2025年石工院期末考試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10分）1.某砂巖巖心絕對(duì)孔隙度為22%，連通孔隙度為18%，則其有效孔隙度為（）。A.22%B.18%C.40%D.無法確定答案：B（有效孔隙度指連通且對(duì)流體流動(dòng)有效的孔隙體積與巖石總體積之比）2.下列關(guān)于相對(duì)滲透率的描述中，錯(cuò)誤的是（）。A.油相相對(duì)滲透率隨含水飽和度增加而降低B.水相相對(duì)滲透率隨含水飽和度增加而升高C.束縛水飽和度下油相相對(duì)滲透率等于1D.殘余油飽和度下水相相對(duì)滲透率等于1答案：C（束縛水飽和度下油相相對(duì)滲透率小于1，因孔隙表面吸附水占據(jù)部分流動(dòng)空間）3.達(dá)西定律適用的滲流條件是（）。A.紊流、可壓縮流體B.層流、可壓縮流體C.層流、不可壓縮流體D.紊流、不可壓縮流體答案：C（達(dá)西定律假設(shè)流體作層流流動(dòng)且不可壓縮，符合線性滲流規(guī)律）4.毛管壓力曲線中，排驅(qū)壓力對(duì)應(yīng)的是（）。A.最大喉道半徑B.最小喉道半徑C.平均喉道半徑D.中值喉道半徑答案：A（排驅(qū)壓力是壓汞實(shí)驗(yàn)中汞開始進(jìn)入巖樣的最小壓力，對(duì)應(yīng)最大喉道半徑）5.溶解氣驅(qū)油藏采收率主要取決于（）。A.原始?xì)庥捅扰c原油壓縮性B.地層壓力與滲透率C.油層厚度與孔隙度D.注水量與采油速度答案：A（溶解氣驅(qū)依靠原油中溶解氣膨脹能驅(qū)動(dòng)，原始?xì)庥捅仍礁?、原油壓縮性越好，采收率越高）二、填空題（每空1分，共15分）1.孔隙度計(jì)算公式為φ=（V_p/V_b）×100%，其中V_p為（孔隙體積），V_b為（巖石總體積）。2.束縛水飽和度是指（巖石中無法被驅(qū)替的水相體積與孔隙體積之比），通常用（S_wi）表示。3.賈敏效應(yīng)的本質(zhì)是（液滴或氣泡通過喉道時(shí)產(chǎn)生的附加阻力），其大小與（界面張力）和（喉道半徑）相關(guān)。4.表皮系數(shù)S為正時(shí)，表示井底附近存在（污染帶）；S為負(fù)時(shí)，表示井底附近存在（增產(chǎn)措施改造的高滲帶）。5.地層破裂壓力計(jì)算公式為p_f=αp_p+σ_h，其中α為（巖石的破裂壓力梯度系數(shù)），σ_h為（最小水平地應(yīng)力）。6.水驅(qū)油藏的主要驅(qū)動(dòng)能量包括（天然水驅(qū)能量）和（人工注水補(bǔ)充的能量）。三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共32分）1.簡(jiǎn)述毛管壓力曲線在油藏評(píng)價(jià)中的主要應(yīng)用。答：毛管壓力曲線通過反映巖石孔隙結(jié)構(gòu)特征，可用于：①確定儲(chǔ)層巖石的分選性和連通性（曲線越平緩，孔隙分布越均勻）；②計(jì)算束縛水飽和度（曲線與S_w軸交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的含水飽和度）；③評(píng)價(jià)儲(chǔ)層滲透性（排驅(qū)壓力越低，最大喉道半徑越大，滲透率越高）；④劃分儲(chǔ)層類型（根據(jù)曲線形態(tài)分為大孔粗喉、中孔中喉、小孔細(xì)喉等類型）；⑤預(yù)測(cè)油藏原始含油飽和度（結(jié)合油藏高度與毛管壓力的關(guān)系）。2.達(dá)西定律與非達(dá)西定律的主要區(qū)別是什么？答：達(dá)西定律描述線性滲流，適用條件為層流、低流速、流體不可壓縮，表達(dá)式為v=-(K/μ)(dp/dx)，其中流速與壓力梯度呈正比；非達(dá)西定律描述非線性滲流，當(dāng)流速較高時(shí)（如氣井或裂縫性油藏），流體流動(dòng)出現(xiàn)慣性力，需引入慣性項(xiàng)修正，表達(dá)式為v=-(K/μ)(dp/dx)-βρv2，其中β為非達(dá)西系數(shù)，流速與壓力梯度呈非線性關(guān)系。兩者的本質(zhì)區(qū)別在于是否考慮慣性力對(duì)滲流的影響，達(dá)西定律忽略慣性力，非達(dá)西定律需考慮。3.簡(jiǎn)述溶解氣驅(qū)油藏的開發(fā)特點(diǎn)。答：溶解氣驅(qū)油藏?zé)o外部或邊底水能量補(bǔ)充，開發(fā)過程分為三個(gè)階段：①地層壓力高于飽和壓力時(shí)，依靠原油和巖石的彈性膨脹驅(qū)動(dòng)，采油速度低、氣油比穩(wěn)定；②地層壓力低于飽和壓力后，溶解氣不斷析出形成氣泡，氣泡膨脹驅(qū)動(dòng)原油流動(dòng)，但氣泡未連通時(shí)（溶解氣驅(qū)階段），氣油比快速上升，采油速度增加；③氣泡連通形成連續(xù)氣相（氣頂驅(qū)階段），氣體竄流嚴(yán)重，油相滲透率大幅下降，采油速度驟降，氣油比達(dá)到峰值后因氣體大量采出而下降?？傮w采收率低（一般5%-20%），開發(fā)效果差。4.壓裂增產(chǎn)的主要機(jī)理是什么？答：壓裂通過向地層注入高壓流體，在井底形成裂縫并延伸，其增產(chǎn)機(jī)理包括：①縮短滲流距離：裂縫溝通遠(yuǎn)井地帶，使流體從“徑向流”變?yōu)椤熬€性流”，降低滲流阻力；②提高近井滲透率：裂縫內(nèi)充填支撐劑（如石英砂、陶粒），形成高導(dǎo)流能力通道，避免裂縫閉合；③解除井底污染：壓裂可穿透污染帶，將污染物擠入地層深處或隨返排液帶出；④溝通天然裂縫：人工裂縫與天然裂縫網(wǎng)絡(luò)連接，擴(kuò)大泄油面積。四、計(jì)算題（共43分）1.（15分）某巖心長(zhǎng)度L=5cm，橫截面積A=2.5cm2，用粘度μ=1.2mPa·s的煤油在壓差Δp=0.3MPa下做流動(dòng)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得流量Q=0.8cm3/s。（1）計(jì)算該巖心的絕對(duì)滲透率K（單位：mD）；（2）若改用天然氣（粘度μ_g=0.02mPa·s，壓力p=2MPa，氣體偏差因子Z=1.05）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，考慮滑脫效應(yīng)（克氏系數(shù)b=0.1MPa），計(jì)算視滲透率K_a（單位：mD）。解：（1）根據(jù)達(dá)西定律Q=KAΔp/(μL)，變形得K=QμL/(AΔp)。代入數(shù)據(jù)：Q=0.8cm3/s，μ=1.2mPa·s=1.2×10^-3Pa·s，L=5cm=0.05m，A=2.5cm2=2.5×10^-4m2，Δp=0.3MPa=3×10^5Pa。K=(0.8×10^-6m3/s×1.2×10^-3Pa·s×0.05m)/(2.5×10^-4m2×3×10^5Pa)=(0.8×1.2×0.05×10^-9)/(2.5×3×10^1)=(0.048×10^-9)/(7.5×10^1)=6.4×10^-13m2轉(zhuǎn)換為mD：1mD=0.987×10^-15m2，故K=6.4×10^-13/0.987×10^-15≈648.4mD（2）視滲透率K_a=K(1+b/p)，其中b=0.1MPa，p=2MPa。K_a=648.4×(1+0.1/2)=648.4×1.05≈680.8mD2.（14分）某油藏有效厚度h=10m，孔隙度φ=20%，束縛水飽和度S_wi=25%，原始含油飽和度S_oi=75%，原油體積系數(shù)B_o=1.2m3/m3，地面原油密度ρ_o=0.85t/m3，采收率E_R=30%。（1）計(jì)算油藏地質(zhì)儲(chǔ)量（單位：10^4t）；（2）計(jì)算可采儲(chǔ)量（單位：10^4t）。解：（1）地質(zhì)儲(chǔ)量N=100Ahφ(1-S_wi)/B_o×ρ_o（公式中A為油藏面積，假設(shè)A=1km2=10^6m2）。代入數(shù)據(jù)：A=10^6m2，h=10m，φ=0.2，S_wi=0.25，B_o=1.2，ρ_o=0.85t/m3。N=100×10^6×10×0.2×(1-0.25)/1.2×0.85=100×10^6×10×0.2×0.75/1.2×0.85=100×10^6×(1.5/1.2)×0.85=100×10^6×1.25×0.85=100×10^6×1.0625=10625×10^4t（2）可采儲(chǔ)量N_R=N×E_R=10625×30%=3187.5×10^4t3.（14分）某油井處于彈性驅(qū)動(dòng)階段，地層滲透率K=50mD，油層厚度h=8m，原油粘度μ_o=5mPa·s，體積系數(shù)B_o=1.1，井底流壓p_wf=15MPa，原始地層壓力p_i=25MPa，井半徑r_w=0.1m，供油半徑r_e=500m。（1）計(jì)算油井日產(chǎn)油量（單位：m3/d）；（2）若井底污染導(dǎo)致表皮系數(shù)S=3，計(jì)算污染后的日產(chǎn)油量（保留兩位小數(shù)）。解：（1）彈性驅(qū)動(dòng)階段油井產(chǎn)能公式為Q_o=(2πKh(p_i-p_wf))/(μ_oB_oln(r_e/r_w))。代入數(shù)據(jù)：K=50mD=50×0.987×10^-15m2≈4.935×10^-14m2（實(shí)際計(jì)算中可保留mD單位，利用達(dá)西公式簡(jiǎn)化）；h=8m；μ_o=5mPa·s=5×10^-3Pa·s；B_o=1.1；p_i-p_wf=10MPa=10^7Pa；r_e/r_w=500/0.1=5000，ln(5000)≈8.517。Q_o=(2×3.14×50×10^-3×8×10^7)/(5×1.1×8.517)（注：此處簡(jiǎn)化單位轉(zhuǎn)換，1mD=1×10^-3μm2=1×10^-12m2，實(shí)際計(jì)算中更簡(jiǎn)便的方式是使用現(xiàn)場(chǎng)常用單位：Q_o(m3/d)=0.543Kh(p_i-p_wf)/(μ_oB_oln(r_e/r_w))）按現(xiàn)場(chǎng)公式計(jì)算：Q_o=0.543×50×8×(25-15)/(5×1.1×ln(500/0.1))=0.543×50×8×10/(5×1.1×8.517)=0.543×4000/(46.8435)≈0.543×85.4≈46.37m3/d（2）污染后產(chǎn)能公式為Q_o'=Q_o/(1+S×(ln(r_e/r_w))/ln(r_e/r_w