渗流力学第三章22
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《渗流力学》课程教学大纲课程编号:02041002课程名称:渗流力学英文名称:Fluid Flow Through Porous Media课程类型:必修课课程性质:专业基础课总学时:56 讲课学时:48 实验学时:8学分: 4适用对象:石油工程专业、海洋油气工程、资源勘查工程先修课程:油层物理一、编写说明(一)制定大纲的依据根据《渗流力学》专业本科生培养计划要求制定本教学大纲。
(二)课程简介“渗流力学”是流体力学的一个分支,是研究流体在多孔介质中流动规律的一门学科。
本课程讲述的内容是“渗流力学”中的一个分支——地下渗流部分。
专门研究地下油气水及其混合物在地层中的流动规律。
(三)课程的地位和作用本课程是油气田开发与开采的理论基础,是石油工程专业和海洋油气工程专业的主干课程,同时也是资源勘查工程专业的选修课。
明确渗流理论是油气田开发,提高油田采收率等理论的基础,为学好专业课和解决有关地下油、气、水的渗流问题打好基础。
(四)课程性质、目的和任务本课程是石油工程专业和海洋油气工程专业本科学生的一门专业基础课,目的是通过各个教学环节使学生掌握油、气、水在地下流动规律,以及研究流体渗流规律的基本方法。
本课程的任务是使学生能掌握渗流力学基础概念、基本理论及解决渗流问题的基本技能。
(1)使学生掌握油、气、水渗流的基本规律及建立方程的基本方法;(2)培养学生用所学的渗流力学理论分析和解决渗流问题能力;(3)通过实验课培养学生严谨作风及动手能力。
(五)与其他课程的联系由于渗流力学是一门专业基础课,所以是其他专业课的基础,为学好其他专业课打下牢固的基础。
(六)对先修课的要求要求在学习本门课程之前,学好油层物理这门专业基础课,同时对高等数学中的求导,积分等知识能够熟练的应用。
一、大纲内容绪论渗流力学发展史,本课程研究方向。
第一章渗流的基础知识和基本定律(一)教学目的和任务使学生全面掌握渗流力学的基本概念和基本定律,使学生了解本课程的学习目的,为今后的学习打下基础。
第三章thanks your apple heyhey!!!1、多井干扰:如果油层中有许多井同时工作,任一口井工作制度的改变,如开井,关井,换油嘴变更产量等,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。
实质是:渗流场的重新分布。
遵循压力叠加原理。
2、势函数流函数满足柯西-黎曼拉普拉斯,为调和函数,相互正交。
3.叠加原理:多井同时工作时,压力值是按照压降叠加的,即地层中任一点的压降值等于各井单独工作时在此点造成的压降值得代数和。
4,等产量两汇中,y轴是一条分流线,x轴是一条主要流线。
等产量源汇中,y轴是一条等势线,x轴是一条主流线。
5,舌进现象:当液体质点沿主流线自注入井流入生产井,沿其他流线运动的质点还未到达生产井时,就形成舌进现象。
6.平衡点:两汇连心线的中点,即坐标系原点,由于该处r等于0,所以该处渗流速度为0,称为平衡点。
死油区:平衡点附近形成油的滞留区,称为死油区。
7.汇源反映法:假想以直线供给边缘oy轴为镜面,在镜面另一侧的半平面上反映出一个生产井的映像,即一个假想的等产量的注入井,从而使边界问题归结为无限大地层中一口生产井和一口注入井共同工作的问题,这种方法称为。
8.汇点反映法:假想以直线断层oy轴为镜面,在镜面另一侧的半平面上反映出一个生产井的映像,即一个假想的等产量的生产井,从而使断层问题归结为无限大地层中两口生产井共同工作的问题,这种方法称为。
9.等值渗流阻力法:根据电流和液流之间的相似性,用电路图来描述渗流的过程,然后按照电路定律列出电路方程来求解。
第四章1.无水采油量:油田开发中井排见水前的累积采油量。
无水采收率:无水采收量与地质储量的比值。
2、跃变:两相区的前缘含水饱和度突然下降。
活塞式水驱油:假定水驱油过程中地层含水区和含油区之间存在着一个明显的油水分界面,这个油水分界面将垂直于液流流线向井排出移动,水渗入含油区后将空隙中的油全部驱走,即油水分界面像活塞一样向井排移动,当它到达井排处时井排就见水。
绪论:1.渗流力学:就是研究渗滤的运动状态和运动规律的学科。
渗流力学研究涉及三个主要方面:工程渗流、生物渗流、地下渗流2.渗流:流体通过多孔介质的流动称为渗流或渗滤3.多孔介质:由骨架和相互连通的孔隙、裂缝、溶洞或各类毛细管体系组成的材料 第一章:1.油气藏:油气的储集的场所和流动空间油气藏作用:限制流体的流动范围、影响流体的渗流心态、决定流体的边界形状 按圈闭条件分为:①构造油气藏(背斜油气藏、断层油气藏、刺穿接触油气藏); ②地层油气藏(潜山油气藏、生物礁油气藏、不整合覆盖油气藏、地层超覆油气藏);③岩性油气藏(透镜状岩性油气藏、尖灭性岩性油气藏)根据流体在其中流动的空间特点分为:①层状油藏;②块状油藏2.多孔介质的特点:具有孔隙性、渗透性、比表面积大、孔隙结构复杂等基本特点 绝对渗透率:岩石允许流体通过的能力 有效渗透率:(相渗透率):岩石对于某一相流体的通过能力 相对渗透率:有效渗透率与绝对渗透率的比值按结构分类(结构复杂性):1.粒间孔隙结构;2.纯裂缝结构;3.裂缝-孔隙结构;4.溶洞-孔隙结构;5.溶洞-裂缝-孔隙结构 3.连续流体:把流体中的质点看成是在一个很小的体积中包含着很多分子的集合体,质点中流体的性质与周围质点中的流体性质成连续函数关系 连续介质:是在质点的典型体积上表现出来的平均性质连续介质场:连续流体在连续介质中的流动,在研究其流动规律时,其物性是连续变化的,即其数学方程是连续的,在这种连续系统中流动的场4.渗流过程中的力:重力、惯性力、粘滞力、弹性力、毛管力5.油藏中的压力:原始地层压力、供给压力、井底压力、折算压力(计算P19)6.油藏的驱动类型:重力水压驱动、弹性驱动、气压驱动、溶解气驱、重力驱动7.※达西定律8.渗流速度:渗流量与渗流截面积之比9.真实速度:渗流量与渗流截面的空隙面积之比10.渗流的基本方式:单相流、平面径向流、球面向心流11.非线性渗流指数形式:v=C (dp/dL)^n 式中C 为取决于岩层和流体性质的系数; n 为渗流指数 , n є(0.5~1), n=1时,渗流服从达西直线定律 12.启动压力梯度(吸附膜和水化膜的影响):在压力梯度较小时,流体不产生流动,渗流速度为零,当压力梯度大于某一值后,流体才发生流动,这一压力梯度值称为启动压力梯度 13.两相流体时,渗流阻力明显增加,且两相各自渗透率之和不等于单相渗流时的绝对渗透率。
渗流力学绪论多孔介质:由固体骨架和相互连通的孔隙,裂缝,溶洞或各种类型的毛细管体系所组成的材料。
渗流力学与其他力学的区别:介质的不同。
第一章渗流的基本概念和基本规律油气藏:油气储集的场所和流动的空间。
油气藏按圈闭形成的类型:构造油气藏,地层油气藏,岩性油气藏。
构造油气藏的分类:背斜油气藏,断层油气藏,刺穿接触油气藏。
油气藏根据流体流动空间的特点:层状隐藏,块状油藏。
层状油藏的特点:1:油层平缓,分布面积大。
2:多油层,多旋回。
3:只考虑在水平方向上流动的流体。
块状油气藏得特点:有限的圈闭面积内相当厚的油藏,考虑纵向上流体的流动和交换;考虑毛管力和重力的作用。
纵向上分为三个区:纯油区,过渡区,纯水区。
过渡区:含束缚水过渡带,油水同生过渡带,残余油过渡带。
多孔介质的特点:孔隙性,渗透性,比表面积大及孔隙结构复杂。
渗透性:多孔介质允许流体通过的能力。
K= ;渗流:流体在多孔介质中的流动。
绝对渗透率:当岩石中的孔隙流体为一项时,岩石允许流体通过的能力。
有效渗透率:当岩石中有两种以上流体存在时,岩石桂其中一相的通过的能力。
相对渗透率:岩石的有效渗透率与绝对渗透率的比值。
比表面积:单位体积岩石所有岩石颗粒的总表面积或孔隙内表面积。
孔隙类型:粒间孔隙,裂缝,溶洞。
多孔介质巨大的比面和复杂的孔隙结构,使得渗流具有阻力大,流动速度慢的特点。
油气层孔隙结构分为:单纯介质(粒间孔隙结构和纯裂缝结构),双重介质(裂缝-孔隙结构和溶洞-孔隙结构),三重介质(大洞或大裂缝和微裂缝、微孔隙共生)。
理想结构模型:将岩石的孔隙空间看成是由一束等直径的微毛细管组成。
修正理想结构模型:变截面弯曲毛细管模型。
重力(动力或阻力),惯性力(阻力),粘滞力(阻力),弹性力(动力),毛管力(动阻力)原始地层压力:油藏开发前流体所受的压力。
供给压力:油藏中存在液源供给区时,在供给边缘上的压力。
井底压力:油井正常工作时,在生产井井底所测得的压力。