渗流力学课后题答案

《渗流力学》练习题+答案一、名词解释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。

二、填空1.符合(流量和压差成正比)的渗流叫(线性渗流)。

2.油气储集层的特点(储容性)、(渗透性)、(比表面大)和(结构复杂)。

3.渗流的三种基本几何形式有(平面单向流)、(平面径向流)、(球形径向流)。

4.流体渗流中受到的力主要有(粘滞力)、(弹性力)和(毛细管压力)。

5.单相液体稳定渗流的基本微分方程是(02=∇p )，为(拉普拉斯型方程)。

6.单相液体不稳定渗流的基本微分方程是(21pp t η∂∇=∂)，为(热传导方程型方程)。

7.油井不完善类型有(打开程度不完善)、(打开性质不完善)和(双重不完善)。

8.等产量两汇流场中等势线方程为(r 1r 2=C 0)，y 轴是一条(分流线)，平衡点是指(流场中流速为零的点)。

9.气井稳定试井时，按二项式处理试井资料时，其流动方程为(2sc sc 2wf 2e Bq Aq p p +=-)，绝对无阻流量表达式(Bp p B A A q 2)(42a 2e 2AOF -++-=)。

三、简答题1.试绘图说明有界地层中开井生产后井底压力传播可分为哪几个时期？2.渗流速度和真实渗流速度定义。

给出两者之间的关系。

渗流速度：流体通过单位渗流面积的体积流量，A q v /=。

作业1—程林松写出下列问题的运动方程：（1）多相渗流（油、气、水）（2）多重介质渗流（孔隙-裂缝-溶洞介质）（3）各向异性介质（4）非线性渗流（低渗）（5）非牛顿渗流作业2—程林松如下图所示，水平、均质、等厚、长度为a2，宽度为b2的长方形地层（两条断层和两条供给边界），地层厚度为h ，渗透率为K ，流体粘度为μ，综合压缩系数为t C ，在地层中间有一口生产井，弹性不稳定渗流，油井半径为w R ,原始地层压力为e p （供给边界压力也为e p ），导压系数：tC K μη=。

要求： （1） 在0=t 时刻以定产量Q 生产时，建立描述该流动的数学模型；（2） 在0=t 时刻以定压Pw 生产时，建立描述该流动的数学模型；（3） 在0=t 时刻以定产量Q 生产时，简述两种求解任一时刻地层任一点压力的思路和方法。

作业3—程林松要求：（1）推导该流场的等势线和流线方程，并画出渗流场示意图；（2）以此为例说明复势叠加原理；（3）定量分析在x轴和y轴上等势线、流线、渗流速度的特点和变化规律；（4）说明这是一个什么流动过程？作业4—程林松推导底水油藏水平井产量计算公式，油井见水时间计算公式。

作业5—程林松利用保角变换方法求解三分支裂缝井渗流问题：（1）写出等势线和流线方程；（2）绘制相应的渗流场图，分析三分支裂缝井渗流场的特点；（3）推导相应的产量计算公式。

作业6—程林松对比说明常规黑油模型和多相多组分模型流体物性参数的计算方法的差别。

作业7—程林松与常规油藏相比，低渗、特低渗油藏渗流特征的差别，建立渗流数学模型时如何考虑？作业8—程林松写出你理解的N-R迭代求解方法及过程（举例说明）？作业9—程林松如图所示有一边水油藏，已知地层厚度h，孔隙度Φ，流体粘度µ，刚性稳定渗流，已知Pe，Pw，Rw，a，B。

要求：（1）简述用势的迭加原理求油井产量Q的方法和步骤？（2）用保角变换方法推导油井产量Q的计算公式？作业10—程林松如图所示，距直线供给边a处有一产量为Q的生产井，已知Pe，Pw，Q，h，K，µ，a，Rw，刚性稳定渗流，试利用复势函数理论，定量分析该流场的特点（等势线分布及特点、流线分布及特点、渗流速度）作业11—程林松写出黑油与多组份渗流数学模型，说明物性参数计算方法的差别？作业12—程林松写出完成一流体混合物完整PT相图的求解过程和方法？黄世军老师作业绪论1、水平、均质、等厚三角形油藏（如图所示，两侧具有封闭边界、一侧具有恒定定压边界，压力为Pi，渗透率K，流体粘度为μ，厚度为h，弹性压缩系数为Ct，在油藏中部（位置如图所示）有一口井初始时刻（t=0）恒定产量 Q 生产，井筒半径为 Rw，地层原始压力为 Pi，弹性不稳定渗流；请写出该渗流问题的渗流数学模型。

《渗流力学》练习题+答案一、名词解释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。

二、填空1.符合(流量和压差成正比)的渗流叫(线性渗流)。

2.油气储集层的特点(储容性)、(渗透性)、(比表面大)和(结构复杂)。

3.渗流的三种基本几何形式有(平面单向流)、(平面径向流)、(球形径向流)。

4.流体渗流中受到的力主要有(粘滞力)、(弹性力)和(毛细管压力)。

5.单相液体稳定渗流的基本微分方程是(02=∇p )，为(拉普拉斯型方程)。

6.单相液体不稳定渗流的基本微分方程是(21pp t η∂∇=∂)，为(热传导方程型方程)。

7.油井不完善类型有(打开程度不完善)、(打开性质不完善)和(双重不完善)。

8.等产量两汇流场中等势线方程为(r 1r 2=C 0)，y 轴是一条(分流线)，平衡点是指(流场中流速为零的点)。

9.气井稳定试井时，按二项式处理试井资料时，其流动方程为(2sc sc 2wf 2e Bq Aq p p +=-)，绝对无阻流量表达式(Bp p B A A q 2)(42a 2e 2AOF -++-=)。

三、简答题1.试绘图说明有界地层中开井生产后井底压力传播可分为哪几个时期？2.渗流速度和真实渗流速度定义。

给出两者之间的关系。

渗流速度：流体通过单位渗流面积的体积流量，A q v /=。

由题意知ΔL =10cm 时：1（2旧版）：设有一均质无限大地层中有一生产井，油井产量q =100m 3/d ，孔隙度=0.25，h =10m ，求r =10m ，100m ，1000m ，10000m 时渗流速度和液流速度，通过计算，能看出什么? 解：2h A r π=，渗流速度qv A=，液流速度w v φ＝当r=10m 时，34q 100/864001000(/)0.00184/22 3.1410()10()0.00184100/10000.000184/ 1.8410/q m ks v m ksA rh m m cm s cm sπ-⨯====⨯⨯⨯=⨯==⨯ 当r=100m 时，51.8410cm /s v -=⨯，s /cm 1037.7w 5-⨯＝ 当r=1000m 时，61.8410cm /s v -=⨯，s /cm 1037.7w 6-⨯＝ 当r=10000m 时，71.8410cm /s v -=⨯，s /cm 1037.7w 7-⨯＝ 由此可以看出，离井眼越远，渗流速度以及液流速度也越小2（4旧版）：设油层p e =12MPa ，p w =10.5MPa ，r e =10000m ，r w =0.1m ，r =100m ，求r ~r e 及r w ~r 两区内的平均压力。

解：e w e e e w r ln r r ln r P P P P =－－；e w e wr 2ln r e P PP P －＝－ 当r ＝100m 时，1210.51000012ln 11.410000100ln0.1P MPa ==－－在r ～re ：，e 1211.4e 11.931211.94r 100002ln 2ln100re P P P P MPa --=-=-=＝MPa 在r w ～r ：w w 11.33r 2ln r P P P P MPa -=-11.4-10.5＝11.4-=1002ln0.15（7旧版）：已知液体服从达西定律成平面径向流入井，r e =10km ，r w =10cm ，试确定离井多远处地层压力为静压力与井底流动压力的算术平均值?解：由题意得：→e w r r r =解得r ＝31.623m6（8旧版）：地层渗透率与井距离r 成线性规律变化，在井底r =r w 处，K =K w ，在供给边缘r =r e 处，K =K e ，计算流体服从达西定律平面径向流的产量，并将此产量与同等情况下，各自渗透率都为K w 的均质地层平面径向流产量相比较。

《地下水动力学》习题集第一章渗流理论基础一、解释术语1. 渗透速度2. 实际速度3. 水力坡度4. 贮水系数5. 贮水率6. 渗透系数7. 渗透率8. 尺度效应9. 导水系数二、填空题1．地下水动力学是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石和岩溶岩石中运动规律的科学。

通常把具有连通性的孔隙岩石称为多孔介质，而其中的岩石颗粒称为骨架。

多孔介质的特点是多相性、孔隙性、连通性和压缩性。

2．地下水在多孔介质中存在的主要形式有吸着水、薄膜水、毛管水和重力水，而地下水动力学主要研究重力水的运动规律。

3．在多孔介质中，不连通的或一端封闭的孔隙对地下水运动来说是无效的，但对贮水来说却是有效的。

4. 地下水过水断面包括_空隙_和_固体颗粒_所占据的面积.渗透流速是_过水断面_上的平均速度，而实际速度是_空隙面积上__的平均速度。

在渗流中，水头一般是指测压管水头，不同数值的等水头面(线)永远不会相交。

5. 在渗流场中，把大小等于_水头梯度值_，方向沿着_等水头面_的法线，并指向水头_降低_方向的矢量，称为水力坡度。

水力坡度在空间直角坐标系中的三个分量分别为_Hx∂-∂_、Hy∂-∂_和_Hz∂-∂_。

6. 渗流运动要素包括_流量Q_、_渗流速度v_、_压强p_和_水头H_等等。

7. 根据地下水渗透速度_矢量方向_与_空间坐标轴__的关系，将地下水运动分为一维、二维和三维运动。

8. 达西定律反映了渗流场中的_能量守恒与转换_定律。

9. 渗透率只取决于多孔介质的性质，而与液体的性质无关，渗透率的单位为cm2或da。

10. 渗透率是表征岩石渗透性能的参数，而渗透系数是表征岩层透水能力的参数，影响渗透系数大小的主要是岩层颗粒大小以及水的物理性质，随着地下水温度的升高，渗透系数增大。

11. 导水系数是描述含水层出水能力的参数，它是定义在平面一、二维流中的水文地质参数。

12. 均质与非均质岩层是根据_岩石透水性与空间坐标_的关系划分的，各向同性和各向异性岩层是根据__岩石透水性与水流方向__关系划分的。

⽯油⼯程渗流⼒学习题答案1、由题意知ΔL=10cm 时：3260/60(/)*1.5()*10()p 0.5()1.5()*20()q L cm s cp cm atm KA D cm µ??===a 05.0MP P =?1（2旧版）：设有⼀均质⽆限⼤地层中有⼀⽣产井，油井产量q =100m 3/d ，孔隙度=，h =10m ，求r =10m ，100m，1000m ，10000m 时渗流速度和液流速度，通过计算，能看出什么解：2h A r π=，渗流速度qv A=，液流速度w v φ＝当r=10m 时，34q 100/864001000(/)0.00184/22 3.1410()10()0.00184100/10000.000184/ 1.8410/q m ks v m ksA rh m m cm s cm sπ-?=====?==? s /cm 1037.7w 4-?＝当r=100m 时，51.8410cm /s v -=?，s /cm 1037.7w 5-?＝当r=1000m 时，61.8410cm /s v -=?，s /cm 1037.7w 6-?＝当r=10000m 时，71.8410cm /s v -=?，s /cm 1037.7w 7-?＝由此可以看出，离井眼越远，渗流速度以及液流速度也越⼩2（4旧版）：设油层p e =12MPa ，p w =，r e =10000m ，r w =，r =100m ，求r ~r e 及r w ~r 两区内的平均压⼒。

解：e w e e e w r ln r r ln r P P P P =－－；e w e wr 2ln r e P PP P －＝－当r ＝100m 时，1210.51000012ln 11.410000100ln0.1P MPa ==－－在r ～re ：，e 1211.4e 11.931211.94r 100002ln 2ln100re P P P P MPa --=-=-=＝MPa在r w ～r ：w w 11.33r 2ln r PP P P MPa -=-11.4-10.5＝11.4-=1002ln0.15（7旧版）：已知液体服从达西定律成平⾯径向流⼊井，r e =10km ，r w =10cm ，试确定离井多远处地层压⼒为静压⼒与井底流动压⼒的算术平均值解：由题意得：e w e e we e wr ln r r 2ln r P P P P P P +==－－→e w r r r =解得r ＝6（8旧版）：地层渗透率与井距离r 成线性规律变化，在井底r =r w 处，K =K w ，在供给边缘r =r e 处，K =K e ，计算流体服从达西定律平⾯径向流的产量，并将此产量与同等情况下，各⾃渗透率都为K w 的均质地层平⾯径向流产量相⽐较。

第四章土的渗流性和渗流问题一、填空题1.当渗流方向向上，且水头梯度大于临界水头梯度时，会发生流砂现象。

2.渗透系数的数值等于水力梯度为1时，地下水的渗透速度越小，颗粒越粗的土，渗透系数数值越大。

3.土体具有被液体透过的性质称为土的渗透性或透水性。

4.一般来讲，室内渗透试验有两种，即常水头法和变水头法。

5.渗流破坏主要有流砂和管涌两种基本形式。

6.达西定律只适用于层流的情况，而反映土的透水性的比例系数，称之为土的渗透系数。

7.出现流砂的水头梯度称临界水头梯度。

8.渗透力是一种体积力。

它的大小和水力坡度成正比，作用方向与渗流方向相一致。

)二、名词解释1.渗流力：水在土中流动时，单位体积土颗粒受到的渗流作用力。

2.流砂：土体在向上动水力作用下，有效应力为零时，颗粒发生悬浮、移动的现象。

3.水力梯度：土中两点的水头差与水流过的距离之比。

为单位长度上的水头损失。

4.临界水力梯度：使土开始发生流砂现象的水力梯度。

三、选择题1.流砂产生的条件为：（ D ）（A）渗流由上而下，动水力小于土的有效重度￥（B）渗流由上而下，动水力大于土的有效重度（C）渗流由下而上，动水力小于土的有效重度（D）渗流由下而上，动水力大于土的有效重度2.饱和重度为20kN/m3的砂土，在临界水头梯度I Cr时，动水力G D大小为：（ C ）（A）1 kN/m3（B）2 kN/m3 （C）10 kN/m3 （D）20 kN/m33.反应土透水性质的指标是（ D ）。

（A）不均匀系数（B）相对密实度（C）压缩系数（D）渗透系数4.下列有关流土与管涌的概念，正确的说法是（ C ）。

（A）发生流土时，水流向上渗流；发生管涌时，水流向下渗流（B）流土多发生在黏性土中，而管涌多发生在无黏性土中~（C）流土属突发性破坏，管涌属渐进式破坏（D）流土属渗流破坏，管涌不属渗流破坏5.土透水性的强弱可用土的哪一项指标来反映（ D ）（A）压缩系数（B）固结系数（C）压缩模量（D）渗透系数6.发生在地基中的下列现象，哪一种不属于渗透变形（ A ）（A）坑底隆起（B）流土（C）砂沸（D）流砂7.下属关于渗流力的描述不正确的是（ D ）。

《地下水动力学》习題集第一章渗流理论基础二、填空題1. 地下水动力学是研究地下水在孔隙岩石、裂晾岩石和岩溶岩石中运动规律的科学。

通常把具有连通性的孔隙岩石称为多孔介质,而其中的岩石颗粒称为骨架。

名孔介质舸特点是％相性、孔隙性、MUfnftOo2. 地下水在多孔介质中存在的主要形式有吸着水、薄除水、毛管水和重力A，而地下水动办学主要研究重力水的运动规律。

3. 在多孔介质巾，不连通的或一端封冈的孔晾对地下水运动来说是无如, 但对贮水来说却是有效的。

4. 地下水ii水斷面包括一空隙_和=a掘业所占据的面枳•渗透渣速是_过水断肚_上的平沟速度,而实际速度是空輕上—的平均速度。

在渗浦中，水头一股是指测圧管水头，不同数值的等水头面（线）永近不会相交。

5. 在渗流场中，把大小等于方向沿着/水头血_的法线，并指向水头_降低_方向的矢量，称为水力ffiHo水力玻度在空同直角坐标系中的三⑷心羞、6. 渗流运动要素包括』量Q_、_iJOJLv_.」十'强p一和—水头也等等。

7. 根据地下水渗透速度〜矢量方向—弓—空间坐标龜—的关系，将地下水运动分为一绒、二绒和三绒运动。

&达西定律反映了渗流场中的「龍量守与转换_定律。

9. 渗诱率只取决干名孔介质的性质，而与液休的111贯无关，渗透率的单位为cm'或da o10. 渗诱率是表征岩石渗透性能舸参数,而渗诱系数是表征岩层透水能力的参数，影响渗透系数大小的主要是岩层m小以及水的物理性质,随着地下水温度的开高，渗透系数增大。

11. 导水系数是描述含水层岀水能力的参数,它是定义在平面一、二绒流中的水文地质参数。

12. 血质与非血质岩层是根据_蚩石透水性与空间坐札_的关系则分的，各向同性和各向异性岩层是根据—蚩石透水性与水流方闻—关系划分的。

13. 渗透系数在各向同性岩层中是一标量在各向异性岩层是—壘，在三维空间中它由丿f分豊组戒,在二维流中则由_心迅一组成。

一、 公式推导1、均质水平圆形地层中心一口生产井，油井以定产量q 生产，已知井折算半径r we ，边界压力p e ，地层厚度h ，若在r e 到r 1（地层中某点）之间服从线性渗流规律，r 1到r we 之间服从二项式非线性渗流规律（2dp v v dr Kμβρ=+，v —渗流速度），求井底压力p wf 的表达式。

2αρννμ+=Kdr dp 2[()]22e ewfwe p rp r q q dp dr K rh rhμαρππ=+⎰⎰11221211111ln 2222e we r r e wf r r we e r q q q q p p dr dr Kh r h r Kh r h r r μαρμαρππππ⎛⎫-=+=+-⎰⎰ ⎪⎝⎭2、均质水平等厚圆形地层中有一口完善生产油井以定井底压力p wf 生产，地层流体向井的流动服从达西定律且呈稳定渗流，已知油井半径r w ，供给边界半径r e ，供给边界压力p e ，地层厚度h ，地层流体粘度为K ，地层流体粘度为μ。

请导出油井产量的表达式。

渗流0122=+drdpr r d p d 转换0)(1=dr dpr dr dp r 积分 1C drdpr = 分离变量 dr rC dp 11=21ln C r C p += 带入初始条件 21ln C r C p e e += 21ln C r C p w w += 联立求得 r r r r p p p p ewe w e e ln ln --= 求导r r r p p drdp we w e 1ln -=带入达西表达式 r r r p p K v wew e 1ln -=μ 产量表达式 rhv Av q π2==wew e r r p p Kh q ln)(2μπ-=P191-1、H g pe p ∆+=ρ(1)p=9+850*9.8*（-940+950）*106-=9.0833MPa (2)p=8.5164MPa (3)p=9.633MPa (4)p=9.4831MPa 1号井是低压的1-2、9+850*9.8*（-1000-x ）*106-+1000*9.8*（x+1300）*106-=11.7 1-3、都折算到B 平面MPa gh p p A za 43.9=+=ρ<B p 所以由B 流向A P342-1、计算雷诺数dv l q π= s cm ld qv /018.0==π2.0103.35.17Re 35.1〈*==-μφρkv 所以服从达西定律2-2、3600*241002v r q π= v=58.9 cm/s Re=10.66>0.3 所以不服从达西定律。

油气渗流力学习题答案油气渗流力学习题答案油气渗流力学是石油工程中的重要学科，它研究的是油气在地下储层中的流动规律和特性。

在学习过程中，我们常常会遇到一些练习题，下面我将为大家提供一些典型的油气渗流力学习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。

题目一：已知油藏的有效厚度为20m，孔隙度为0.25，渗透率为1000md，油层压力为30MPa，地层温度为80℃，求油藏的孔隙流量。

解答：首先，我们需要计算油藏的有效孔隙度。

有效孔隙度等于总孔隙度乘以有效饱和度，而有效饱和度等于原油饱和度乘以孔隙度。

假设原油饱和度为0.8，则有效饱和度为0.8 * 0.25 = 0.2。

油藏的有效孔隙度为0.25 * 0.2 = 0.05。

接下来，我们可以使用达西定律计算孔隙流量。

达西定律可以表示为：Q = (k * A * ΔP) / (μ * L)其中，Q表示孔隙流量，k表示渗透率，A表示流动截面积，ΔP表示压力差，μ表示黏度，L表示流动长度。

假设流动截面积为1平方米，压力差为30MPa，黏度为0.1Pa·s，流动长度为20m。

代入上述数值，我们可以计算出孔隙流量为：Q = (1000md * 1m^2 * 30MPa) / (0.1Pa·s * 20m) = 1500000m^3/d所以，油藏的孔隙流量为1500000立方米/天。

题目二：已知油藏的有效厚度为30m，孔隙度为0.3，渗透率为800md，地层温度为70℃，油层压力为25MPa，求油藏的渗流能力系数。

解答：渗流能力系数可以通过渗透率和孔隙度的乘积来计算。

即：C = k * φ其中，C表示渗流能力系数，k表示渗透率，φ表示孔隙度。

代入上述数值，我们可以计算出渗流能力系数为：C = 800md * 0.3 = 240md所以，油藏的渗流能力系数为240md。

题目三：已知油藏的有效厚度为40m，孔隙度为0.35，渗透率为1200md，地层温度为60℃，油层压力为20MPa，求油藏的有效渗透率。

第一章 渗流的基本规律【1-1】一圆柱岩样6cm D =，10cm L =，22m K μ=，0.2φ=，油样沿轴向流过岩样，04mPa s μ=⋅，密度为800kg/m 3，入口端压力为0.3MPa e p =，出口端压力为0.2MPa w p =。

求：(1) 每分钟渗过的液量？ (2) 求雷诺数e R 。

(3) 求粘度162mPa s w μ=⋅、密度3=1000kg/m ρ的水通过岩样是的雷诺数(其余条件不变)。

【解】(1) 由达西定律知2212633(610)210(0.30.2)106084.82cm /min 44100.1∆πμ---⨯⨯⨯⨯-⨯==⨯=⨯⨯=⨯⨯AK p Q qt t L (2) 4284.82/60510m/s 6/4π-===⨯⋅q v A334e 3/23/210108005100.0090.24R ρφμ---⨯⨯⨯===⨯(3) 356e 3/2101000 1.210 6.8100.2162R ---⨯⨯⨯==⨯⨯ 【1-2】设液体通过直径10cm D =，长30cm L =的砂管，已知0.2φ=，00.65mPa s μ=⋅，0.7MPa p ∆=，0.3wc S =，200.2m μ=K ，求产量Q 、渗流速度v 和真实渗流速度t v 。

【解】由达西定律知产量 212663330.10.2100.710 5.610m /s 5.6cm /s 40.65100.3∆πμ---⨯⨯⨯⨯==⨯=⨯=⨯⨯AK p Q L 渗流速度 126430.2100.7107.1910m /s 0.65100.3K p v L ∆μ---⨯⨯⨯===⨯⨯⨯ 真实渗流速度 43t 7.1910= 3.6010m /s 0.2φ--⨯==⨯vv 【1-3】砂层500m L =，宽100m B =，厚4m h =，20.3m μ=K ，孔隙度0.32φ=，0 3.2mPa s μ=⋅，315m /d Q =，0.17wc S =，求：(1)压差p ∆，渗流速度V 和真实渗流速度t V 。

第四章⼟的渗流性和渗流问题习题与答案第四章⼟的渗流性和渗流问题⼀、填空题1.当渗流⽅向向上，且⽔头梯度⼤于临界⽔头梯度时，会发⽣流砂现象。

2.渗透系数的数值等于⽔⼒梯度为1时，地下⽔的渗透速度越⼩，颗粒越粗的⼟，渗透系数数值越⼤。

3.⼟体具有被液体透过的性质称为⼟的渗透性或透⽔性。

4.⼀般来讲，室内渗透试验有两种，即常⽔头法和变⽔头法。

5.渗流破坏主要有流砂和管涌两种基本形式。

6.达西定律只适⽤于层流的情况，⽽反映⼟的透⽔性的⽐例系数，称之为⼟的渗透系数。

7.出现流砂的⽔头梯度称临界⽔头梯度。

8.渗透⼒是⼀种体积⼒。

它的⼤⼩和⽔⼒坡度成正⽐，作⽤⽅向与渗流⽅向相⼀致。

⼆、名词解释1.渗流⼒：⽔在⼟中流动时，单位体积⼟颗粒受到的渗流作⽤⼒。

2.流砂：⼟体在向上动⽔⼒作⽤下，有效应⼒为零时，颗粒发⽣悬浮、移动的现象。

3.⽔⼒梯度：⼟中两点的⽔头差与⽔流过的距离之⽐。

为单位长度上的⽔头损失。

4.临界⽔⼒梯度：使⼟开始发⽣流砂现象的⽔⼒梯度。

三、选择题1.流砂产⽣的条件为：（ D ）（A）渗流由上⽽下，动⽔⼒⼩于⼟的有效重度（B）渗流由上⽽下，动⽔⼒⼤于⼟的有效重度（C）渗流由下⽽上，动⽔⼒⼩于⼟的有效重度（D）渗流由下⽽上，动⽔⼒⼤于⼟的有效重度2.饱和重度为20kN/m3的砂⼟，在临界⽔头梯度I Cr时，动⽔⼒G D⼤⼩为：（ C ）（A）1 kN/m3（B）2 kN/m3 （C）10 kN/m3 （D）20 kN/m33.反应⼟透⽔性质的指标是（ D ）。

（A）不均匀系数（B）相对密实度（C）压缩系数（D）渗透系数4.下列有关流⼟与管涌的概念，正确的说法是（ C ）。

（A）发⽣流⼟时，⽔流向上渗流；发⽣管涌时，⽔流向下渗流（B）流⼟多发⽣在黏性⼟中，⽽管涌多发⽣在⽆黏性⼟中（C）流⼟属突发性破坏，管涌属渐进式破坏（D）流⼟属渗流破坏，管涌不属渗流破坏5.⼟透⽔性的强弱可⽤⼟的哪⼀项指标来反映？（ D ）（A）压缩系数（B）固结系数（C）压缩模量（D）渗透系数6.发⽣在地基中的下列现象，哪⼀种不属于渗透变形？（ A ）（A）坑底隆起（B）流⼟（C）砂沸（D）流砂7.下属关于渗流⼒的描述不正确的是（ D ）。

第二章 单相不可压缩液体的稳定渗流【2-1】在圆形油藏中心有一口完善井，穿透四个K 、h 不同的小层（见表）。

各层的孔隙度0.2φ=，2000m e r =，10cm w r =，9MPa e p =，8MPa w p =，03mPa s μ=⋅，求：(1) 油井总产量Q 。

(2) 平均地层渗透率p K 。

(3) 绘制地层压力分布曲线，求从供给边线到井距10m 处和1000m 处的压力损失。

(4) 求液体从供给边线处运动到井底所需的时间。

表 不同厚度的渗透率厚度m渗透率2m μ 1h1K 2h 2K 3h3K 4h4K【解】(1) 记四个小层的产量分别为1Q ，2Q ，3Q ，4Q ，则总产量为4123412()lne w i i ewp p Q Q Q Q Q K h r r πμ-=+++=∑ 612332(98)10(30.160.480.610 1.0)10319.6m /d 2000310ln0.1π---⨯=⨯+⨯+⨯+⨯⨯=⨯⨯(2) 令 Q Q =虚拟实际 则有112233442()2()()ln lnp e w e w e ew wK h p p p p K h K h K h K h r r r r ππμμ--=+++∴ 112233441()p K K h K h K h K h h=+++ 230.160.480.610 1.00.6536810μ⨯+⨯+⨯+⨯==+++m(3) 由达西公式有()12w w r p r r p Q dr dp Kh r μπ⋅=⎰⎰图 压力分布曲epln ()2w wQ rp r p Kh r μπ=- ()ln ln e w w e w wp p rp r p r r r -=+110(10)8ln 8.47MPa 20000.1ln 0.1p =+= 10(10)98.470.53MPa e p p p ∆=-=-=同理 1000(1000)98.930.07MPa e p p p ∆=-=-= 压力分布曲线如图所示。

渗流力学课后答案第一章1．有四口油井测压资料间表1。

表题1的压力梯度数据已知原油的相对密度0.8，原始油水界面的海拔为－950m，试分析在哪个井附近形成低压区。

解：将4口井的压力折算成折算压力进行比较pzm1?pm1??g?Hm1=9.0×106+0.8×103×9.8×(950－940)=9.08MPapzm2?pm2??g?Hm2=9.0×106+0.8×103×9.8×(950－870)=9.48MPapzm3?pm3??g?Hm3=9.0×106+0.8×103×9.8×(950－850)=9.58MPapzm4?pm4??g?Hm4=9.0×106+0.8×103×9.8×(950－880)=9.45MPa由数值上可以看出在第一口井处容易形成低压区。

2．某油田有一口位于含油区的探井，实测油层中部的原始地层压力为8.822×106Pa，油层中部海拔为－1000m。

位于含水区有一口探井，实测地层中部原始地层压力为11.47×106 Pa，地层中部海拔－1300m。

已知原油的相对密度为0.85，地层水的相对密度为1。

求该油田油水界面的海拔高度。

解：由于未开采之前，油层中的油没有流动，所以两口探井的折算压力应相等，设h为油水界面的海拔高度，则：? pzm1?pm1??1g?Hm1?8.822?106?0.85?103?9.8??h?1000? pzm2?pm2??2g?Hm2?11.47?106?1?103?9.8??h?1300由pzm1?pzm2可得：h?-1198.64m该油田油水界面的海拔高度为-1198.64 m13．某油田在开发初期钻了五口探井，实测油层中部原始地层压力资料见表2。

表题3的压力梯度数据后来又钻了一口井，已知其油层中部海拔为－980m，试根据已有资料推算此井油层中部原始地层压力。

渗流力学思考题1、什么是稳定渗流写出稳定渗流的基本微分方程，并说明其属于哪种数理方程在渗流过程中，各渗流要素不随时间变化。

属于拉普拉斯方程。

2答：渗流场图和公式。

3、什么是渗流场图画渗流场图时应作何规定答：渗流场图：由一组等压线和一组流线按一定规则构成的图形。

规则：各相邻两条等压线间的压差值相等；各相邻两条流线间通过的流量相等。

4、由平面单向流和平面径向流的压力分布曲线，说明其压力消耗特点。

平面单向流：沿程渗流过程中压力是均匀下降的。

平面径向流：压力主要消耗在井底附近，这是因为越靠近井底渗流面积越小而渗流阻力越大的缘故。

5、单向流的渗流阻力：R=uL/kBh，平面径向流的渗流阻力：R=μ㏑﹙Re/Rw)/2πkh。

其物理意义：不知道。

6、写出平面径向流的流量公式，并说明提高油井产量一般有哪几种途径答途径：1酸化压裂，增加渗透率；2增大生产压差；3加入降粘剂，火烧油层；4补孔处理；5加密井。

7、什么是油井的完善性表示不完善性有几个物理量答：完善井，即油层全部钻穿，且裸眼完井。

不完善类型：①打开程度不完善②打开类型不完善③双重不完善。

物理量：油层厚度h、油层打开部分的厚度b、射孔数、射孔子弹的直径、射入深度、折算半径、表皮因子。

8、什么是稳定试井用途是什么答：稳定试井是通过人为的改变井的工作制度，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有关资料，以确定井的产生能力和合理的工作制度，以及推算地层的有关参数等。

用途：确定油井合理的工作制度；确定油井的生产能力；判断增产措施的效果；推算地层的有关参数。

指示曲线类型：Ⅰ型（n=1，流量和压差呈线性关系）Ⅱ型（n<1，一开始即出现非线性渗流）Ⅲ型（n>1，曲线不合格，即工作制度改变后尚未稳定即测试参数）。

9、什么是采油指数物理意义答：采油指数等于消耗单位压差采出的流量，物理意义是表示油井生产能力的一个重要参数。

10、什么叫多井干扰其实质是什么答：在油层中当许多油井同时工作时，其中任一口井工作制度的改变，如新井投产、事故停产或更换油嘴等，必然会引起其他井的产量或井底压力发生变化，这种现象称为井干扰现象。