石油大學(xué)油藏工程在線考試題

1、11中國(guó)石油大學(xué)（北京）遠(yuǎn)程教育學(xué)院2015年春季期末考試 油藏工程 學(xué)習(xí)中心： 姓名： 學(xué)號(hào)：922140 關(guān)于課程考試違規(guī)作弊的說(shuō)明1、提交文件中涉嫌抄襲內(nèi)容（包括抄襲網(wǎng)上、書(shū)籍、報(bào)刊雜志及其他已有論文），帶有明顯外校標(biāo)記，不符合學(xué)院要求或?qū)W生本人情況，或存在查明出處的內(nèi)容或其他可疑字樣者，判為抄襲，成績(jī)?yōu)椤?”。 2、兩人或兩人以上答題內(nèi)容或用語(yǔ)有50%以上相同者判為雷同，成績(jī)?yōu)椤?”。3、所提交試卷或材料沒(méi)有對(duì)老師題目進(jìn)行作答或提交內(nèi)容與該課程要求完全不相干者，認(rèn)定為“白卷”或“錯(cuò)卷”，成績(jī)?yōu)椤?”。一、題型：簡(jiǎn)答題3題，每題20分，共60分；案例分析題2題，每題20分，共40分。二、

2、題目1.簡(jiǎn)答題。你認(rèn)為油藏工程師有哪些核心任務(wù)？（10分）完成這些任務(wù)需要哪些數(shù)據(jù)？（10分） 油藏工程師核心任務(wù)有：1、能夠理解和應(yīng)用基本的和特殊的巖心分析2、能夠進(jìn)行油藏描述3、能夠掌握測(cè)井分析和解釋4、能夠進(jìn)行油藏流體PVT分析5、能夠理解和掌握油、氣的相變6、能夠確定油藏初始狀態(tài)的油氣界面7、能夠分析油藏條件下的單相、多相流體8、能夠計(jì)算油氣資源地質(zhì)儲(chǔ)量9、能夠使用常規(guī)試井手段進(jìn)行油藏分析9、能根據(jù)部分資料會(huì)用電腦軟件進(jìn)行建模分析等?？偠灾褪前l(fā)現(xiàn)油藏，勘察油藏，解釋油藏，開(kāi)發(fā)油藏。完成這些任務(wù)需要的數(shù)據(jù)有：孔隙度，滲透率，砂巖厚度，油水氣的密度，巖石壓縮系數(shù)，干氣、濕氣、水、原油的

3、PVT系數(shù)，相對(duì)滲透率等相應(yīng)數(shù)據(jù)。2.簡(jiǎn)答題。簡(jiǎn)述油藏的驅(qū)動(dòng)方式（10分），并且選擇其中的一種方式或幾種方式的組合談一談如何確定其相應(yīng)的物質(zhì)平衡方程（10分）。 當(dāng)原始地層壓力大于飽和壓力（Pi>Pb）時(shí)，叫做未飽和油藏；當(dāng)原始地層壓力等于或者小于飽和壓力（PiPb）時(shí)，叫做飽和油藏；在確定油藏飽和類型的前提下，可根據(jù)油藏有無(wú)邊水、底水、氣頂?shù)拇嬖?，才能劃分油藏天然?qū)動(dòng)類型油藏的驅(qū)動(dòng)方式有五種水壓驅(qū)動(dòng)、溶解驅(qū)動(dòng)、彈性驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)、重力驅(qū)動(dòng)在建立物質(zhì)平衡方程時(shí)，通常要做如下假定：（1） 油氣藏得儲(chǔ)集層物性及流體性質(zhì)是均質(zhì)的、各向同性的；（2） 相同時(shí)間內(nèi)油氣藏個(gè)點(diǎn)的地層壓力都處于平衡狀態(tài)

4、，并且是相等的和一致的；（3） 在整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，油氣藏保持熱力學(xué)平衡，即地層溫度是恒定的；（4） 不考慮油藏內(nèi)毛管力和重力影響；（5） 油藏各部位采出量均保持均衡，且不考慮可能發(fā)生的儲(chǔ)層壓實(shí)作用在上述假設(shè)條件下，把實(shí)際油氣藏簡(jiǎn)化為封閉的或不封閉的（具天然水侵）儲(chǔ)存油氣的地下容器，該容器內(nèi)，隨著油氣藏得開(kāi)采，油氣水的體積變化服從質(zhì)量守恒定律，依此建立的方程稱為物質(zhì)平衡方程。針對(duì)油藏的不同驅(qū)動(dòng)類型，從而確定其物質(zhì)平衡方程，以溶解氣驅(qū)為例：溶解氣驅(qū)油藏既無(wú)邊水、底水，又無(wú)氣頂，它的原始地層壓力等于或者小于飽和壓力（PiPb）。在油藏開(kāi)采過(guò)程中，驅(qū)油動(dòng)力主要是溶解氣的分離膨脹力，所以PiPb；We=

5、Wp=Wi=0;m=0;Gi=0。若同時(shí)考慮由于地層壓降所引起的地層束縛水和地層巖石的彈性膨脹作用時(shí)，則物質(zhì)平衡方程為：N=NpBt+(Rp-Rsi)BgBt-Bti+Bti.CwSwi+Cf1-Swi.p如忽略束縛水和巖石的彈性膨脹作用，則純?nèi)芙鈿怛?qū)的物質(zhì)平衡方程式為：N=NpBt+(Rp-Rsi)BgBt-Bti令F=NpBt+Rp-RsiBg E=Bt-Bti則得：F=NE在F-E直角坐標(biāo)系中，純?nèi)芙鈿怛?qū)為一條過(guò)原點(diǎn)的直線，該直線的斜率為原油地質(zhì)儲(chǔ)量，將上式變形，有：NpN=Bt-BtiBt+(Rp-Rsi)Bg由于Np/N為目前壓力下采出程度R,在Rp-R直角坐標(biāo)系中，溶解氣驅(qū)為一雙曲

6、線，R與Rp成反比。因此，要提高溶解氣驅(qū)采收率，要盡量降低氣油比，讓更多的溶解氣不要析出，充分保存溶解氣這一驅(qū)油動(dòng)力。3.簡(jiǎn)答題。油藏的產(chǎn)量遞減有哪些類型？（5分）如何分別對(duì)其進(jìn)行描述？（15分） 遞減類型有三種，即指數(shù)遞減、雙曲線遞減、調(diào)和遞減（1） 指數(shù)遞減是指在遞減階段，單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量變化率（即遞減率D）等于一個(gè)常數(shù)。又由于指數(shù)遞減的產(chǎn)量與開(kāi)發(fā)時(shí)間呈半對(duì)數(shù)直線關(guān)系，故又稱為半對(duì)數(shù)遞減（2） 調(diào)和遞減是指在遞減階段，產(chǎn)量隨時(shí)間的遞減率D不是一個(gè)常數(shù)，但其遞減率與產(chǎn)量呈正比，產(chǎn)量越小，遞減率也減小，產(chǎn)量遞減的趨勢(shì)逐漸變緩。調(diào)和遞減的產(chǎn)量與累計(jì)產(chǎn)量呈半對(duì)數(shù)直線關(guān)系（3） 雙曲線遞減是指在遞減

7、階段，產(chǎn)量隨時(shí)間的的變化關(guān)系符合雙曲線函數(shù)，雙曲線遞減的遞減率不是一個(gè)常數(shù)，它介于指數(shù)遞減率和調(diào)和遞減率之間。雙曲線遞減是最具代表性的遞減類型，指數(shù)遞減和調(diào)和遞減是雙曲線遞減的兩個(gè)特定遞減類型。4.案例分析題。根據(jù)下表列出的某直線水平放置的巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)結(jié)果，試分析出口一端見(jiàn)水時(shí)，出口端的含水飽和度（5分）及含水率（5分），累計(jì)注入孔隙體積倍數(shù)（5分），以及系統(tǒng)的平均含水飽和度（5分）。 分析時(shí)所有紅色標(biāo)出的非零qw的值取為給出的值*（1+學(xué)號(hào)最后一位*0.02）。比如，表中給出Sw=0.3時(shí)qw=0.007，則學(xué)號(hào)末位為5的同學(xué)將該值改為qw=0.007*(1+5*0.02)=0.0077。表

8、1 題目4所需數(shù)據(jù)Swqo (cm3/s) qw (cm3/s)00.1100.20.06600.30.0440.0070.40.0250.020.50.0120.0350.60.0050.0480.70.0020.0680.750.0010.080.800.092100.35經(jīng)過(guò)表1變換后的數(shù)據(jù)及w值2、根據(jù)表 1 中的數(shù)據(jù)做出含水率和含水飽和度的關(guān)系曲線fwfSwfB從圖中可以看出，束縛水飽和度Swc=0.2，通過(guò)束縛水飽和度Swc對(duì)Sw-fw曲線做切線，得切點(diǎn)B，該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的含水飽 和度即為水驅(qū)前緣飽和度 Swf。 從圖中可以看出出水端含水飽和度 Swf=0.53；水驅(qū)前緣含水率 fw=

9、0.783、已知束縛水飽和度Swc=0.2出水端含水飽和度 Swf=0.53；水驅(qū)前緣含水率 fw=0.78；通過(guò)以上數(shù)據(jù)，即可求出過(guò)B點(diǎn)的切線方程：fw=2.364*Sw-0.4728當(dāng)fw=1時(shí)，所得的含水飽和度即為系統(tǒng)平均含水飽和度，代入關(guān)系式中，系統(tǒng)平均含水飽和度Sw=0.623（4） 累積注入孔隙體積倍數(shù)Qi與出口端含水飽和度、分流量，以及系統(tǒng)平均含水飽和度的關(guān)系：Sw=Sw2+Qi(1-fw2)Qi=Sw-Sw21-fw2將上述求得的數(shù)據(jù)代入關(guān)系式中:Qi=0.623-0.531-0.78=0.4235.案例分析題。下表給出了某油藏的參數(shù)，以及某井46小時(shí)內(nèi)定產(chǎn)情況下的井底流壓。該

10、井采用井下關(guān)井裝置，因此井筒儲(chǔ)存效應(yīng)可以不考慮。根據(jù)數(shù)據(jù)分析油藏滲透率（5分）、表皮系數(shù)（5分）、達(dá)到擬穩(wěn)態(tài)的時(shí)間（5分），并估計(jì)油藏大?。?分）。 分析時(shí)將下表紅色標(biāo)出的油藏孔隙度最后一位改為學(xué)號(hào)最后一位，比如學(xué)號(hào)最后一位為9，則為0.19。 （提示：參考課件第三章的內(nèi)容，在把各物理量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的單位后，首先畫(huà)出井底流壓隨對(duì)數(shù)時(shí)間的變化圖，計(jì)算直線段斜率m，根據(jù)下面給出的滲透率k與m的關(guān)系式推出滲透率，并計(jì)算表皮系數(shù)；再畫(huà)出井底流壓與線性時(shí)間的關(guān)系圖，擬穩(wěn)態(tài)出現(xiàn)于直線段開(kāi)始所對(duì)應(yīng)的時(shí)間；從圖中計(jì)算該直線段的斜率，進(jìn)一步可計(jì)算出油藏的半徑。見(jiàn)下文給出的所需公式。）表2 題目5所需數(shù)據(jù)油藏參數(shù)油

11、藏參數(shù)0.15Ct (psi-1)12*10-6rw (ft)0.333pi (psia)2500h (ft)32uo (cP)2.0q (bbl/d)1000Bo (bbl/bbl)1.333Swi0.25時(shí)間 t (h)壓力 p (psia)時(shí)間 t (h)壓力 p (psia)02500.0192324.90.12388.3202323.20.22381.5212321.50.32377.5222319.80.42374.7232318.00.52372.5242316.30.62370.7252314.60.72369.2262312.90.82367.9272311.10.92366

12、.7282309.412365.7292307.722358.9302306.032354.9312304.242352.1322302.552349.9332300.862348.1342299.172346.6352297.482345.3362295.692344.1372293.9102343.1382292.2112338.7392290.5122337.0402288.7132335.3412287.0142333.6422285.3152331.8432283.6162330.1442281.8172328.4452280.1182326.7462278.4單位換算：1ft=0.

13、3048m 1bbl=0.159m3 145psi=1MPa 1cp=1MPa.s1、單位變換后的油藏參數(shù)：2、以Pwf（t）=Pi-Pwf（t）為縱坐標(biāo)，以lgt為橫坐標(biāo)，則該流動(dòng)階段的壓力降落呈一線性關(guān)系，直線段的斜率|m|=0.0131（Mpa/周期）3、滲透率k與不穩(wěn)定流動(dòng)階段試井曲線斜率m的關(guān)系：k=2.121×10-3qB|m|h，則 k=2.121×10-3*159*2*1.3330.0131*9.76=7.032um24、表皮系數(shù)s的計(jì)算公式：s=1.151pi-pwft=1m-log10kCtrw2-0.9077則s=1.15117.24-16.320.0

14、131-log107.0320.1*2*0.00174*0.102*0.102-0.9077=72.555、做出井底流壓與線性時(shí)間的關(guān)系圖 將實(shí)測(cè)點(diǎn)在以 Pwf為縱坐標(biāo)，t為橫坐標(biāo)的直角坐標(biāo)，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)18h后進(jìn)入擬穩(wěn)態(tài)，采用線性回歸得直線斜率 m=-0.0119；三、要求答題要求： 首先要明確列出經(jīng)過(guò)變換后的數(shù)據(jù)，這包括1.根據(jù)學(xué)號(hào)改變過(guò)后的數(shù)據(jù)；2.上面給出的數(shù)據(jù)單位是英美國(guó)家常用的油田制單位（這些單位在國(guó)際交流和閱讀文獻(xiàn)時(shí)會(huì)大量遇到），需要同學(xué)們將這些數(shù)據(jù)全部轉(zhuǎn)化為本課程中以國(guó)際制單位為主的數(shù)據(jù)。對(duì)于不轉(zhuǎn)換單位直接代入書(shū)中公式進(jìn)行計(jì)算的情況酌情扣分。 第二，計(jì)算分析要有明確的步驟說(shuō)明，不可以只寫(xiě)公式和結(jié)果，解題中可以明確反映思維過(guò)程并且答案正確的才可以獲得全部分?jǐn)?shù)。 第三，建議使用Matlab，Excel等軟件進(jìn)行畫(huà)圖操作；使用手工處理的將相應(yīng)的圖掃描，最終上交電子版答案。 最后，堅(jiān)決杜絕抄襲。部分單位換算：1 bbl = 0.159 m31 psia = 6895 Pa1 ft = 0.3048 m1 cP = 0.001 Pa·s h：小時(shí)d：天案例分析題用到的公式：分流量/含水率定義：fw=qw/(qo+qw)累積注入孔隙體積倍數(shù)Qi與出口端含水飽和度、分流量，以及系統(tǒng)平均含水飽和度的關(guān)系：Sw=Sw2+Qi(1-fw2)滲透率k