油层物理部分练习题(附带答案).doc

油层物理练习册 储层流体的渗流特性
第一章 油藏流体的界面张力
一. 名词解释
1．自由表面能(free surface energy)： 表面层分子力场的不平衡使得这些表面分子储存了多余的能量，这种能量称为自由表面能
2．吸附(adsorption)： 溶解于某一相中的物质，自发地聚集到两相界面层并急剧减低该界面的表面张力的现象称为吸附
3．界面张力(interfacial tension)：也叫液体的表面张力，就是液体与空气间的界面张力。在数值上与比界面能相等。固体表面与空气的界面之间的界面张力，就是固体表面的自由能。
4．表面活性剂(surface active agent)：指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质

二．判断题，正确的在括号内画√，错误的在括号内画×
1．表面层溶质的浓度较相内大时称正吸附。 （√ ）
2．随界面两侧物质密度差增大，表面张力随之下降。 （× ）
3．表面活性剂的浓度愈高，则表面张力愈大。 （√ ）
4．油藏条件下的油气表面张力一定小于地面条件。 （√ ）
5．从严格定义上讲，界面并不一定是表面。 （√ ）
6. 界面两侧物质的极性差越大，界面张力越小。 （× ）

1

三．选择题
1．若水中无机盐含量增加，则油水表面张力将 ，若水中表面活性物质含量增加，则油水界面张力将 。
A.增加，增加 B.增加，减小
C.减小，增加 D.减小，减小 ( B )

2．随体系压力增加，油气表面张力将 ，油水表面张力将 。
A.上升，上升 B.上升，下降
C.下降，上升 D.下降，下降 ( D )

3．随表面活性物质浓度增加，表面张力 ，比吸附将 。
A.上升，上升 B.上升，下降
C.下降，上升 D.下降，下降 ( C )

4．在吉布斯吸附现象中，当表面活度 0，比吸附G 0，该吸附现象称
为正吸附。
A.大于，大于 B.大于，小于
C.小于，大于 D.小于，小于 ( C )

四．问答题
1．影响两相界面层的自由表面能的因素有哪些？如何影响？
影响因素：1、物质的组成：两相间分子的极性差越大，表面能也越大。
2、相态：液液界面张力与两相化学组成密切相关。
3、温度和压力：温度和压力直接影响到分子间的距离，因而分子间的作用力随之变化，使得界面层上分子的力场受到影响，从而引起界面张力变化。
4、溶解气：气体溶解度越大，界面张力越小。
2．何为表面张力？油藏流体的表面张力随地层压力，温度及天然气在原油（或水）中的溶解度的变化规律如何？
表面张力：液体表面任意二相邻部分之间垂直于它们的单位长度分界线相互作用的拉力。
变化规律：油藏流体表面张力随地层压力增大,温度升高而减小。天然气在原油中溶解度越大，油藏流体表面张力越小。
3．就你所知，测定液面表面张力的方法有哪些？
1、悬滴法 2、吊片法（又称悬片法、吊板法） 3、旋转液滴法

第二章 油藏岩石的润湿性

一.名词解释
1．润湿性(wettability)： 润湿是固体界面由固-气界面转变为固-液界面的现象。而润湿性是指一种液体在一种固体表面铺展的能力或倾向性。
2．附着功(adhesive power)：附着功指在非湿相流体中，将单位面积的湿相从固体界面拉（离）开所做的功。
3．润湿滞后(wetting hysteresis)：润湿滞后指在外力作用下开始运动时，三相周界面沿固体表面移动迟缓而使润湿接触角改变的一种现象。
4．润湿反转(wetting reciprocal)：固体表面在活性物质吸附作用下润湿性发生转化的现象称为润湿反转。
5．润湿接触角(wetting contact angle)：流体界面与固体表面交接点处,选择性润湿流体表面切线与固体表面间的夹角θ称为润湿接触角。
6．斑状润湿(dalmatian wettability)：是指在同一岩样的表面上由于矿物组成不同表 现出不同的润湿性
7．混合润湿(mixed wettability)： 指不同大小的孔道其润湿性不同，小孔隙保持水湿不含油，而大孔隙砂砾表面由于和原油接触变为油湿。
8．吸吮过程(imbibition process)：湿相驱替非润湿相的过程。
9．驱替过程(drainage process)：非润湿相驱替湿相的过程。

二．判断题，正确的在括号内画√，错误的在括号内画×
1．附着功愈小，则润湿程度愈强。 （ × ）
2．自吸吸入法测岩石润湿性时，若被水驱出的油相体积大于被驱出的水相体积，
则岩石润湿性为亲水。 （ √ ）
3．自吸过程的毛管力必定大于驱替过程的毛管力。 （× ）
4．湿相流体与固体间的界面张力越大，则润湿程度越强。 （×）
5．润湿现象的实质是表面张力的下降。 （√ ）
6．亲油油藏的水驱效率高于亲水油藏。 （×）
7．驱替过程的润湿接触角必定大于自吸过程。 （√ ）

三．选择题
1．在自吸法测定岩石的润湿性时，若吸入水量大于吸入油量，则岩石的润湿性为
A.亲水表面 B.亲油表面
C.中性表面 D.不确定 ( A )

2．按润湿接触角的定义，若接触角等于115度，则岩石表面润湿性为 。
A.亲水表面 B.亲油表面
C.中性表面 D.不确定 ( B )

3．表面张力愈 ，附着功愈 ，则润湿程度愈强。
A.大，大 B.大，小
C .小，大 D.小，小 ( A )

4．岩石润湿性发生显著变化后，下列参数中测定结果将发生显著变化的是。
A. 比面， B. 孔隙度
C. 绝对渗透率， D. 相对渗透率 ( D )

5．附着张力愈 ，附着功愈 ，则流体对固体的润湿程度愈强。
A. 大、大 ， B. 大、小
C. 小、大 ， D. 小、小 ( A )

6．岩石表面亲水，当其三相达到平衡时图

( ACDE )

7．下列三种纯净矿物表面亲水性强弱的顺序为 。
A.石英＞方解石＞粘土 B.方解石＞石英＞粘土
C.粘土＞石英＞方解石 D.石英＞方解石＞粘土 ( C )

8．亲水地层的水驱油过程是 过程，亲油地层的油驱水过程是 过程。
A.自吸，自吸 B.自吸，驱替
C.驱替，自吸 D.驱替，驱替 ( A )

四．问答题
1．何谓润湿，润湿性？影响润湿性的因素有哪些，如何影响？
润湿：液体在与固体接触时，沿固体表面扩展的现象。
润湿性：是指一种液体在一种固体表面铺展的能力或倾向性。
影响因素：1、岩石的矿物组成：不同岩石的性质，表面矿物对润湿性的影响不同。
2、油藏流体组成的影响：原油的组成非常复杂，按对润湿性的影响其物质可分为三类：非极性的烃类、含有极性的氧，硫，氮的化合物、原油中的极性物质。
3、表面活性物质的影响：表面活性物质吸附到岩石表面，可以使岩石的润湿性发生变化，甚至润湿反转。
4、岩石孔隙表面的非均匀质：实际岩石孔隙或岩石表面粗糙不平，导致了各处的表面能的不均匀，因此岩石的润湿性在各处也有差异。
5、孔隙结构、温度、压力对润湿性也有一定影响。
2．润湿接触角是怎样规定的？如何根据它来判定储层岩石的润湿性（亲水，亲油，或中性）？
润湿接触角：流体界面与固体表面交接点处,选择性润湿流体表面切线与固体表面间的夹角θ称为润湿接触角。
当θ<90°时,水可以润湿岩石,岩石亲水性好,称为水湿。
当θ=90°时,油、水润湿岩石能力相当,岩石既不亲水也不亲油，称为为中性润湿。
当θ>90°时,油可以润湿岩石,岩石亲油性好,称为油湿。
3．何谓润湿滞后？前进角和后退角是如何定义的？＞＞是否一定成立？
润湿滞后：指三相润湿周界受所处力场不平衡时沿固体表面的移动迟缓而使润湿接触角发生改变的现象。
前进角 ：水驱油时的接触角称为前进角。
后退角 ：油驱水时的接触角称为后退角。
＞＞ 的成立条件是在当三相周界停止运动、界面处于稳定状态时，测定的润湿角为稳定角，则有＞＞
4．什么叫静润湿滞后，动润湿滞后？请各举一例加以说明。
静润湿滞后：指油、水与岩石表面接触的先后次序不同—即水驱油或油驱水过程时产生的滞后现象。
动润湿滞后：在水驱油或油驱水过程中，当油、水和岩石三相周界沿固体表面向前移动时，由于油、水界面各处运动速度不同而使接触角发生变化的现象。

5. 画出下列各图中的前进角，后退角及三相周界处的界面张力
（1） （2）

（3）先画界面形状，再标角 （4）先画界面形状，再标角

亲油岩石，先饱和油，水驱油 亲水岩石，先饱和油，水驱油
6．在下面的四幅图里面，都是岩石-油-水体系，要求判定各自的润湿性，并画出润湿接触角。

第三章 油藏岩石的毛管力

一.名词解释
1.毛细管压力Pc(capillary pressure)：

2.贾敏效应(Jamin effect)：

3.毛细管滞后(capillary hysteresis)：

4.阈压(threshold pressure)：

5.润湿指数W(wettability index)：

6.J函数(j-function)：

二．判断题，正确的在括号内画√，错误的在括号内画×
1.毛管力曲线的中间平缓段愈高，则主要孔道半径愈大。 （ ）
2.两相流动时，并联孔道中较大孔道的流速一定大于较小孔道的流速。 （ ）
3.自吸过程毛管力一定大于驱替过程。 （ ）
4.同一油藏中油气过渡带高度大于油水过渡带高度。 （ ）
5.毛管力曲线上中间平缓段愈长，则毛细孔组成愈均匀。 （ ）
6.毛细管插入非湿相流体中，毛细液面将上升。 （ ）

三．选择题
1．毛管中两相弯曲界面所形成的毛细管力方向应指向 。
A.湿相一侧 B.非湿相一侧
C.管壁 D.沿曲面切线 ( )

2．有A,B两根等直径玻璃毛管，A管直接插入盛水烧杯中，稳定后A管内外的
水面高差为ha，B管先装满水后再插入上述烧杯中，稳定后B管内外的水面高差
为hb，那么ha与hb的关系为
A.ha＞hb B.ha＜hb
C.ha=hb D.不确定 ( )

3．岩石毛管力与油水过度带厚度成 ，与岩石平均孔径成 。
A.正比，正比 B.正比，反比
C.反比，正比 D.反比，反比 ( )

4．毛管力曲线测定方法中， 是一种经典方法， 测定速度最快。
A.压汞法，半渗法 B.离心法，半渗法
C.半渗法，离心法 D.半渗法，压汞法 ( )

5．毛管压力曲线上中值毛管力愈大，则岩石孔隙愈偏 ，岩石综合物性愈
A.粗，好 B. 粗，差
C.细，好 D. 细，差 ( )

6．将一根玻璃毛管插入盛油的烧杯中，则毛细管中液面将
A.上升 B.下降
C.不变化 D.不确定 ( )

7．表征分选差歪度略细喉道的图是_____。 ( )

8．毛管力曲线上中值毛管力是指 的毛管力。
A.毛管力等于50kg/时 B.离自由水面50米处
C.含水饱和度等于50%时 D.平均孔径所对应孔道 ( )

9．亲水岩石中水驱油的毛管力为 ，亲油岩石中水驱油毛管力为 。
A.动力，动力 B.动力，阻力
C.阻力，动力 D.阻力，阻力 ( )

10．离心法测定毛管力曲线时，欲实现水驱油过程，则须在岩心中先饱和 ，且岩心应置与转臂的 。
A.油，外 B.油，内
C.水，外 D.水，内 ( )

11．毛管中两相弯液面所形成的毛管力的方向指向
A. 湿相一侧， B. 非湿相一侧
C. 管壁， D. 沿曲面切线 ( )

四．问答题
1．如何建立毛管压力概念？怎样从力的三要素（大小，方向个作用点）分析任意曲面的附加压力Pc？

2．何谓贾敏效应？分析形成的原因，在实际油藏中如何减小这中应？

3．驱替过程和吸入过程是如何规定的？它们怎样影响毛管压力曲线？