油层物理实验指导
油层物理实验指导文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
《油层物理学》实验指导书
单钰铭编
成都理工大学
石油系石油工程实验室
2001．12
前言
为了适应石油工程、资源勘查工程专业学科建设以及现代实验教学要求和发展的需要，编写了这本油层物理实验指导书，供本科生教学实验使用。
本实验指导书是在王允诚教授主编的《油层物理学》教材之附录—油层物理基本实验的基础上，结合目前实验室建设现状，并参考了目前国内其它油层物理实验教材编写而成。
油层物理实验是油层物理学的重要组成部分，油层物理实验的学习和实践，目的是培养学生独立从事科学实验的能力和具有实事求是的科学态度；熟练掌握油层物理实验的基本技能；培养观察、分析现象并解决实际问题的能力，学会独立思考，灵活运用理论知识指导科学实践，提高科学实验素质。
本实验指导书密切配合理论教学的基本要求，着重实验基础和实验操作技术等内容的介绍。
由于编者水平所限，书中存在的缺点和错误在所难免，热情希望使用者给予批评指正。
编者
2001年12月
目录
一、实验目的和要求 (1)
二、油层物理基本实验 (3)
Ⅰ岩石样品的准备 (3)
Ⅱ基本实验 (7)
实验一饱和煤油法测定岩石连通孔隙度 (7)
实验二气体法测定岩石孔隙度 (10)
实验三岩石气体渗透率的测定 (16)
实验四岩石油、气、水饱和度测定（溶剂抽提法） (19)
实验五岩石油、气、水饱和度测定（常压干馏法） (22)
实验六液体表面张力测定 (25)
实验七储油岩石的润湿性测定 (29)
实验八半渗透隔板法测定岩石孔喉大小分布 (32)
实验九压汞法测定岩样的孔喉大小分布 (34)
实验十相对渗透率的测定 (37)
一、实验目的和要求
油层物理实验是油层物理学的重要的组成部分，油层物理基本研究方法中，最主要和直接的方法便是实验室分析方法，它通过各种实验手段直接分析井下岩芯和地层流体样以获取储油气岩石及地层流体的基本物理性质。因此，油层物理实验包括了油层物理学的基本研究工具和方法。油层物理实验的主要目的是使学生掌握油层物理实验的基本方法和技能，从而能够根据所学原理设计实验，正确选择和使用仪器；其二是锻炼学生观察现象、正确记录数据和处理数据、分析实验结果的能力，培养严肃认真、实事求是的科学态度和作风；其三是验证所学的原理，巩固、加深对油层物理学理论原理的理解，提高学生对油层物理知识灵活运用的能力。
为了达到上述目的，必须对学生进行正确的严格的基本操作训练和提出明确的要求。实验过程的基本要求如下：
1．实验前的准备
实验前必须充分预习，了解所要作实验的目的，掌握实验所依据的基本理论，明确要求进行的测量、记录的数据，了解所用仪器的构造和操作规程，做到心中有数。
2．实验过程
①进入实验室后到指定的实验台，先按仪器使用登记本检查核对仪器。
②不了解仪器使用方法时，不得乱试；不得擅自拆卸仪器，仪器装置安装好后，必须经过实验技术人员检查无误后，方能进行实验。
③遇有仪器损坏，应立即报告，检查原因，并登记损坏情况。
④严格按实验操作规程进行实验，不得随意改动，若确有改动的必要，事先应取得实验技术人员的同意。
⑤记录数据要求完全、准确、整齐清楚。所有数据均应记录，不要只记认为合理的数据；尽量采用表格形式记录数据。应注意养成良好的记录习惯。
⑥充分利用实验时间，观察现象，记录数据，分析和思考问题，提高学习效率。
⑦实验完毕，应将实验原始记录数据交指导教师审查合格后，方能结束实验；如不合格，需补做或重做。
⑧整理好仪器，在仪器使用登记本上写明仪器使用情况并签名，经实验技术人员检查后方可离开实验室。
3．实验数据的处理和实验报告
①搞清数据处理的原理、方法、步骤及数据应用的单位，仔细地进行计算，正确表达数据结果。处理实验数据应每人独立进行。
②认真写作实验报告，内容可分：目的、简单原理、仪器装置示意图、实验数据、结果处理、作图及讨论等项。
实验数据尽可能采用表格形式，数据处理和作图的要求应按“误差及数据处理”的相关规定进行。讨论内容包括：对实验过程中特殊现象的分析和解释、实验结果的误差分析、对实验进一步改进的意见和想法以及实验后的心得和体会等。
实验报告是整个油层物理实验中重要的一项工作。在写报告过程中要善于思考、钻研问题、耐心计算、认真写作，反对粗枝大叶、错误百出、字迹潦草，使每份报告都合乎要求。
二、油层物理基本实验
Ⅰ岩石样品的准备
1．岩心的选取
为了取得具有代表性的岩心，必须根据分析目的和分析要求，在井场选取岩心。这项工作应由专门的工程技术人员及地质人员负责。对于岩性比较均匀的地层，选择较简单，但对于岩性不均匀的砾石、硅质灰岩、溶洞或裂缝性碳酸盐岩及泥砂互层的岩石，由于岩性变化很大，岩石孔隙类型又各不相同，选取具有代表性岩样就比较困难，必须格外注意。
岩心筒提到地面后，为了防止由于毛管力作用使泥浆渗入岩心内部，应立刻将岩心取出。如因某些原因未能及时取出时，应在记录表中注明原因。由岩心筒向外取岩心时，为了减少岩心的损坏及所含液体的变化，应尽量避免在岩心筒一端猛敲乱打（最好将岩心筒一端抬高，使岩心依靠重力由筒内慢慢滑出），以防岩心破碎或产生裂缝。
岩心从岩心筒中取出后，应迅速擦掉或用小刀刮掉泥饼，最好是用湿布擦掉，不能用水或其它液体冲洗。总之，岩心从岩心筒中取出、检查、排列次序、选择均应在最短时间内完成，因为岩心长时间暴露于泥浆或大气中，均会影响以后的分析结果。
试验结果指出，岩心在大气条件下即使暴露了几分钟，也可能导致所含水分及轻质烃的损失，在空气中暴露半小时左右，岩心中所含水分将损失10~25%。
对于不同类型的岩石和不同的分析项目，合理选取岩样的数量也是很重要的。在选择测定岩石孔隙度、渗透率和饱和度的样品时要严格地等间距取样，如果认为取样密度不足以代表这类参数的平均值时，可以加密取样，但不要任意移动取样点的位置，以免所得结果失去对整个油藏的平均代表性。一般情况下每米岩心取三个样品就可以满足要求。
2．钻切岩样
在钻切岩样时，保存岩心的容器不要一下子全部打开，而是每次只打开一个，由长岩心上钻切下来一块代表性岩样，用它测定岩心的饱和度，
孔隙度和渗透率。对于用来测定饱和度的岩样，在打开包装之后，立即用斧子、小锤子、錾子或刀子把岩样外面泥浆污染部分除掉。针对不同岩性、岩样大小及取心方法，尽快选用不同饱和度测定方法进行分析。如果过早地将岩心钻切下来，钻切过程中使用的任何冷却液体都会导致岩样总液体含量及液体分布的变化，测孔隙度和渗透率的圆柱状岩样或立方体岩样可用金刚石钻头或金刚石锯片钻切下来（圆柱状岩样的外径一般为
~38mm，岩样的最小长度应等于其直径；立方体岩样的边长为20mm）。通常沿平行于层面的方向钻切，有时也取垂直层面的方向，但必须注明方向，以便解释垂直或水平方向的渗透率。对于易破碎的岩心，可用小刀切成具有一定形状的岩样。在钻切圆柱状岩样时，为了避免细岩屑堵塞岩样孔隙，在钻切时应使岩样温度不要过高。采用冷却液体时，最好使用煤油或柴油或乳化液而不要用水。防止岩心中粘土膨胀，导致岩样破碎或散开。对于要求分析原始润湿性的岩样，尽可能把岩样保存在具有中性饱和盐水内钻切，防止其它液体对岩心表面污染而改变润湿性。
3．岩样的清洗
用来测定孔隙度、渗透率和粒度的岩样，必须先将岩心中的液体清洗干净，清洗岩心用的溶剂种类很多，经常使用的有氯仿、四氯化碳、甲苯、酒精-苯、二甲苯、丙酮等。清洗岩样用溶剂的选择，应以清洗效果好而又不损坏和改变岩样原始结构为准则。例如甲苯适用于抽提沥青基石油，但甲苯的沸点为110℃，这样高的温度将使岩石粘土矿物中的结晶水脱掉，造成孔隙结构变化，导致孔隙度、渗透率测定结果的误差。又如四氯化碳在抽提过程中因水解而构成酸类化合物，遇到高温时释放出光气而将不溶解的物质残留于岩样中。
经过清洗，烘干后的岩样，地层水中盐分必将析出而影响孔隙度和渗透率的测定。因此，对于含有高矿化度地层水的岩样，在用溶剂洗净后，需再用甲醇或其它能溶解盐分的溶剂补充清洗。
抽提清洗岩样的工艺方法很多，下面就常用的溶剂抽提法和较先进的方法作简要介绍。
3．1 溶剂抽提法
图1 岩心抽提器 1-冷凝器 2-抽提器
岩心室
3-岩样 4-烧瓶 5-电炉
岩心抽提器主要是依靠溶剂逐渐洗去样品中的油和水。溶剂可用甲苯或酒精和苯的混合液。目前常用的是1∶4的酒精-苯混合液。
岩心抽提器由烧瓶、岩心室（带有蒸气上升管和虹吸管）、冷凝管三部分组成。其装置如图1所示。
抽提时，将相当于烧瓶容积的1/3~2/3的溶剂注入烧瓶内，接上冷凝器，接通循环水，使水在冷凝器中循环，再加热盛有溶剂的烧瓶，逐渐升温使溶剂沸腾，并一直维持该温度。溶剂蒸气由烧瓶经连通管上升，自抽提器岩心室的顶部进入冷凝器，经过冷凝，并逐渐汇聚在岩心室底部浸没岩样，溶解岩样中的原油。当溶剂液面高于虹吸管的高度时，岩心室中的全部溶剂经虹吸管流回到烧瓶中。如此多次循环，直到岩心室的溶液呈无色透明为止。尽管如此，尚不能肯定岩样中的油是否彻底洗净，所以有时要静置一定时间，观察其中溶剂是否变色，或再换另一种溶剂进行抽提清洗。
3．2 高压溶剂清洗法
将岩样装在岩心夹持器中，在室温条件下，将一种溶剂或多种溶剂在高压下注入岩样内，除去岩样中的烃类物质和盐分，注入压力取决于岩样的渗透能力，一般为~。岩心内全部烃类清洗干净所需要的溶剂量取决于岩样中所含的烃类性质和所用溶剂的类型。当由岩样流出的溶剂已无色透明时，即可认为岩样已被洗净。
3．3 离心清洗法
在离心力的作用下，将干净热溶剂喷洒到装在离心机转盘上的岩样上，并流过岩样将油和水驱替出来。根据岩样渗透性和胶结程度来选择离心机转速，由每分钟几百转到几千转。这种方法已成功地使用各类溶剂清洗岩样。在清洗时一般同时可以清洗几块到几十块岩样，清洗时间通常为
图2 含气溶剂清洗岩心设备流
程图
1-CO 2气瓶；2-压力调节器；3-混合器；
4-溶剂；5-岩心；6-岩心室；7-泵；8-量筒
半小时，个别情况下达到两小时，就能满足任何实验要求，因此，这种方法具有速度快，清洗效果好的优点。但对于胶结程度差或结构强度小的岩心就不适用了。
3．4 含气溶剂驱替清洗法 这种方法是将一定压力的溶有气体的溶剂注入岩心中，与岩心中的油和水互相混合，当压力逐渐下降时，溶剂中的气体由混合物中分离出来并产生膨胀，把一部分溶剂和石油、水从岩心中驱替出来。向岩心中反复注入高压含气溶剂，循环驱替就能将岩心中石油清洗干净。然后，通过烘干的办法将岩心中的溶剂及水除掉。这
种方法适用于各类胶结性好的岩心（包括砂岩和裂缝性灰岩），而且还能将岩心内“死孔隙”中的油清洗出来。这种方法不适用于胶结性差的岩心。在此方法中二氧化碳是一种最理想的气体，它能大量地溶解于各类溶剂与油中，常用的溶剂为甲苯、石脑油或某些溶剂混合物。在洗岩心时，溶剂中二氧化碳的压力约为，驱替含气溶剂的压力则高达7MPa ，一般循环清洗30分钟就可将岩样洗干净。含气溶剂清洗岩心的设备流程如图2所示。
4．岩样的烘干
常规岩心分析中岩样可按下列方法烘干。
（1）放在能控制温度的烘箱中，在115℃条件下至少烘2小时； （2）放在真空干燥箱中，在最高温度为90℃条件下，至少烘2小时；
（3）在恒温恒湿箱中，湿度为45%，温度为62~93℃烘48小时。 岩样烘干的标准是岩样为恒重。
5．注意事项
在常规岩心分析中，岩样准备工作应遵守以下各点：
（1）对于含有粘土或石膏的岩样，在烘干时不允许岩样中的上述矿物脱水，因此岩样烘干温度应低于前面所规定的数值；
（2）在使用抽提器抽提清洗岩样时，应防止下滴溶剂侵蚀岩样；
（3）对于胶结程度差的岩样，一定要仔细选择不会破坏岩样物理性质的抽提方法。通常认为岩心抽提器是一种较为适宜的仪器；
（4）一般是按抽提过溶剂的纯度来判断岩样是否抽提干净。但应当指出，对于每一种类型的原油，尚无一种最完善的溶剂。
（5）对于含有重沥青质原油的岩样，一般用两种或两种以上的溶剂循环清洗。
Ⅱ.基本实验
实验一饱和煤油法测定岩石连通孔隙度一、原理
岩样的孔隙体积可用下式表示，即
V
P =（G
2
-G
1
）/γ0
式中 G
2——岩石饱和煤油后的重量，克；G
1
——抽提后的干岩样重量，
克；
γ
0——煤油的密度，克/立方厘米；V
P
——岩样的孔隙体积，立方厘米。根据阿基米德原理，物体在液体中所失去的重量等于该物体所排开的
同体积液体之重量，那么岩石的总体积为
V
T =（G
2
-G
3
）/γ
式中 G
3——岩样饱和煤油后在煤油中的重量，克；V
T
——岩石的总体积，
立方厘米。
因此，孔隙度φ等于
二、仪器
饱和煤油法测定岩样连通孔隙度的仪器如图3所示。包括：1真空泵；2三通；3缓冲瓶；4真空容器；5盛岩心容器；6岩样；7三通；8真空压力表；9盛煤油瓶；10煤油；11通大气二通阀。
图 3 饱和煤油法测定岩样连通孔隙度的装置图4 岩样在液体中
称重的示意图
除此而外，还需要万分之一克感量的精密分析天平一台；为吊称岩样用的细铜丝及天平的架桥、烧杯等设备。岩样在液体中称重时如图4所示。
三、操作步骤
（1）称好细铜丝重量并将岩样捆好，再将带铜丝的岩样在天平钩上称得干岩样重量G
1
。在捆铜丝时，铜丝的一端将岩样捆紧，另一端留出长约15厘米的自由端以便挂在天平钩上。
（2）将此岩样放入盛岩心容器5中，再将其放入真空容器，在真空容器的密封磨口上涂上凡士林后，将岩样密封好。
（3）将盛煤油三角瓶9中装半瓶煤油（事先测定煤油的密度），并将瓶塞涂上真空脂密封。
（4）将真空三通7置于三面都连通的位置，将真空二通11关闭。
（5）检查真空泵及缓冲瓶系统是否漏气。如在抽真空时不能达到真空，则应在各阀门及管线接头处涂上少量凡士林。
（6）启动真空泵，将仪器的每一部分都抽成真空。
（7）抽真空的时间取决于岩样的致密程度。对极致密岩样，需抽空4-8小时，对一般砂岩，需抽空1-2小时。并观察煤油是否起泡，当煤油中已不再有气泡时，此时表明煤油中已抽成真空。
（8）抽空结束后，先将三通2关闭，观察真空表是否有变化，如真空稳定，则迅速将三通7转动，切断和缓冲瓶及真空表的联系，再打开阀门11，由大气压将已抽真空的煤油压入真空容器4中的盛岩心容器5内，并将岩样淹没。
（9）转动三通阀7，使真空容器与真空泵连通，并切断盛煤油瓶系统。再抽真空约半到一小时，此时饱和煤油结束。
（10）停泵，将三通2转动通向大气，阀门要慢慢打开。
（11）取出岩样，在纱布或滤纸上擦去岩样外表的煤油，之后称得饱
。
和煤油在空气中的重量G
2
（12）在天平称盘上搭一铁桥，铁桥上放一小杯煤油，将饱和煤油的岩样悬吊在煤油中再称重，得到饱和煤油的岩样在煤油中的重量G
。
3（13）将以上数据填入表格，即可计算出连通孔隙度。
记录表格如表1所示。
表1 煤油法测定连通孔隙度记录表
构造井号岩石定名煤油密度克/厘米3
分析人审核人日
期
图5 气测孔隙度原理图
1-已知室；2-阀门；3-未知室；4-压力计
实验二 气体法测定岩石孔隙度
一、原理
1．气体孔隙度仪的工作原理
该仪器是一种测定岩样的颗粒体积和孔隙体积的仪器。它是利用气体膨胀原理，即玻义尔（Boyle ）定律来测定的。已知体积（标准室体积）的气体，在确定的压力下向未知室作等温膨胀，状态稳定后可测定最终的平衡压力，平衡压力的大小，取决于未知室体积的大小，而未知体积的大小可由玻义尔定律求得。
该仪器可用两种气体测定，即氦气和氮气。一般的砂岩可用氮气测定，对于较为致密的灰岩和孔隙较小的岩样可用氦气测定。用氦气的理由是：（1）微小的氦气分子（分子半径r=）作为工作介质能够进入油藏岩石微小的毛细管；（2）分子量低（M=4），对于岩石具有较高的渗透能力，有利于氦气进入多孔介质；（3）岩石表面对氦气的吸附性差。
根据玻义尔定律，如图5所示。气体在已知体积V k 和测试压力p k 下等温膨胀到未
知室（体积为V ）中，膨胀后测量最终平衡压力p ，这个平衡压力取决于未知体积量，未知体积可以用玻义定律求得：
V k p k =V ·p+V k ·p （1） V=V k (p k -p)/p （2）
对于低压真实气体，在弹性容器中作等温膨胀，考虑到器壁的压变性，忽略一此次要因素，由下式计算未知体积：
)(p p G p p p p
p p V V k a k k -++???
? ?
?-= （3） 式中：V ——未知室空间体积，cm 3； V k ——已知室空间体积，cm 3；
p k ——已知室的初始压力，MPa ； p ——平衡压力，MPa ；
p a ——当地当时的大气压，MPa ； G ——体系的压变系数，cm 3
/MPa 。
由此可知，在体系一定时，即V k 、p k 、G 一定时，待测体积只是平衡压力p 的函数，“气体孔隙度仪”就是测定平衡压力p 。
2．标准岩样颗粒体积的确定
由上述所知，我们只要用同样的方法进行两次实验就可以确定出岩样的颗粒体积。若未知室不装岩样时得到的平衡压力为p 1，则未知室空间体积为V 1：
)(11111
1p p G p
p p p
p p V V k a
k k -++???
? ?
?-= （4） 若未知室里装进岩样时得到的平衡压力为p ，则未知室的空间（包括岩心中的孔隙体积）体积为V 2；
)(2p p G p p p p p p V V k a
k k -++???
? ??-= （5）
最后得到岩样颗粒体积为：
21V V V g -= （6）
岩石外表体积可按下式求得： 式中 D ——岩样直径，cm ； L ——岩样长度，cm 。
此方法也适用于小岩屑颗粒体积的测定，只是用的岩样杯不同，而且V T 不能用几何尺寸法确定，只能用总体积仪或其它方法测定。
3．用Hassler 岩心夹持器测定孔隙体积
将气体孔隙度仪与Hassler 岩心夹持器连接就可以测定岩样的孔隙体积。Hassler 岩心夹持器如图6所示。操作方法是，首先用一不渗透的钢柱塞代替岩心装在岩心夹持器中，用高压气体向岩心夹持器的环形空间加压，使橡皮套筒紧贴钢柱塞以便密封。然后打开阀门使已知室的气体膨胀到夹持器中，获得平衡压力p 1，即得到一个空间（包括通往加压柱塞管线
的空间）体积V
1
。
然后用标准圆柱形岩样替换夹持器中的钢柱塞，用同样的方法获得平
衡压力p，又得到一个空间（包括岩样内孔隙体积+V
1
）体积V。岩样的孔隙体积就可用下式计算：
V
p =V-V
1
（7）
图6 Hassler 岩心夹持器
1—下流头；2—空室；3—手轮；4—套筒螺丝；5—架子；6—空气进
口；7—上流头；8—夹持器阀；
9—真空阀；10—夹持器出口；11—岩心；12—套筒；13—压力表；14
—橡皮套筒；15—垫圈；
16—空气出口
4．V k 和G 的确定
其方法是在同一初始压力p k 下测定下列参数：
（1）岩样杯中装入Ⅰ、Ⅱ号标准钢块时的平衡压力p 1； （2）从杯中取出第Ⅰ号标准钢块时的平衡压力p 2；
（3）从杯中取出第Ⅱ号标准钢块，装入第Ⅰ号标准钢块时的平衡压力p 3。
将上面所测参量代入式3，联立求解： 令：1
3p p p p A k
k -
=
整理后得：
图7 气体孔隙度仪流程图
1—压力表；2—岩心夹持器；3—调压器；4
—气源阀；
5—供气阀；6—测量阀；7—放空阀；8-标
准室
BC AD V V C V V A G ----=
)
()(1312 （8）
BC
AD V V B V V D V k ----=
)
()(1213 （9）
式中（V 2-V 1）——第一次取出的Ⅰ号标准钢块体积，cm 3； （V 3-V 1）——第二次取出的Ⅱ号标准钢块体积，cm 3；
p 1——岩样杯中装入Ⅰ、Ⅱ号标准钢块时的平衡压力，MPa ；
p 2——取出Ⅰ号标准钢块时的平衡压力，MPa ；
p 3——取出Ⅱ号标准钢块放入Ⅰ号标准钢块时的平衡压力，MPa
p a ——当天大气压，MPa 。 二、仪器和药品
（1）气体孔隙度仪一台，仪器流程见图7。 （2）氦气或氮气一瓶； （3）游标卡尺一把； （4）盒式气压计一只；
（5）干燥器一个（存放岩样用）。 三、实验步骤 （1）接通仪器电源，预热30分钟。
（2）测量各个标准钢块和岩样的外表尺寸，分别计算出钢块的体积。由于岩样的外表不是很规则，所以在测量外表尺寸
时应注意：用千分卡尺在三个不同位置上测量其长度和直径，取其算术平均值作为计算长度和直径。
（3）检查所有阀门是否都处于关闭状态（关好所有阀门，包括岩心夹
持器上盖）。
（4）开高压气瓶阀门，将气瓶上的减压器出口压力调到~1MPa。
（5）开气源阀，开供气阀及测量阀，用调压器将压力调到初始压力p
k 在~）。
（要求p
k
（6）关闭供气阀，使压力保持一分钟，如不下降，开放空阀排气后即可进行以下各项。
（7）关闭测试阀，开岩样杯上盖，将Ⅰ号和Ⅱ号标准钢块放入样品杯，并将样品杯上盖旋紧密封。
（8）打开供气阀，待标准室压力稳定（）后，关闭供气阀，然后记录标准室初始压力值p
。
k
（9）打开测量阀，气体膨胀到岩样杯，压力读数下降，待压力稳定后
。
记录此时的平衡压力p
1
（10）开放空阀，关测试阀，开岩样杯取出Ⅰ号标准钢块，让样品杯内只有Ⅱ号标准钢块，然后密封岩样杯，关闭放空阀，重复步骤（8）、
。
（9），记录平衡压力p
2
（11）开放空阀，关测量阀，开岩样杯取出Ⅱ号标准钢块，放入Ⅰ号标准钢块，然后密封岩样杯，关放空阀，重复步骤（8）、（9），记录平。
衡压力p
3
（12）开放空阀，关测量阀，开岩样杯取出Ⅰ号标准钢块，让岩样杯内没有任何标准块，密封岩样杯，关放空阀，重复步骤（8）、（9），记。
录其平衡压力p
4
（13）开放空阀，关测量阀，开岩样杯放入待测岩样，密封岩样杯，
。
关放空阀，重复步骤（8）、（9），记录装上岩样后的平衡压力p
5至此，一块岩样测定完毕，如果要继续测定多块岩样，只要重复步骤（13）就可以了。
（14）测试完成后，关闭高压气瓶阀，放空系统内所有压力，然后关闭所有阀门。切断电源，结束实验。
四、数据处理
1．将测量的参数填入表2。
油层物理实验报告
油层物理实验报告
目录 实验一岩石孔隙度的测定错误!未定义书签。 实验二岩石比面的测定错误!未定义书签。 实验三岩心流体饱和度的测定错误!未定义书签。 实验四岩石碳酸盐含量的测定错误!未定义书签。 实验五岩石气体渗透率的测定错误!未定义书签。 实验六压汞毛管力曲线测定错误!未定义书签。 中国石油大学（油层物理）实验报告 实验日期：2010/10/20 成绩： 班级：石工08-X班学号：0802XXX 姓名：XX 教师：XXX 同组者： 实验一岩石孔隙度的测定
一．实验目的 1．巩固岩石孔隙度的概念，掌握其测定原理； 2．掌握测量岩石孔隙度的流程和操作步骤。 二．实验原理 根据玻义尔-马略特定律，在恒定温度下，岩心室体积一定，放入岩心室岩样的固相(颗粒)体积越小，则岩心室中气体所占体积越大，与标准室连通后，平衡压力越低；反之，当放入岩心室内的岩样固相体积越大，平衡压力越高。 绘制标准块的体积（固相体积）与平衡压力的标准曲线，测定待测岩样平衡压力，据标准曲线反求岩样固相体积。按下式计算岩样孔隙度： 式中，Φ－孔隙度，％；Vs－岩样固相体积，cm3；Vf－岩样外表体积，cm3。 三.实验流程与设备 （a）流程图
（b）控制面板 图1 QKY-Ⅱ型气体孔隙度仪 仪器由下列不见组成： ①气源阀：供给孔隙度仪调节低于10kpa的气体，当供气阀开启时，调节器通过常泄，使压力保持恒定。 ②调节阀：将10kpa的气体压力准确的调节到指定压力（小于10kpa）。 ③供气阀：连接经调节阀调压后的气体到标准室和压力传感器。 ④压力传感器：测量体系中气体压力，用来指示准确标准室的压力，并指示体系的平衡压力。 ⑤样品阀：能使标准室内的气体连接到岩心室。 ⑥放空阀：使岩心室中的初始压力为大气压，也可使平衡后岩心室与标准室的气体放入大气。四．实验步骤 1．用游标卡尺测量各个钢圆盘和岩样的直径与长度（为了便于区分，将钢圆盘从小到大编号为1、2、3、4），并记录在数据表中； 2．将2号钢圆盘装入岩心杯，并把岩心杯放入夹持器中，顺时针转动T形转柄，使之密封。打开样品阀及放空阀，确保岩心室气体为大气压； 3．关样品阀及放空阀，开气源阀和供气阀。调节调压阀，将标准室气体压力调至某一值，如560kPa。待压力稳定后，关闭供气阀，并记录标准室气体压力； 4．开样品阀，气体膨胀到岩心室，待压力稳定后，记录平衡压力； 5．打开放空阀，逆时针转动T形转柄，将岩心杯向外推出，取出钢圆盘； 6．用同样方法将3号、4号及全部（1～4号）钢圆盘装入岩心杯中，重复步骤2～5，记录平衡压力； 7．将待测岩样装入岩心杯，按上述方法测定装岩样后的平衡压力。 8．将上述数据填入原始记录表。 五．数据处理与计算 1.计算各个钢圆盘体积和岩样外表体积； 2．绘制标准曲线：以钢圆盘体积为横坐标，相应的平衡压力为纵坐标绘制标准曲线，如图所示（用坐标纸绘制）； 3.据待测岩样测得的平衡压力，在标准曲线上反查出岩样固相体积； 4.计算岩样外表体积 L d V f2 4 1 π = ，求岩样的孔隙度； 5.符号说明：P—平衡压力，KPa; V s —岩样固相体积，cm3； V f—岩样外表体积，cm3；d—岩样直径，cm； L—岩样长度，cm；Φ—孔隙度，％。表一原始数据记录表
油层物理实验地面脱气原油粘度的测定
中国石油大学油层物理实验报告 实验日期：成绩： 班级：学号：姓名：教师： 同组者： 地面脱气原油粘度的测定 一、实验目的 1．掌握流体粘度的基本概念以及原油粘度的意义。 2．了解旋转粘度计的原理及使用，正确测量脱气原油在不同温度下和不同剪切速度下的粘度。 二、实验原理 液体粘度分为动力粘度和运动粘度，动力粘度是指做相对运动的两液层间单位面积上的内摩擦力τ与速度梯度的比值，即：μ=τ/(dυ/dy) 式中μ——液体的动力粘度，Pa?s τ——剪切应力，N/m2; dυ/dy——相距为dy的两液层间的速度梯度，1/s。 当式（2-3-1）中各参数的单位采用CGS（厘米-克-秒）制单位时，粘度的单位为泊，符号为P。 常用粘度单位为mPa?s，各粘度单位间的转换如下： 1 mPa?s=0.001Pa?s 1P=100cP(厘泊) 1cP=1 mPa?s 运动粘度是指在相同的温度下流体的动力粘度与其密度的比值，单位为m2/s,在CGS制单位下为cm2/s。 三、实验流程 旋转粘度计主要用于测试脱气液体在恒定温度和恒定剪切速度下的粘度，也可用于测试不同剪切速度下的粘度。
（一）实验仪器 所用实验仪器由旋转式粘度计和水浴组成。仪器的构造如下图： 图1 旋转粘度计结构图 （1）粘度计机头水准泡；（2）液晶显示屏；（3）外罩；（4）转子保护架；（5）主机底座；（6）微型打印机；（7）粘度计机头；（8）操作键盘；（9）转子连接头；（10）转子；（11）主机底座水平调节旋钮（使水准泡居中） （二）仪器的操作和使用 1、准备被测液体（地面脱气原油），将被测液体置于直径不小于70mm，高度不低于125mm的烧杯或直筒形容器中。 2、通过水浴准确控制被测液体的温度。 3、仔细调整仪器的水平，检查仪器的水准器气泡是否居中，保证仪器处于水平的工作状态。 4、估计被测液体的粘度范围，选择适宜的转子和转速。若估计不出液体的大致粘度时，应视为较高粘度。选用由小到大的转子（转子号由高到低）和由慢到快的转速。原则上高粘度的液体选用小转子（转子号高）；低粘度的液体选用大转子（转子号低），快转速。为保证测量精度，测量时量程百分比读数应在10%-100%之间。如测量显示值闪烁，表示溢出或不足，应更换量程。 5、缓慢调节升降旋钮，调整转子在被测液体中的高度，直至转子的液面标志（凹槽中部）和液面相平为至。 6、选择好转子和转速档位后，按“确定”键，转子开始旋转，仪器开始进行测量。
油层物理实验报告岩石孔隙度测定
中国石油大学《油层物理》实验报告 实验日期： 成绩： 班级：石工11-1班 学号： 姓名：李悦静 教师： 同组者： 徐睿智 实验一 岩石孔隙度测定 一、实验目的 1. 掌握气测孔隙度的流程和操作步骤。 2. 巩固岩石孔隙度的概念，掌握其测定原理。 二、实验原理 根据玻义尔定律，在恒定温度下，岩心室一定，放入岩心杯岩样的固相（颗粒）体积越小，则岩心室中气体所占体积越大，与标准室连通后，平衡压力越低；反之，当放入岩心室内的岩样固相体积越大，平衡压力越高。 绘制标准块的体积（固相体积）与平衡压力的标准曲线，测定待测岩样平衡压力，根据标准曲线反求岩样固相体积。按下式计算岩样孔隙度： 100%f s f V V V ?-= ? 测定岩石骨架体积可以用①气体膨胀法 11221()()Po Vo Vs PV P Vo V V -+=-+ ②气体孔隙度仪 三．实验流程
图1 实验流程图 图2 QKY-Ⅱ型气体孔隙度仪 四、实验操作步骤 1. 将钢圆盘从小到大编号为1、2、3、4； 2. 用游标卡尺测量各个钢圆盘和岩样的直径与长度，并记录在数据表中； 3. 打开样品阀及放空阀，确保岩心室气体为大气压； 4. 将2号钢圆盘装入岩心杯，并把岩心杯放入夹持器中，顺时针转动T形转柄，使之密封。 5. 关样品阀及放空阀，开气源阀、供气阀，调节调压阀，将标准室压力调至某一值，如560kPa。待压力稳定后，关闭供气阀，并记录标准室气体压力。 6. 开样品阀，气体膨胀到岩心室，待压力稳定后，记下此平衡压力。 7. 开放空阀至大气压，关样品阀，逆时针转动T形转柄一周，将岩心室向外推出，取出钢圆盘。 8. 用同样方法将3号、4号、全部（1号-4号）及两两组合的三组钢圆盘装入
油层物理
2．三种不同基准体积的比面之间的关系S p >S s >S b 。（正确） 18．绝对渗透率在数值上等于克氏渗透率。（正确） 20．油藏总弹性能量中流体弹性能量一定大于岩石骨架的弹性能量。（错） 1-3 若S f、S p、S s分别为以岩石的外表体积、孔隙体积、骨架体积为基准面的比面，则三者的关系为 psf 。 1-6 随地层压力下降，岩石孔隙体积将收缩，地层流体体积将膨胀。 1-7 若C f 、C 、C w 分别为岩石、地层油、地层水的压缩系数，则三者的关系为 owf 1-8 若T 1、T 2 、T 3 分别为蒸馏法、干馏法、离心法测定流体饱和度的测试温度， 则三者的关系为 213 。 1-17 在饱和煤油法测岩样孔隙度时，若W 1、W 2 、W 3 分别为干岩样在空气中、饱 和煤油 后岩样在空气中、饱和煤油后岩样在煤油中的重量，γ 为煤油重度，则 01 2γW W- 、03 2γW W- 分别为孔隙体积，外表体积 1-4．什么叫油藏综合弹性系数？ 答：在地层温度下，当压力每变化单位数值时，单位外表体积岩石内所排出的 流体体积。即 L b T b *C C ) P V ( V 1 Cφ + = ? ? =排出液 （1/MPa） 1-20．什么叫等效渗流阻力原理？ 答：指在几何条件流体性质，流动压差等相同的情况下，若岩石模型与真实岩石具有相同的渗流阻力，则通过两者的流量也应相等。 克氏渗透率：在不同压力下用气体测岩石渗透率时，可作出渗透率与入口压力倒数关系曲线，外推1/p时的渗透率，则通过两者的流量也应相等。 1-1．由实验测得某一砂岩的孔隙度为23%和以岩石外表体积为基准的比面为950cm2/cm3，试估算该砂岩岩样的渗透率（τ分别取1和1.4） 解：由题意知：φ=23%， S b =900cm2/cm3，τ=1和1.4 由 8 2 2 3 10 2 ? = b S K τ φ ，有 当τ=1时， 8 2 2 3 10 950 1 2 23 .0 ? ? ? = K τ=0.674（μm2） 当τ=1.4时， 8 2 2 3 10 950 4.1 2 23 .0 ? ? ? = K τ=0.344（μm2） 所以，该砂岩岩样渗透率，当τ取1时为0.674μm2，τ取1.4时为0.344μm2。1-2．已知一干岩样重量为32.0038g，饱和煤油后在煤油中称得重量为22.2946g，饱和煤油的岩样在空气中称得重量为33.8973g，求该岩样的孔隙体积，孔隙度和岩样视密度（煤油重度为0.8045g/cm3） 解：由题意知，干岩样重量W 1=32.0038g，饱和煤油后在煤油中重量W 2 =22.2946g， 饱和煤油岩样在空气中重W 3=33.8973g ρ 煤油 =0.8045g/cm3，则有： 岩样外表体积 ) ( 4223 . 14 8045 .0 2946 . 22 8973 . 33 3 2 3cm W W V b = - = - = 煤油 ρ
油层物理复习题答案
《油层物理》综合复习资料 一、名词解释 1、相对渗透率：同一岩石中，当多相流体共存时，岩石对每一相流体的有效渗透率与岩石绝对渗透率的比值。 2、润湿反转：由于表面活性剂的吸附，而造成的岩石润湿性改变的现象。 3、泡点：指温度（或压力）一定时,开始从液相中分离出第一批气泡时的压力（或温度）。 4. 流度比：驱替液流度与被驱替液流度之比。 5、有效孔隙度：岩石在一定的压差作用下，被油、气、水饱和且连通的孔隙体积与岩石外表体积的比值。 6、天然气的压缩因子：在一定温度和压力条件下,一定质量气体实际占有的体积与在相同条件下理想气体占有的体积之比。 7、气体滑动效应：在岩石孔道中,气体的流动不同于液体。对液体来讲,在孔道中心的液体分子比靠近孔道壁表面的分子流速要高；而且,越靠近孔道壁表面,分子流速越低；气体则不同,靠近孔壁表面的气体分子与孔道中心的分子流速几乎没有什么差别。Klinbenberg把气体在岩石中的这种渗流特性称之为滑动效应,亦称Klinkenberg效应。 8、毛管力：毛细管中弯液面两侧两相流体的压力差。 9、润湿：指液体在分子力作用下在固体表面的流散现象。 10、洗油效率：在波及范围内驱替出的原油体积与工作剂的波及体积之比。 11、束缚水饱和度：分布和残存在岩石颗粒接触处角隅和微细孔隙中或吸附在岩石骨架颗粒表面的不可能流动水的体积占岩石孔隙体积的百分数称为束缚水饱和度。 12、地层油的两相体积系数：油藏压力低于饱和压力时，在给定压力下地层油和其释放出气体的总体积与它在地面脱气后的体积之比。 13、吸附：溶质在相界面浓度和相内部浓度不同的现象。 二、填空题 1、1、润湿的实质是_固体界面能的减小。 2、天然气的相对密度定义为：标准状态下，天然气的密度与干燥空气的密度之比。 3、地层油的溶解气油比随轻组分含量的增加而增加，随温度的增加而减少；当压力小于泡点压力时，随压力的增加而增加；当压力高于泡点压力时，随压力的增加而不变。 4、常用的岩石的粒度组成的分析方法有：筛析法和沉降法。 5、地层水依照苏林分类法可分为氯化钙、氯化镁、碳酸氢钠和硫酸钠四种类型。 6、砂岩粒度组成的累计分布曲线越陡，频率分布曲线尖峰越高，表示粒度组成越均匀; 7、灰质胶结物的特点是遇酸反应；泥质胶结物的特点是遇水膨胀,分散或絮凝；硫酸盐胶结物的特点是_高温脱水。 8、天然气的体积系数远远小于1。 9、同一岩石中各相流体的饱和度之和总是等于1。 10、对于常规油气藏，一般，地层流体的B o＞1，B w≈1，B g<< 1 11、地层油与地面油的最大区别是高温、高压、溶解了大量的天然气。 12、油气分离从分离原理上通常分为接触分离和微分分离两种方式。 13、吸附活性物质引起的固体表面润湿反转的程度与固体表面性质、活性物质的性质、活性物质的浓度等因素有关。
油层物理岩石比面测定
中国石油大学 油层物理 实验报告 实验日期： 2011.10.13 成绩： 班级： 学号： 姓名： 教师： 张丽丽 同组者： 无 岩石比面测定 一. 实验目的： 1.巩固岩石比面的概念。 2.了解岩石比面的测定原理和方法。 二.实验原理： 比面是指单位体积岩石体积内颗粒的总表面积，或单位岩石体积内总空隙度 得表面积.比面通常可以分为以岩石外表体积估计体积和空隙体积为基数的比面，根据毛管模型，以岩石表面体积为基数的比面计算公式为： μ φφ 1 )1(14 2 3 Q H L A S v -= 式中 v S —以岩石骨架为基础的比面，32/cm cm ; φ-孔隙度,小数； A-截面积，小数； L-长度，cm ； H-岩石两端的压差，cm ； Q-通过岩心的空气流量，s cm 3 ；μ空气的粘度，mP a ·S 。 当孔隙度已知，A 和L 可以用游标卡尺直接测出，μ由查表得到后，只要通过 压力计测得空气通过岩样的压差H 和相应的流量 Q ，便可求出岩样的比面。 三、实验流程图
四、实验操作步骤 1.打开水罐进液阀放空阀，向水罐中注水，大约灌2/3体积时停止，关闭水罐进液阀及放空阀； 2.用游标卡尺测出岩样的长度和直径，计算岩样的截面积； 3.将岩样放入岩石夹持器，关闭环压放空阀，打开换压阀加压，确保岩样与夹持器之间无气体窜流； 4.准备好秒表，打开流量控制阀，并控制流出的水量，待压力计的压力稳定在某一H 值后，测量一定时间内流出得水量，用同样地方法至少测定三个水流量和与之相应的H 值。（如果岩石渗透率较低，关闭水柱阀，用汞柱差计读取岩石心上游压力，并将汞柱压力转换成水柱高度。）； 5.关闭流量控制阀，关闭环压阀，缓慢打开环压放空阀，结束实验。 五、实验数据处理 空气粘度u(mP.s)=0.01819mP.s 孔隙度φ（%）=27.8% 表1、岩石比面测定原始记录 分别计算三组数据的v S 值，取平均值如下： 3 2 2 3 2 3 1/3.9400001819 .010919 .08.1706 .4784.4) 278.01(278 .0141 )1(14 cm cm Q H L A S v =? ? ? -? =-=μ φφ
(完整版)油层物理
油层物理第一章（） 一、掌握下述基本概念及基本定律 1.粒度组成：构成砂岩的各种大小不同颗粒的重量占岩石总重量的百分数。 2.不均匀系数：累积分布曲线上累积质量60%所对应的颗粒直径d60与累积质量10%所对应的颗粒直径d10。 3.分选系数：用累积质量20%、50%、75%三个特征点将累积曲线划分为4段，分选系数S=(d75/d25)^(1/2) 4.岩石的比面（S、S p、S s）：S：单位外表体积岩石内孔隙总内表面积。Ss：单位外表体积岩石内颗粒骨架体积。Sp:单位外表体积岩石内孔隙体积。 5.岩石孔隙度（φa、φe、φf）：φa：岩石总孔隙体积与岩石总体积之比。φe：岩石中烃类体积与岩石总体积之比。φf：在含油岩中，流体能在其内流动的空隙体积与岩石总体积之比。 6.储层岩石的压缩系数:油层压力每降低单位压力，单位体积岩石中孔隙体积的缩小值。 7.地层综合弹性压缩系数：地层压力每降低单位压降时，单位体积岩石中孔隙及液体总的体积变化。 8.储层岩石的饱和度（S0、S w、S g）：S0：岩石孔隙体积中油所占体积百分数。S g;孔隙体积中气所占体积百分数。S w：孔隙体积中水所占体积百分数 9.原始含油、含水饱和度（束缚水饱和度）S pi、S wi：s p i:在油藏储层岩石微观孔隙空间中原始含油、气、水体积与对应岩石孔隙体积的比值。S wi:油层过渡带上部产纯油或纯气部分岩石孔隙中的水饱和度。 10.残余油饱和度：经过注水后还会在地层孔隙中存在的尚未驱尽的原油在岩石孔隙中所占的体积百分数。 11.岩石的绝对渗透率：在压力作用下，岩石允许流体通过的能力。 12.气体滑脱效应：气体在岩石孔道壁处不产生吸附薄层,且相邻层的气体分子存在动量交换，导致气体分子的流速在孔道中心和孔道壁处无明显差别 13.克氏渗透率：经滑脱效应校正后获得的岩样渗透率。 14.达西定律：描述饱和多孔介质中水的渗流速度与水力坡降之间的线性关系的规律。 15.等效渗透阻力原理：两种岩石在其他条件相同时,若渗流阻力相等,则流量相等。
油层物理期末复习
油层物理期末复习 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
油层物理复习重点 一、名词解释：7个，21分， 二、按题意完成：5个，42分， 三、计算题：3个，37分，4-5分 8-9分 20几分（多步完成，按步给分） 第一章 1.粒度组成概念，主要分析方法，粒度曲线的用途 2.比面概念，物理意义 3.空隙分类（大小，连通性，有效性；毛细管空隙，超毛细管空隙，微毛细管空隙）， 孔隙度概念（绝对孔隙度，有效孔隙度，流动孔隙度，连通孔隙度的概念与区别）， 孔隙度的测定（给定参数会计算，不要求测定的具体步骤） 4.岩石压缩系数及其含义，地层综合弹性压缩系数，弹性驱油量的计算 5.流体饱和度的概念（落实到具体的物质，油、水、气；初始含油、水、气饱和度，残余流体饱和度的概念，束缚水饱和度） 饱和度测定（各种饱和度，会根据给定参数计算） 7.达西定律，及达西公式的物理意义，岩石绝对渗透率感念，液测、气测渗透率的计算方法，液测气测渗透率与岩石绝对渗透率的关系，根据达西定律测定岩石渗透率要满足的三个测定条件，气体滑脱效应对气测渗透率的影响，及影响滑脱效应的因素。 8.胶结概念与类型， 粘土矿物：水敏，酸敏，速敏等，会判断具体的矿物如蒙脱石，高岭石，绿泥石 第二章 1.烃类体系P-T相图，划分相区，临界点，临界凝析温度，临界凝析压力，露点线，泡点线，等液量线，等温反凝析区等术语，露点，泡点，露点压力和泡点压力概念，等温反凝析概念，反凝析作用，对凝析气藏开发的影响，用相图判断油气藏类型。
（露点概念：气相体系生出第一滴液滴时的温度压力点；露点压力：气相体系生出第一滴液滴时的压力） 2.油气分离的两种方式，特点及其结果的差异，以及产生差异的原因，天然气分子量概念，天然气在原油中的溶解规律 3.油气高压物性参数的概念，高压物性参数随压力的变化关系，（肯定会考曲线；不考随温度的变化） 4.平衡常数概念（哪两个之间的平衡关系，） 相平衡中的一些平衡关系（物质平衡，相平衡） 第三章 1.界面张力的概念，界面吸附的两种类型 2.润湿接触角概念，润湿程度判定参数、方法（常用接触角），润湿滞后概念，前进角，后退角概念，润湿滞后对水驱油得影响。 3.油藏润湿性类型，油藏润湿性的影响因素 4毛细管压力概念，毛细管中液体上升高度计算，毛细管滞后，吸入和驱替过程等概念（毛管力是动力，阻力），毛细管压力曲线的测定方法（3种）， 毛细管压力曲线的特征（定性上的曲线三段，定量上的3个参数） 毛细管压力曲线应用（判断润湿性，划分过渡带，评价孔隙结构，算驱替效率） 5.有效渗透率，相对渗透率，流度，流度比，驱替效率，含水率的概念与计算，相对渗透率曲线图形特征，相对渗透率曲线的影响因素，克雷格法则判断润湿性，相对渗透率曲线的应用（求前面的有效渗透率，相对渗透率等参数）
中国石油大学(华东)油层物理课后题问题详解
简要说明为什么油水过渡带比油气过渡带宽？为什么油越稠，油水过渡带越 宽？ 答：过渡带的高度取决于最细的毛细管中的油（或水）柱的上升高度。由于 油藏中的油气界面张力受温度、压力和油中溶解气的影响，油气界面张力很 小，故毛管力很小，油气过渡带高度就很小。因为油水界面张力大于油气界 面张力，故油水过渡带的毛管力比油气过渡带的大，而且水油的密度差小于 油的密度，所以油水过渡带比油气过渡带宽，且油越稠，水油密度差越小， 油水过渡带越宽 四、简答题 1、简要说明油水过渡带含水饱和度的变化规律，并说明为什么油越稠油水过渡带越宽？ 由于地层中孔隙毛管的直径大小是不一样的，因此油水界面不是平面，而是一个过渡带。从地层底层到顶层，油水的分布一般为：纯水区——油水过渡区——纯油区。由下而上，含水饱和度逐渐降低。 由式：，在PcR 一定时，油水的密度差越小，油水的过渡带将越宽。油越稠，油水密度 差越小，所以油越稠，油水过渡带越宽。 来源于骄者拽鹏 习题1 1.将气体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。气体混合物的质量组成如下： %404-CH ,%1062-H C ，%1583-H C ，%25104-H C ，%10105-H C 。 解：按照理想气体计算： 2.已知液体混合物的质量组成：%.55%,35%,1012510483---H C H C H C 将此液体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。
解： 3．已知地面条件下天然气各组分的体积组成：%23.964-CH ,%85.162-H C ， %83.083-H C ，%41.0104-H C ， %50.02-CO ，%18.02-S H 。若地层压力为15MPa ， 地层温度为50C O 。求该天然气的以下参数：（1）视相对分子质量；（2）相对密度；（3）压缩因子；（4）地下密度；（5）体积系数；（6）等温压缩系数；（7）粘度；（8）若日产气为104m 3,求其地下体积。 解： （1）视相对分子质量 836.16)(==∑i i g M y M （2）相对密度 580552029 836 16..M M a g g == = γ （3）压缩因子
油层物理流体饱和度的测定实验报告
中国石油大学油层物理实验报告 实验日期： 2014.9.22 成绩： 班级： 石工1209 学号： 12021409 姓名： 陈相君 教师： 同组者： 魏晓彤,王光彬等 岩心流体饱和度的测定 一．实验目的 1．巩固和加深油、水饱和度的概念； 2．掌握干馏仪测定岩心中油、水饱和度的原理及方法。 二．实验原理 把含有油、水的岩样放入钢制的岩心筒内加热，通过电炉的高温将岩心中的油，水变为油、水蒸汽蒸出，通过冷凝后变为液体收集于量筒中，读出油、水体积，查原油体积校正曲线，得到校正后的油体积，求出岩样孔隙体积，计算油、水饱和度： %100?= p o o V V S %100?= p w w V V S 式中：S o —含油饱和度，%； S w —含水饱和度，%； V o —校正后的油量，m l ； Vp —岩心外表体积。 三．实验流程
图1流程图 （a）控制面板（b）筒式电炉 1—温度传感器插孔； 2—岩心筒盖； 3—测温管；4—岩心筒； 5—岩心筒加 热炉； 6—管式加热炉托架； 7—冷凝水出水孔；8—冷凝水进水孔；9- 冷凝器
图 2 BD-Ⅰ型饱和度干馏仪 四、实验操作步骤 1.精确称量饱和油水岩样的质量（100-175克），将其放入干净的岩心筒内，上紧上盖； 2.将岩心筒放入管状立式电炉中，使冷水循环，将温度传感器插杆装入温度传感器插孔中，把干净的量筒放在仪器出液口的下面 3.然后打开电源开关，设定初始温度为120℃，； 4.当量筒中水的体积不再增加时(约20分钟)，记录下水的体积；把温度设定为300℃，继续加热20～30分钟，直至量筒中油的体积不再增加，关上电源开关，5分钟后关掉循环水，记录量筒中油的体积读值。 5.从电炉中取出温度传感器及岩心筒，用水冲洗降温后打开上盖，倒出其中的干岩样称重并记录。 为了补偿在干馏中因蒸发、结焦或裂解所导致的原油体积读值的减少，应通过原油体积校正曲线对蒸发的原油体积进行校正。根据蒸出的水量—时间关系，对水的体积进行校正(曲线初始平缓段对应水量)。 五.数据处理与计算
油层物理期末复习2017
油层物理复习重点 一、名词解释：7个，21分， 二、按题意完成：5个，42分， 三、计算题：3个，37分，4-5分8-9分20几分（多步完成，按步给分） 第一章 1.粒度组成概念，主要分析方法，粒度曲线的用途 2.比面概念，物理意义 3.空隙分类（大小，连通性，有效性；毛细管空隙，超毛细管空隙，微毛细管空隙）， 孔隙度概念（绝对孔隙度，有效孔隙度，流动孔隙度，连通孔隙度的概念与区别）， 孔隙度的测定（给定参数会计算，不要求测定的具体步骤） 4.岩石压缩系数及其含义，地层综合弹性压缩系数，弹性驱油量的计算 5.流体饱和度的概念（落实到具体的物质，油、水、气；初始含油、水、气饱和度，残余流体饱和度的概念，束缚水饱和度） 饱和度测定（各种饱和度，会根据给定参数计算） 7.达西定律，及达西公式的物理意义，岩石绝对渗透率感念，液测、气测渗透率的计算方法，液测气测渗透率与岩石绝对渗透率的关系，根据达西定律测定岩石渗透率要满足的三个测定条件，气体滑脱效应对气测渗透率的影响，及影响滑脱效应的因素。 8.胶结概念与类型，
粘土矿物：水敏，酸敏，速敏等，会判断具体的矿物如蒙脱石，高岭石，绿泥石 第二章 1.烃类体系P-T相图，划分相区，临界点，临界凝析温度，临界凝析压力，露点线，泡点线，等液量线，等温反凝析区等术语，露点，泡点，露点压力和泡点压力概念，等温反凝析概念，反凝析作用，对凝析气藏开发的影响，用相图判断油气藏类型。 （露点概念：气相体系生出第一滴液滴时的温度压力点；露点压力：气相体系生出第一滴液滴时的压力） 2.油气分离的两种方式，特点及其结果的差异，以及产生差异的原因，天然气分子量概念，天然气在原油中的溶解规律 3.油气高压物性参数的概念，高压物性参数随压力的变化关系，（肯定会考曲线；不考随温度的变化） 4.平衡常数概念（哪两个之间的平衡关系，） 相平衡中的一些平衡关系（物质平衡，相平衡） 第三章 1.界面张力的概念，界面吸附的两种类型 2.润湿接触角概念，润湿程度判定参数、方法（常用接触角），润湿滞后概念，前进角，后退角概念，润湿滞后对水驱油得影响。 3.油藏润湿性类型，油藏润湿性的影响因素 4毛细管压力概念，毛细管中液体上升高度计算，毛细管滞后，吸入和驱替过程等概念（毛管力是动力，阻力），毛细管压力曲线的测定方法（3种），
《油层物理》第一阶段在线作业
第1题下列关于油层物理学发展情况说法错误的是—— 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：油层物理学的发展概况 第2题研究地层流体物化性质的意义在于—— 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：地层流体物化性质研究的意义 第3题石油与天然气从化学组成上讲为同一类物质，两者只是分子量不同而已。现已确定石油中烃类主要是烷烃、环烷烃和芳香烃这三种饱和烃类构成；天然气是以——为主的烷烃。 您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：天然气组成 第4题 .烷烃由于其分子量大小不同，存在形态也不同，在常温常压（20℃，0.1MPa）下，——为固态，即所谓石蜡，以溶解或者结晶状态存在于石油中。 您的答案：C 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：烷烃常温常压存在形态 第5题下列不属于石油中烃类化合物的是—— 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：什么是烃类化合物 第6题国际石油市场评价石油商品性质的主要指标不包括下列—— 您的答案：C 题目分数：0.5
此题得分：0.5 批注：评价石油好坏的标准 第7题表示石油物理性质的参数不包括下列—— 您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：石油物性参数有哪些 第8题已知60℉(15.6℃)原油相对密度为1，那么该原油的API度为—— 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：API度定义 第9题地面原油通常按照石油商品性质分类和评价，下列不属于地面原油分类依据的有—— 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：地面原油分类 第10题粘度是地层油的主要物性之一，它决定着油井产能的大小、油田开发的难易程度及油藏的最终采收率。下列不属于地层油按粘度分类的有—— 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：地层原油分类 第11题下列对地层流体类别划分正确的是—— 您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：地层流体指什么 第12题下列油气藏类型中不属于按照流体特征分类的有——
岩石孔隙度测定 实验报告
中国石油大学油层物理实验报告 实验日期：2010年11月22日成绩： 班级：资源（中石化）07-1班学号：07131419姓名：武鑫彪教师：张丽丽同组者：无 实验内容：岩石孔隙度测定 一、实验目的 1.悉知岩石孔隙度的概念，掌握其测定原理(膨胀法测定孔隙度)。 2.掌握气测孔隙度的流程与操作步骤。 二、实验原理 根据波义耳定律，在恒定温度下，岩心室体积一定，放入岩心室样品的固相(颗粒)体积越小，则岩心室中气体所占体积越大，与标准室连通后，平衡压力越低；反之，当放入岩心室内的岩样固相体积越大，平衡压力越高。 绘制标准块的体积（固相体积）与平衡压力的标准曲线，测定待测岩样平衡压力，据标准曲线反求岩样固相体积。按下式计算岩样孔隙度： % 100×?=f s f V V V φ三、实验流程与设备 图1.流程图 图2.控制面板
设备：QKY-II型气体孔隙度仪 仪器部件组成： 1气源阀：供给孔隙度仪调节器低于1000KPa的气体。当供气阀开启时，调节器通过常泄，使压力保持稳定。 2调节阀：将1000KPa的气体准确地调节到指定压力（小于1000KPa）。 3供气阀：连接经调节阀后的气体到标准室和压力传感器。 4压力传感器：测量体系中气体压力，用来指示准确标准室的压力，并指示体系的平衡压力。 5样品阀：能使标准室的气体连接到岩心室。 6放空阀：使岩心室中的初始压力为大气压，也可使平衡后的岩心室与标准室的气体放入大气。 四、实验步骤 1.用游标卡尺测量各个钢圆盘和岩样的直径与长度(为了便于区分，将钢圆 盘从小到大编号为1、2、3、4)，并记录在数据表中。 2.将2号钢圆盘装入岩心杯，并把岩心杯放入夹持器中，顺时针转动T形 转柄，使之密封。打开样品阀及放空阀，确保岩心室气体为大气压。 3.关样品阀及放空阀，开气源阀和供气阀。调节调压阀，将标准室气体压 力调至某一值（如560KPa）。待压力稳定后，关闭供气阀，并记录标准 室气体压力。 4.开样品阀，气体膨胀到岩心室，待压力稳定后，记录平衡压力。 5.打开放空阀，逆时针转动T形转柄，将岩心杯向外推出，取出钢圆盘。 6.用同样的方法将3号、4号及全部（1-4）钢圆盘装入岩心杯中，重复步 骤2~5，记录平衡压力。 7.将待测岩样装入岩心杯，按上述方法测定装岩样后的平衡压力。 8.将上述数据填入原始记录表。 五、数据处理与计算 1.计算各个钢圆盘体积和岩样外表体积。 2.绘制标准曲线：以钢圆盘体积为横坐标，相应的平衡压力为纵坐标绘制 标准曲线。 P——平衡压力，KPa； V ——岩样固相体积，cm3； s V ——岩样外表体积，cm3； f d——岩样直径，cm； L——岩样长度，cm； Ф——孔隙度，%。
中国石油大学(北京)《油层物理》期末考试试卷
中国石油大学（北京）2008 —2009学年第二学期 《油层物理》期末考试试卷A（闭卷考试）班级：姓名：学号：分数： (试题和试卷一同交回) 一.解释下列名词与基本概念（每题3分，共12分） 1.原油相对密度 2.露点压力 3.克氏渗透率 4.双重孔隙介质 二.简述题（每题8分，共24分） 1.水敏、速敏的含义各是什么？ 2.简述岩石润湿性特征的相对性和可变性，并举例说明。 3.试举例说明等渗点的定义及其渗流物理涵义。 三．论述题（每题8分，共16分） 1.什么是饱和压力？在油藏开发过程中，一般需要控制地层压力高于还是低于饱和压力？为什么？ 2.论述地层原油粘度随溶解气油比和压力的变化规律（注意区分当压力低于饱和压力或高于饱和压力时）。 四．计算与求证（每题12分，共48分） 1.某油藏含油面积为A=14.4km2, 油层有效厚度h=11m, 孔隙度φ=0.21，束缚水饱和度S wi= 0.3, 原油体积系数B o=1.2，原油相对密度d420=0.87, 试计算该
油藏的原油储量（地面体积）为多少m3（8分）, 合多少吨？（4分） 2.当储层中只含有油水两相时，储层岩石的综合弹性压缩系数C t为： C t = C f + C Lφ= C f+(C o S o+ C w S w)φ 式中：C L, C f ——分别为储层流体与储层岩石的压缩系数，MPa-1 C o, C w ——分别为储层中油、水的压缩系数，MPa-1 φ——岩石孔隙度，小数。 试求证：C L=C o S o + C w S w 3.在一砂岩岩样上测得油、水相对渗透率数据如下表。 试计算或回答下列问题：（1）、驱油效率。(4分) （2）、若岩芯的绝对渗透率185毫达西，求Sw＝50％时油、水的有效渗透率。(4分) （3）、如果水的粘度μw=1.1mPa.s，油的粘度μo=1.9mPa.s，计算Sw=64.4%时的水的分流量fw。(4分) 4.实验室内由水驱气实验资料确定的J(Sw)函数如下表： 已知油藏数据：孔隙度Φ=0.30,渗透率K=300×10μm，天然气密度ρg=24kg/m3；水的密度ρw=1000kg/m3;气-水界面张力σgw=45dyn/cm，气-水接触角θgw=0°。试计算气藏气-水过渡带厚度。
油层物理(第二册)课后习题答案
第一章 储层岩石的物理特性 24、下图1-1为两岩样的粒度组成累积分布曲线，请画出与之对应的粒度组成分布曲线，标明坐标并对曲线加以定性分析。 Log d i W Wi 图1-1 两岩样的粒度组成累积分布曲线 答：粒度组成分布曲线表示了各种粒径的颗粒所占的百分数，可用它来确定任一粒级在岩石中的含量。曲线尖峰越高，说明该岩石以某一粒径颗粒为主，即岩石粒度组成越均匀；曲线尖峰越靠右，说明岩石颗粒越粗。一般储油砂岩颗粒的大小均在1～之间。 粒度组成累积分布曲线也能较直观地表示出岩石粒度组成的均匀程度。上升段直线越陡，则说明岩石越均匀。该曲线最大的用处是可以根据曲线上的一些特征点来求得不同粒度属性的粒度参数，进而可定量描述岩石粒度组成的均匀性。 曲线A 基本成直线型，说明每种直径的颗粒相互持平，岩石颗粒分布不均匀；曲线B 上升段直线叫陡，则可看出曲线B 所代表的岩石颗粒分布较均匀。 30、 孔隙度的一般变化范围是多少常用测定孔隙度的方法有哪些影响孔隙度 大小的因素有哪些 答：1）根据我国各油气田的统计资料，实际储油气层储集岩的孔隙度范围大致为：致密砂岩孔隙度自＜1%～10%；致密碳酸盐岩孔隙度自＜1%～5%；中等砂岩孔隙度自10%～20%；中等碳酸盐岩孔隙度自5%～10%；好的砂岩孔隙度自20%～35%；好的碳酸盐岩孔隙度自10%～20%。 3）岩石孔隙度的测定方法有实验室内直接测定法和以各种测井方法为基础的间接测定法两类。间接测定法影响因素多，误差较大。实验室内通过常规岩心分析法可以较精确地测定岩心的孔隙度。 # 4）对于一般的碎屑岩 (如砂岩)，由于它是由母岩经破碎、搬运、胶结和压实而成，因此碎屑颗粒的矿物成分、排列方式、分选程度、胶结物类型和数量以
高压物性实验报告
中国石油大学（油层物理）实验报告 实验日期： 2011-11-2 成绩： 班级： 中石化0903—26 学号： 09133206 姓名： 冯延苹 教师： 张俨彬 同组者： 金超林 、胡星杰、吕超 实验七 地层油高压物性测定 一、 实验目的 1．掌握地层油高压物性仪的结构及工作原理； 2．掌握地层油的饱和压力、单次脱气的测定方法； 3．掌握地层油溶解汽油比、体积系数、密度等参数的确定方法； 4．掌握落球法测量地层油粘度的原理及方法。 二、 实验原理 1．绘制地层油的体积随压力的关系、在泡点压力前后，曲线的斜率不同，拐点处对应的应力即为泡点压力。 2．使PVT 筒内的压力保持在原始压力，保持压力不变将PVT 筒内一定量的地层油放入分离瓶中，记录放出的地下体积，记录分离瓶中分出的油、气的体积，便可计算地层油的溶解气油比、体积系数等数据。 3．在地层条件下，钢球在光滑的盛有地层油的标准管中自由下落，通过记录钢球的下落时间，由下式计算原油的粘度： t k )(21ρρμ-= 其中 μ—原油动力粘度，mPa ·s ； t —钢球下落时间，s ； 1ρ、2ρ—钢球和原油的密度，3/cm g ； k —粘度计常数，与标准管的倾角、钢球的尺寸及密度有关。 三、实验流程 四、实验步骤 1．泡点压力测定 （1）粗测泡点压力 从地层压力起点以恒定的速度退泵，压力以恒定速度降低，当压力下降速度减慢或不下降甚至回升时，停止退泵。稳定后的压力即为粗测的泡点压力。 （2）细测泡点压力 A ．升压至地层压力，让析出的气体完全溶解到油中。从地层压力开始降压，每降低一定压力（如2.0MPa ）记录压力稳定后的泵体积读数； B ．当压力降至泡点压力以下时，油气混合物体积每次增大一定值（如5cm 3），
中国石油大学(北京)远程教育油层物理期末复习题
《油层物理》期末复习题 一、选择题 1、根据苏林分类方法，下列不属于地层水的水型是___ A.硫酸钠水型 B.碳酸钠水型 C.氯化镁水型 D.氯化钙水型 2、粒度组成分布曲线的说法不正确的 A 曲线的尖峰越高，表明岩石的粒度组成越均匀 B 曲线的尖峰越高，表明岩石的粒度组成越不均匀 C 曲线的尖峰越靠左，表明岩石中的细颗粒越多 D 曲线的尖峰越靠右，表明岩石中的粗颗粒越多 3、关于双组分相图的说法不正确的是 A 混合物的临界压力都高于各组分的临界压力. B 两组分的浓度比例越接近，两相区的面积越大 C 混合物中哪一组分的含量占优，露点线或泡点线就靠近哪一组分的饱和蒸汽压曲线 D 随着混合物中较重组分比例的增加，临界点向左迁移 4、天然气的组成的表示方法不包括 A. 摩尔组成 B. 体积组成 C. 组分组成 D. 质量组成 5、下列关于界面张力的说法中错误的是___ A、只有存在不互溶的两相时自由界面能才存在。 B、自由界面能的大小与两相分子的性质有关系，还与两相的相态有关。 C、在两相系统表面层上既存在比界面能又存在界面张力，界面张力是真实存在的张力。 D、比界面能是单位面积具有的自由界面能，，单位是焦耳/米2，1焦耳/米2=1牛顿/米， 从因次上看，比界面能等于单位长度上的力，所以习惯上把比界面能称为界面张力。 6、根据苏林分类方法，重碳酸钠型地层水的沉积环境是 A. 大陆冲刷环境 B. 陆相沉积环境 C. 海相沉积环境 D. 深层封闭环境 7、下列关于单组分体系相图的说法不正确的是___ A、单组分物质的饱和蒸气压曲线是该物质的露点与泡点的共同轨迹线。 B、单组分物质体积的临界点是该体积两相共存的最高压力点和最高温度点。 C、饱和蒸气压曲线的左上侧是气相区，右下侧是液相区。 D、混相驱提高采收率技术选择二氧化碳和丙烷做混相剂的主要原因是，二氧化碳和丙烷 的临界点落在正常油藏温度范围内。 8、如图所示是根据实验测得的某砂岩的相对渗透率数据所绘出的油、水相对渗透率曲线，试判断该砂岩的润湿性为___
试卷(油层物理)
★编号：重科院（）考字第（）号 科技学院 考试试卷 20 /20 学年第学期 （ A 卷，共页） 课程名称： 适用专业/年级：学生人数：人 闭卷笔试（）开卷笔试（）口试（）机试（）其它（） 考试日期：考试时间：分钟卷面总分：分 试题来源：试题库（）试卷库（）命题（） 抽（命）题：（签名）年月日 审核： 课程负责人：（签名）年月日
专业班级： 姓 名： 学 号： 装 订 线
A．曲线的尖峰越高，表明岩石的粒度组成越均匀 B．曲线的尖峰越高，表明岩石的粒度组成越不均匀 C．曲线的尖峰越靠左，表明岩石中的细颗粒越多 D．曲线的尖峰越靠右，表明岩石中的粗颗粒越多 4.岩样的颗粒分布越均匀，则其不均匀系数越____，其分选系数越____。（） A、大、小 B、大、小 C、小、大 D、小、小 5.气体滑动效应随平均孔径增加而_____，随平均流动压力增加而____。（） A、增强、增强 B、增强、减弱 C、减弱、增强 D、减弱、减弱 6.在高压条件下，天然气粘度随温度增加而_____，随压力增加而____，随 分子量增加而增加。（） A、增加、增加 B、增加、下降 C、下降、增加 D、下降、下降 7.砂岩储集岩的渗滤能力主要受____的形状和大小控制。（） A．孔隙 B．裂隙 C．喉道 D．孔隙空间 8.液测渗透率通常___绝对渗透率，而气测渗透率通常___绝对渗透率。（） A．大于、大于 B大于、小于 C．小于、大于 D．小于、小于 9.亲水岩石中水驱油毛管力是___，亲油岩石中油驱水时毛管力是___。（） A、动力、动力 B、动力、阻力 C、阻力、动力 D、阻力、阻力 10.关于毛管压力曲线的说法错误的是（） A岩石孔道的大小分布越集中，毛管压力曲线的中间平缓段越长，越接近水平线 B 孔道半径越大，中间平缓段越接近横轴 C 岩石的渗透性越好，则排驱压力越大 D 大孔道越多，则毛管压力曲线越靠近左下方 三、填空题：（本题共10小题，每空0.5分，共10分） 1.常用的岩石的粒度组成的分析方法有：和。 2. 砂岩粒度组成的累计分布曲线，频率分布曲线， 表示粒度组成越均匀。 3. 同一岩石中各相流体的饱和度之和总是。
中国石油大学(北京)《油层物理实验指导书》
油层物理实验指导书 第一节岩石孔隙度测定 第二节岩石渗透率的测定 第三节岩石比表面积的测定 第四节岩石碳酸盐含量的测定 第五节界面张力的测定 第六节岩心流体饱和度的测定 第七节液体粘度的测定 第八节地层油高压物性的测定
第一节岩石孔隙度测定 岩石的孔隙度分为有效孔隙度和绝对孔隙度。岩样有效孔隙度的测定一般是测出岩样的骨架体积或孔隙体积，再测出岩样的视体积，即可计算出岩样的有效孔隙度。 常用的孔隙度测定方法有：气体法，煤油法，加蜡法。 一、气体法 （一）实验目的 （1）掌握测定岩石孔隙度、骨架体积及岩石外表体积的原理； （2）学会使用气体法测定岩石孔隙度。 （二）实验原理 气体法孔隙度测定原理是气体玻义耳定律，其原理示意图如图1-1所示。 容器阀门样品室 图1-1 气体法孔隙度测定原理示意图 容器中气体压力为P1，样品室压力为大气压。打开阀门，容器与样品室连通。压力平衡后，整个系统的压力为P2。每次使容器中气体压力保持不变。当样品室中放置不同体积的钢块时，连通后系统的压力不同。可得到钢块体积与系统压力的关系曲线，称为标准曲线。然后将样品室中的钢块换成待测岩心。可得到连通后系统压力。根据此压力从标准曲线上可查到对应的体积，即为岩心的骨架体积。通过其它测量手段，可以测出岩心的视体积，从而求出岩心孔隙度υ。 （三）实验仪器 气体孔隙度测定仪。如图1-2所示。
图1-2 气体孔隙度仪 （四）操作步骤 （1）逆时针旋转气瓶阀门，打开气瓶开关（注意：打开气瓶开关前，除放空阀外，其它阀门均处于关闭状态。 （2）顺时针旋转减压阀开关，气瓶出口压力调至1MPa左右； （3）打开气源阀； （4）顺时针旋转调压阀，将压力调至0.3～0.4MPa； （5）打开供气阀，给容器供气，然后关闭供气阀。 （6）逆时针旋转样品室夹持器把手，取出样品室，装入一标准钢块（样品室有4 个标准钢块，厚度分别为1〃,1／2〃,3／8〃,1／8〃），将样品室装入夹持器，顺时针旋紧夹持器把手。 （7）关闭放空阀，打开样品阀，使容器与样品室连通。记录钢块体积和系统压力。 （8）打开放空阀，关闭样品阀，更换钢块。 （9）重复步骤（5）～（8），得到不同钢块体积所对应的系统压力，绘制钢块体积与系统压力关系曲线。 （10）将待测岩心放入样品室，测量所对应的系统压力P x，然后从标准曲线上查出所对应的横坐标值，即为岩心的骨架体积V x。 （11）利用游标卡尺测量岩心直径和长度，计算岩心视体积。