测得润湿角分别是?'?60o?''?30o,
若油气界面张力为24mN/m,毛管内半径为0.1mN/m,试求使气泡移动时所加的附加压差。(不计气泡对管壁垂向的毛管效应产生的阻力)
2?2?24?10?30(cos??0.5)?(cos45?0.5)?99.4(Pa) 解:Pc1??3r0.1?102?2?24?10?3///Pc2?(cos??cos?)?(cos300?cos60o)?175.69(Pa) ?3r0.1?10?Pc总?Pc1?Pc2?99.4?157.69?275.09(Pa)
12. 如图3.3所示是一变截面毛细管,r1?0.1cm,r2?1cm,有一气泡欲通过窄口,气泡两端为
原油。测得油气界面的界面张力为21.8mN/m,接触窄口产生最大变形时的接触角分别是
精品文档
精品文档
,计算气泡通过窄口时产生的最大阻力。 ?1?15o,?2?90o(曲面趋于平面)
Pc3?2?(解:
cos?1cos?211?)?2?(?)R1R2r1r2cos15cos902?)?42.11(N/m)?2?20.1?101?1000
?2?21.8?10?3(13. 用半渗隔板法测得的某岩样的气驱水毛管力数据列于表3.1中,试根据该表绘制毛管力曲
线,并求出阈压、饱和度中值压力(SW?50%)及最小含水饱和度。
表3.1
序号 毛管力/mmHg 刻度管读数/mL 序号 毛管力/mmHg (?105Pa) 0.0133 0.0266 0.0400 0.0933 0.1200 0.187 0.24 0.37 0.53 0.989 刻度管读数/mL Sw(%) 1 10 2 20 3 30 4 70 5 90 6 140 7 180 8 280 9 400 10 742 0 0.096 0.180 0.312 0.897 1.331 1.621 1.757 1.844 1.845 1 10 2 20 3 30 4 70 5 90 6 140 7 180 8 280 9 400 10 742 0 0.096 0.180 0.312 0.897 1.331 1.621 1.757 1.844 1.845 0 4.8 9.0 15.6 44.85 66.55 81.1 87.85 92.2 92.25 7.已知下列资料:水银的表面张力为480mN/m,水银—空气-岩石体系的润湿角为160o,油藏条件下油水界面张力为30mN/m,油-水-岩石体系的润湿角为139o,油、水密度差为
0.4g/cm3,有压汞曲线知饱和度中值压力为9.84?105Pa,阈压为2.11?105Pa。求:
(1)油藏条件下岩石中非润湿相饱和度为50%时,油水相压力差是多少? 解:Pc50Hg?2?HgcosHgr Pc50wo?2?wocoswo r精品文档
精品文档
?Pc5wo2?wocoswo30?cos1390??Pc50Hg??9.84?105?4.94?104(Pa) 0?Hgcos?Hf480?cos160(2)引起水的驱替所需要的最小压力是多少? 解:?Pc最小2?wocoswo30?cos139054??PT??2.11?10?1.059?10(Pa) 0?Hgcos?Hf480?cos1608.在室内用半渗隔板法测某一油藏岩样的气驱水毛管力曲线,测得SW?50%时,毛管力
pcL?0.6?105Pap,室内条件下水的表面张力?wg?72mN/m;油藏条件下,油水界面
张力?wo?24mN/m,水的密度?w?1.088g/cm3,油的密度?o?0.848g/cm3;自由水面海拔高度为-1000m,油藏岩石亲水,地面,地下条件下水对岩石润湿角相同。求: (1)该油藏在SW?50%的含水饱和度面距自由水面的距离; 解:PcL?2?1cos?2?2cos??(?w??o)gh1? rr2?cos?2?72?10?3cos? ?r??5PcL0.6?102?2cos?2?24?10?3cos???8.50(m) 上升高度 h1??3r,(?w??o)g2?72?10cos??(1.088?0.848)?103?9.850.6?10(2)含水饱和度SW?50%面的海拔高度。
H??1000?8.50??991.5(m)
9.某岩样由毛管力资料得到油排水的阈压为0.42?105Pa,而空气排油的阈压为
0.46?105Pa测得油-水界面张力为280mN/m,空气-油界面张力为249mN/m,求该岩
样的润湿指数和视接触角,并判断其润湿性。
cos?woPTwo?og0.42?105?249?10?3解:W????0.812 5?3cos?ogPTog?wo0.46?10?280?10?wo?arccosPTwo?ogPTog?wo?arccos0.812?35.70
10.实验测得三块岩样的毛管力曲线如图3.4所示,试比较三块岩样的最大孔隙的大小、分选性的好坏、主要孔道半径的大小、束缚水饱和度的大小。
最大孔隙:c?a?b 分选性:a?b?c
精品文档