石大远程在线考试《油藏工程》 .doc

中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试 油藏工程 学习中心：_姓名：_学号：_ 关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。 2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。一、题型：简答题3题，每题20分，共60分；案例分析题2题，每题20分，共40分。二、题目1.简答题。你认为油藏工程师有哪些核心任务？（10分）完成这些任务需要哪些数据？（10分）（结合课程内容和自身实践回答）油藏工程师核心任务有：1、能够理解和应用基本的和特殊的岩心分析2、能够进行油藏描述3、能够掌握测井分析和解释4、能够进行油藏流体PVT分析5、能够理解和掌握油、气的相变6、能够确定油藏初始状态的油气界面7、能够分析油藏条件下的单相、多相流体8、能够计算油气资源地质储量9、能够使用常规试井手段进行油藏分析9、能根据部分资料会用电脑软件进行建模分析等。总而言之就是发现油藏，勘察油藏，解释油藏，开发油藏。完成这些任务需要的数据有：孔隙度，渗透率，砂岩厚度，油水气的密度，岩石压缩系数，干气、湿气、水、原油的PVT系数，相对渗透率等相应数据。2.简答题。简述油藏的驱动方式（10分），并且选择其中的一种方式或几种方式的组合谈一谈如何确定其相应的物质平衡方程（10分）。（提示：驱动方式参考课件第一章第二节，物质平衡方程的建立参考课件第四章第一节）当原始地层压力大于饱和压力（Pi>Pb）时，叫做未饱和油藏；当原始地层压力等于或者小于饱和压力（PiPb）时，叫做饱和油藏；在确定油藏饱和类型的前提下，可根据油藏有无边水、底水、气顶的存在，才能划分油藏天然驱动类型油藏的驱动方式有五种水压驱动、溶解驱动、弹性驱动、气压驱动、重力驱动在建立物质平衡方程时，通常要做如下假定：（1） 油气藏得储集层物性及流体性质是均质的、各向同性的；（2） 相同时间内油气藏个点的地层压力都处于平衡状态，并且是相等的和一致的；（3） 在整个开发过程中，油气藏保持热力学平衡，即地层温度是恒定的；（4） 不考虑油藏内毛管力和重力影响；（5） 油藏各部位采出量均保持均衡，且不考虑可能发生的储层压实作用在上述假设条件下，把实际油气藏简化为封闭的或不封闭的（具天然水侵）储存油气的地下容器，该容器内，随着油气藏得开采，油气水的体积变化服从质量守恒定律，依此建立的方程称为物质平衡方程。针对油藏的不同驱动类型，从而确定其物质平衡方程，以溶解气驱为例：溶解气驱油藏既无边水、底水，又无气顶，它的原始地层压力等于或者小于饱和压力（PiPb）。在油藏开采过程中，驱油动力主要是溶解气的分离膨胀力，所以PiPb；We=Wp=Wi=0;m=0;Gi=0。若同时考虑由于地层压降所引起的地层束缚水和地层岩石的弹性膨胀作用时，则物质平衡方程为：如忽略束缚水和岩石的弹性膨胀作用，则纯溶解气驱的物质平衡方程式为：令 则得：在F-E直角坐标系中，纯溶解气驱为一条过原点的直线，该直线的斜率为原油地质储量，将上式变形，有：由于Np/N为目前压力下采出程度R,在Rp-R直角坐标系中，溶解气驱为一双曲线，R与Rp成反比。因此，要提高溶解气驱采收率，要尽量降低气油比，让更多的溶解气不要析出，充分保存溶解气这一驱油动力。3.简答题。油藏的产量递减有哪些类型？（5分）如何分别对其进行描述？（15分）（提示：参考课件第四章第三节）递减类型有三种，即指数递减、双曲线递减、调和递减（1） 指数递减是指在递减阶段，单位时间内的产量变化率（即递减率D）等于一个常数。又由于指数递减的产量与开发时间呈半对数直线关系，故又称为半对数递减（2） 调和递减是指在递减阶段，产量随时间的递减率D不是一个常数，但其递减率与产量呈正比，产量越小，递减率也减小，产量递减的趋势逐渐变缓。调和递减的产量与累计产量呈半对数直线关系（3） 双曲线递减是指在递减阶段，产量随时间的的变化关系符合双曲线函数，双曲线递减的递减率不是一个常数，它介于指数递减率和调和递减率之间。双曲线递减是最具代表性的递减类型，指数递减和调和递减是双曲线递减的两个特定递减类型。4.案例分析题。根据下表列出的某直线水平放置的岩心驱替实验结果，试分析出口一端见水时，出口端的含水饱和度（5分）及含水率（5分），累计注入孔隙体积倍数（5分），以及系统的平均含水饱和度（5分）。 分析时所有红色标出的非零qw的值取为给出的值*（1+学号最后一位*0.02）。比如，表中给出Sw=0.3时qw=0.007，则学号末位为5的同学将该值改为qw=0.007*(1+5*0.02)=0.0077。 （提示：参考课件第二章第一节的相关内容。）表1 题目4所需数据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经过表1变换后的数据及w值2、根据表 1 中的数据做出含水率和含水饱和度的关系曲线BSwffwf从图中可以看出，束缚水饱和度Swc=0.2，通过束缚水饱和度Swc对Sw-fw曲线做切线，得切点B，该点所对应的含水饱 和度即为水驱前缘饱和度 Swf。 从图中可以看出出水端含水饱和度 Swf=0.48；水驱前缘含水率 fw=0.723、已知束缚水饱和度Swc=0.2出水端含水饱和度 Swf=0.48；水驱前缘含水率 fw=0.72；通过以上数据，即可求出过B点的切线方程：fw=2.571*Sw-0.514当fw=1时，所得的含水饱和度即为系统平均含水饱和度，代入关系式中，系统平均含水饱和度=0.5889（1） 累积注入孔隙体积倍数Qi与出口端含水饱和度、分流量，以及系统平均含水饱和度的关系：将上述求得的数据代入关系式中5.案例分析题。下表给出了某油藏的参数，以及某井46小时内定产情况下的井底流压。该井采用井下关井装置，因此井筒储存效应可以不考虑。根据数据分析油藏渗透率（5分）、表皮系数（5分）、达到拟稳态的时间（5分），并估计油藏大小（5分）。 分析时将下表红色标出的油藏孔隙度最后一位改为学号最后一位，比如学号最后一位为9，则为0.19。 （提示：参考课件第三章的内容，在把各物理量转换为相应的单位后，首先画出井底流压随对数时间的变化图，计算直线段斜率m，根据下面给出的渗透率k与m的关系式推出渗透率，并计算表皮系数；再画出井底流压与线性时间的关系图，拟稳态出现于直线段开始所对应的时间；从图中计算该直线段的斜率，进一步可计算出油藏的半径。见下文给出的所需公式。）表2 题目5所需数据油藏参数油藏参数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时间 t (h)压力 p (psia)时间 t (h)压力 p (psia)02500.0192324.90.12388.3202323.20.22381.5212321.50.32377.5222319.80.42374.7232318.00.52372.5242316.30.62370.7252314.60.72369.2262312.90.82367.9272311.10.92366.7282309.412365.7292307.722358.9302306.032354.9312304.242352.1322302.552349.9332300.862348.1342299.172346.6352297.482345.3362295.692344.1372293.9102343.1382292.2112338.7392290.5122337.0402288.7132335.3412287.0142333.6422285.3152331.8432283.6162330.1442281.8172328.4452280.1182326.7462278.4单位换算：1ft=0.3048m 1bbl=0.159m3 145psi=1MPa 1cp=1MPa.s1、单位变换后的油藏参数：2、以Pwf（t）=Pi-Pwf（t）为纵坐标，以lgt为横坐标，则该流动阶段的压力降落呈一线性关系，直线段的斜率|m|=0.1894（Mpa/周期）3、渗透率k与不稳定流动阶段试井曲线斜率m的关系：，则4、表皮系数s的计算公式：则5、做出井底流压与线性时间的关系图 将实测点在以 Pwf为纵坐标，t为横坐标的直角坐标，发现生产18h后进入拟稳态，采用线性回归得直线斜率 m=-0.0119；三、要求答题要求： 首先要明确列出经过变换后的数据，这包括1.根据学号改变过后的数据；2.上面给出的数据单位是英美国家常用的油田制单位（这些单位在国际交流和阅读文献时会大量遇到），需要同学们将这些数据全部转化为本课程中以国际制单位为主的数据。对于不转换单位直接代入书中公式进行计算的情况酌情扣分。 第二，计算分析要有明确的步骤说明，不可以只写公式和结果，解题中可以明确反映思维过程并且答案正确的才可以获得全部分数。 第三，建议使用Matlab，Excel等软件进行画图操作；使用手工处理的将相应的图扫描，最终上交电子版答案。 最后，坚决杜绝抄袭。部分单位换算：1 bbl = 0.159 m31 psia = 6895 Pa1 ft = 0.3048 m1 cP = 0.001 Pa·s h：小时d：天案例分析题用到的公式：分流量/含水率定义：累积注入孔隙体积倍数Qi与出口端含水饱和度、分流量，以及系统平均含水饱和度的关系：渗透率k与不稳定流动阶段试井曲线斜率m的关系：，注意各物理量单位要按照课件给出的标准。表皮系数s的计算公式：，注意各物理量单位要按照课件给出的标准。估算油藏大小用到的公式：，其中Vp为油藏的孔隙体积，并且，re即为油藏半径大小，注意各物理量单位要按照课件给出的标准。四、评分标准见题目的题干。