《渗流力学》
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1.渗流力学:研究流体在多孔介质中流动规律的一门学科2.采油指数:单位压差下的产油量。
3.舌进现象:当液体质点从注水井沿x 方向己达到生产井时,沿其他流线运动的质点还未达到生产井,这就形成了舌进现象。
4.稳定渗流:运动要素(如速度、压力等)都是常数的渗流。
5.绝对无阻流量:气井井底压力为一个大气压时的气井产量。
6.渗流速度:流体通过单位渗流面积的体积流量。
7.多井干扰:多井同时工作时,地层内各点的压降等于各井单独工作时的压力降的代数和。
8.稳定试井:通过认为地改变井的工作制度,并在各个工作制度稳定的条件下测量其压力及对应的产量等有关资料,以确定井的生产能力和合理的工作制度,以及推算地层的有关参数等。
1、压力梯度曲线——p=a+bh2、非线性渗流的二项式——2p aQ bQ ∆=+3、采油指数——Q J p=∆,单位压差下油井日产量4、不完善井折算半径——由于井底不完善,导致流线集中而引起的附加压力降落,这个附加压力可以用缩小的井半径来表示,称为不完善井折算半径。
sw we eR R -=5、势的叠加——1ni i =Φ=Φ∑6、平面径向稳定流的渗流阻力——ln2e wr R K hr μπ=8、折算压力——Pr=P+γZ ,表示各点流体相对于一个平面的总能量。
11、达西定律——K p Q A Lμ∆=∆12、汇点反映——以断层面为界面,一口生产井镜像反映得到同样的性质的井,称为汇点反映。
13、综合弹性压缩系数——t f L C C C φ=+ 14、导压系数——tKc μ,表示压力波在地层中传播速度的快慢量。
15、等饱和度面移动方程——'00()()t w w f S x x q t dt Aφ-=⋅⎰16、按照储集层的空间形态,油藏可以分成为哪两种类型? 答案:层状油藏和块状油藏17、简述油藏开发中的几种驱油方式。
答案:水驱、气顶气驱、溶解气驱、弹性驱、重力驱18、简述油藏流体渗流时流体质点真实平均速度的概念,及其与渗流速度的关系。
渗流力学知识点总结一、渗流基本理论1.渗流的基本概念渗流是指流体在多孔介质中的流动现象。
多孔介质是由孔隙和固体颗粒组成的介质,流体可以通过孔隙和固体颗粒之间的空隙进行流动。
渗流现象在自然界和工程领域都有着广泛的应用,如地下水的运移、石油的开采、地下储层的注水等。
2.渗透性与渗透率渗透性是指单位压力下单位面积介质对流体的渗透能力,通常用渗透率来描述。
渗透率是介质内渗流速度与流体粘滞力之比。
一般来说,渗透性越大,渗透率越高,介质对流体的渗透能力越强。
3.渗透压力与渗透率渗透压力是指多孔介质内部由于孔隙中流体分布不均匀而产生的压力。
渗透压力的大小与介质的孔隙结构、流体的性质、地下水位等因素有关,它是影响渗流速度和方向的重要因素。
4.达西定律达西定律是描述渗透性与渗流速度之间关系的定律,它指出在流体粘滞力不考虑的条件下,渗透速度与渗透压力成正比,与渗透率成反比。
达西定律为渗流理论研究提供了重要的基础。
二、多孔介质渗流规律1.多孔介质的渗流特性多孔介质是由孔隙和固体颗粒组成的介质,它具有复杂的微观结构和介质性质。
渗流在多孔介质中受到许多因素的影响,如介质的孔隙度、渗透率、渗透性等,这些因素决定了渗流规律的复杂性和多样性。
2.渗流方程渗流方程是描述多孔介质中流体运移规律的方程,它通常由渗流方程和质量守恒方程两部分组成。
渗流方程描述了流体在多孔介质中的流动规律,它是渗流力学研究的核心内容。
3.多孔介质的稳定性多孔介质中的渗流现象可能受到介质本身的稳定性限制。
孔隙结构、流体的性质以及渗透压力等因素都会影响介质的稳定性,这对渗流速度和方向产生重要影响。
4.非均质多孔介质中的渗流非均质多孔介质中的渗流现象通常较为复杂,其渗透率、孔隙度、渗透性等参数都可能在空间上呈现非均匀性。
对非均质多孔介质中渗流规律的研究对于实际工程应用具有重要意义。
三、非线性渗流1.非线性渗流模型非线性渗流模型是描述介质非线性渗流现象的数学模型。
渗流力学1、渗流的特点是什么答:阻力大,流速慢。
2、什么是多孔介质,有哪些特点答:由毛细管和微毛细管组成。
特点为:储容性、渗透性、比表面性、结构复杂。
3、写出渗流速度及真实渗流速度的定义,并说明它们之间的关系答:渗流速度:流体通过单位渗流面积的体积流量;真实渗流速度:流体通过单位真实渗流面积的体积流量,关系为V=Ø·VØ4、一般的渗流形式有哪些答:平面单向流、平面径向流、球形径向流。
5、什么是原始地层压力获得原始地层压力的方法有哪些答:油藏在投入开发以前测得的地层压力称为原始地层压力,获得方法有:打第一批探井时测得的;通过压力梯度曲线得到。
6、什么是折算压力其物理意义是答:油藏中任一点的实测压力均与其埋藏深度有关,为了确切地表示地下的能量分布情况,必须把地层内各点的压力折算到同一水平面上,这个水平面称为折算平面,经折算后的压力称为折算压力。
其物理意义为折算压力在实质上代表了该点流体所具有的总的机械能。
7、在渗流过程中一般受到哪些力的作用主要作用力是什么答:流体的重力、惯性力、粘滞力、岩石及流体的弹性力、毛细管压力。
后三个为主要作用力。
8、油藏驱动类型一般有哪几种答:弹性驱动、溶解气驱动、气压驱动、重力驱动、重力水驱动。
9、什么是达西定律为什么说它是线性渗流定律答:达西定律为q=KA∆p/μL 因为流量q与压差∆p呈线性关系,故达西定律也是线性渗流定律。
10、达西定律中各物理量的单位是什么答:K—渗透率—m2;A—横截面积—m2;∆p—两个渗流截面间的压差—Pa;μ—粘度—Pa·s;L—两个渗流截面间的距离,m。
11、在什么情况下会产生非线性渗流答:高速非线性渗流:一般会出现在气井或裂缝性油井中;低速非线性渗流:低渗,特低渗油藏或是稠油油藏中。
12解决渗流问题的一般思路是什么答:第一步,建立比较理想的物理模型;第二步,对物理模型建立相应的数学模型;第三步,对数学模型求解;第四步,将求得的理论结果应用到实际问题中。
渗流力学渗流力学,也称为多孔介质流动力学,是关注多孔介质中油气水等流体的运动与物质传输的一门交叉学科。
本文将从渗流力学的基本概念、渗透性与渗流规律、渗流模型及其数学描述、渗透率测定以及渗流在工程领域的应用等方面进行综述。
一、基本概念多孔介质即为孔隙率大于零的介质,多数包括岩石、土壤等。
我们通常所知的原油、水等都是沿着孔隙流动的,因此对于研究油气水等流体在多孔介质中的运动及物质传输,渗流力学便成为了必不可少的工具。
渗流力学研究的流体如下:1.单相流体:包括气体和液体。
2.不可压缩单相流体:流体密度不随流速变化的流体。
3.不可压缩多相流体:指含空气、水和油的混合流体。
4.可压缩流体:长跑中会考虑的空气。
快速均匀地离开多孔介质的流体称之为洁净流体。
二、渗透性与渗流规律多孔介质的渗透性是流体运动过程中一个重要的参数,通常用渗透率(permeability)来表示。
渗透率取决于多孔介质的孔隙度、孔隙分布及孔隙形态。
它反映的是一个多孔介质通过润湿的介质进行渗透时,所需要克服阻力的大小。
渗透流指液体、气体或气体-液体等多相流体沿渗透介质流动,而渗透介质包括孔洞和颗粒。
颗粒通常被认为是刚性球形粒子。
渗透性是多孔介质的透水能力。
它是空隙中液体流动的干扰抵消与力的关系,并通过Darcy’s Law来描述非细长孔径多孔介质的渗透流。
Darcy's Law的一般表述为:q = -K(∆p)/μ其中,q是流体的流量,K是渗透性,∆p是流体受力的压力差,μ是流体的黏度。
此外,根据流量公式Q = S × q,可以计算出平均流速v和渗透系数K’:v = q/SK' = Kμ其中,S是截面积。
三、渗流模型及其数学描述渗流过程通常分为传导和对流两种方式。
1.传导传导表示沿着渗透介质孔隙内的流动。
其过程可以用贾格尔-盖茨方程来理解。
dP/dx = -η(k/φ) dv/dx其中,η是粘度,k是渗透系数,φ是孔隙度,v是流量。
渗流力学一、词解释:1、多孔介质:由毛细管微毛细管构成的介质叫多孔介质。
2、双重介质:由两种孔隙空间构成的多孔介质叫重介质。
3、油水分界面:油藏中油和水接触面叫油水分界面。
4、油水边界:油水分界面在平面上的投影。
5、供给边界:若油藏有露头,露头处有水源供应,则露头在平面上的投影叫做供给边界。
6、储容容性:油藏储存和容纳流体的能力。
7、渗流速度:流体通过单位渗流面积的体积流量。
8、真实渗流面积:流体所流过孔道的横载面的面积。
9、原始地层压力:油藏在投入开发以前测得的地层压力叫原始地压力。
10、流动压力:在正常生产状态下,在生产井井底所测得的压力叫流动压力。
11、压力梯度曲线:第一批控井测得的原始地层压力与对应的地层深度作出的曲线叫压力梯度曲线。
12、折算压力:经折算后的压力叫折算压力,代表流体盾点总能量。
13、重力水压驱动方式:以与外界连通的水头压力或人工注水压力作用作为主要驱油动力的驱油方式。
14、弹性驱动:以岩石及流体本身的弹性力作为主要驱汪动力的驱动方式。
15、溶解气驱动:以从石油中不断分离出来的溶解气的弹性能作为主要驱油动力的驱油方式。
16、线性渗流:流体流动规律符合达西定律的流动叫线性渗流。
17、非线性渗流:凡是偏离达西定律的流动叫非线性渗流。
18、稳定渗流:运动要素在渗流过程不发生变化的渗流。
19、渗流数学模型:用数学语文综合表达油气渗流过程中全部力学现象与物理化学现象的内在联系和一般运动规律的方程。
20、平面单向流:流体沿着一个方向流动,流线互相平行的渗流叫平面单向流。
21、平面径向流:流体沿着半径向中心一点洪或向外扩散的流动叫平面径向流,井底附近流动即为平面径向流。
22、压力梯度:地层中流体流经单位长度距离所消耗的能量。
23、质量渗流速度:地层中单位时间单位截面所流过的质量流量。
24、流场图:由一组等压线和一组流线按一定规则构成的图形。
25、等压线:流场图中压力相等点的连线。
26、完善井:指油层部位全部钻穿,且裸眼完成的,井底不受污染的井。
《渗流力学》课程练习题
绪论及第一章渗流的基本概念和基本规律
1、油田在开发初期钻了四口探井,实测油层中部深度原始地层压力资料如表所示,以后又钻了一口井,油层中部海拔为-980m ,但未测压。
试根据已有测压资料推算此井油层中部原始地层压
2、验室做实验测定圆柱形岩心渗透率。
岩心半径为1cm ,长度为5cm ,在岩心两端建立压差,
使粘度为1mPa ·s 的液体流过岩心,2min 内测量出通过的液量15cm 3
,从水银压差计上知道岩心两端压差为157mmHg 高,试计算岩心的渗透率。
3、所示,圆柱形石英砂模型长为40cm ,横截面直径D=2.5cm ,渗透率2.52m ,试验用液体粘度3.45mPa ·s ,为了使通过模型的流量为4cm 3
/min ,需要在模型两端建立压差为多少?
第三章 单相液体稳定渗流理论
4、水压驱动油藏,地层厚度15m ,渗透率0.52m μ,孔隙度0.2,地下原油粘度9 mPa ·s ,原油体积系数1.15,地面原油密度0.85,地层静压10.8MPa ,油井半径10cm ,井距500m 。
问题:
①为使油井日产60t ,应控制井底压力为多少? ②供油区内平均地层压力为多少?
③距井250m 处的原油流到井底需要多少时间?
5、断层一侧有两口生产井,如图所示,求这两口井各自的产量(t/d ),已知:供给边缘上压力10.0MPa ,供给边缘半径10km ,油井半径10cm ,地层厚度10m ,地层渗透率0.52m μ,地下原油粘度9 mPa ·s ,原油体积系数1.15,地面原油密度0.85,油井井底压力均为7.5MPa 。
6、油田中二排注水井夹三排生产井如图所示。
已知各井井距均为500m ,井折算半径均为10cm ,L 1=L 4=1100m ,L 2=L 3=600m ,各排井井数均为20口,油层厚度为20m ,渗透率0.52m μ,地下原油粘度9 mPa ·s ,注水井井底压力19.5MPa ,油井井底压力7.5MPa ,原油体积系数1.2,地面原油密度0.85,求各井排的产量和各井排上单井平均产量。
第四章 弹性微压缩流体的不稳定渗流理论
7、性驱动方式下,某探井以30t/d 的产量投入生产,试求生产30d 后,井底流压为多少?已知:原始地层压力11.0MPa ,原油体积系数1.32,地下原油粘度3 mPa ·s ,渗透率0.52m μ,地层厚度10m ,综合压缩系数3×10-4
/MPa ,折算半径10cm ,脱气原油密度0.85。
8、田有一探井以20t /d 产量投入生产,生产15d 后,距该井1000m 处又有一新井以40t /d 产量投入生产,试问第一口井在生产30d 后井底压降为多少?已知:K =0.252m μ,h =12m ,C =1.8×10-4
/MPa ,μ=9 mPa ·s ,B 0=1.12,ρ=0.85,R wr =10cm 。
9、层相交成120°角,在此角的分角线上有一口油井,井至断层的垂直距离为d ,试推导:
①油井关井后井底压力恢复规律的表达式。
②压力恢复曲线第二直线段与第一直线段斜率的比值。
③计算井到断层距离d 的公式。
10、面势流的流函数1032+-+=y x xy ϕ。
求:势函数φ及流速分量。
11、平面渗流流场的复势()()0,00>-=q z q z ω。
求:势函数及流函数,并绘出渗流流场。
第六章 两相渗流理论
已知:该油层束缚水饱和度S wc =0.2,使用图解法确定水驱油前缘含水饱和度值和油水两相渗流区平均含水饱和度值。