石大远程在线考试《油藏工程》

中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试 《 油藏 》 学习中心：天津学习中心  姓名：王红霞     学号：078820 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） 答：油藏工程师的核心任务有：1、能判断油藏；2、会岩心分析；3、掌握测井分析与解释；4、判断油藏相变；5、能够判断油藏储量，分析出油藏类型；6、能根据动静态等资料判断油藏的地质条件和地形分析油气状态情况；7、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：1、孔隙度渗透率，2、砂岩厚度，3、油水气的密度，4、岩石压缩系数，5、干气、湿气、水、原油的PVT系数，6、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） 答：油藏的驱动方式有五种：弹性驱动、溶解驱动、水压驱动、气压驱动、重力驱动。具体解释如下： 1）、弹性驱动方式：开采过程中天然气处于溶解状态，日产油量不变时， 气油比稳定，油层压力逐渐下降，若急剧减少采出量时，压力有回升现象；继续开采，油层压力下降，当地层压力低于饱和压力时，会出现溶解气驱动。 2）、溶解气驱动方式：即依靠石油中溶解气分离时所产生的膨胀力把石油从油层推向井底的驱动方式。 3）、水压驱动方式：依靠油藏的边水、底水或注入水的压力作用把石油从油层推向井底的驱动方式，称为水压驱动方式。  4）、气压驱动方式：依靠油藏气顶压缩气体的膨胀力把石油从油层推向井底的驱动方式。 5)、重力驱动方式：即石油依靠本身的重力从油层推向井底的驱动方式。 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（Pi≤Pb）。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Pi≤Pb；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： 根据公式内的各参数量进而确定物质平衡公式。 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） 答：油藏的产量递减的类型有指数递减、双曲线递减、调和递减三种类型。 （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 Sw qo (cm3/s) qw (cm3/s) 0 0.11 0 0.2 0.066 0 0.3 0.044 0.07 0.4 0.025 0.02 0.5 0.012 0.035 0.6 0.005 0.048 0.7 0.002 0.068 0.75 0.001 0.08 0.8 0 0.092 1 0 0.35       解：首先，我将需要更改的值直接更改在上表中。 含水率：有 知 经过表1变换后的数据及ｆw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 fwf Swf B 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=0.53； 水驱前缘含水率 fw=0.78 3、已知束缚水饱和度Swc=0.2出水端含水饱和度 Swf=0.53；水驱前缘含水率 fw=0.78；通过以上数据，即可求出过B点的切线方程： fw=2.364*Sw-0.4728 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 =0.623 （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 ? 0.15 Ct (psi-1) 12*10-6 rw (ft) 0.333 pi (psia) 2500 h (ft) 32 uo (cP) 2.0 q (bbl/d) 1000 Bo (bbl/bbl) 1.333 Swi 0.25     时间 t (h) 压力 p (psia) 时间 t (h) 压力 p (psia) 0 2500.0 19 2324.9 0.1 2388.3 20 2323.2 0.2 2381.5 21 2321.5 0.3 2377.5 22 2319.8 0.4 2374.7 23 2318.0 0.5 2372.5 24 2316.3 0.6 2370.7 25 2314.6 0.7 2369.2 26 2312.9 0.8 2367.9 27 2311.1 0.9 2366.7 28 2309.4 1 2365.7 29 2307.7 2 2358.9 30 2306.0 3 2354.9 31 2304.2 4 2352.1 32 2302.5 5 2349.9 33 2300.8 6 2348.1 34 2299.1 7 2346.6 35 2297.4 8 2345.3 36 2295.6 9 2344.1 37 2293.9 10 2343.1 38 2292.2 11 2338.7 39 2290.5 12 2337.0 40 2288.7 13 2335.3 41 2287.0 14 2333.6 42 2285.3 15 2331.8 43 2283.6 16 2330.1 44 2281.8 17 2328.4 45 2280.1 18 2326.7 46 2278.4         单位换算：1ft=0.3048m      1bbl=0.159m3 145psi=1MPa      1cp=1MPa.s 1、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|=0.0131（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 m3 1 psia = 6895 Pa 1 ft = 0.3048 m 1 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。 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。