《渗流力学》综合复习资料
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《 渗流力学》综合复习资料一、填空题1.完整的渗流数学模型必须包括 基本微分方程式(组)与初始条件和边界条件 。
2. 地层导压系数的表达式为 tc μφηk =;物理意义是单位时间内地层压力传播的地层面积 。
3. 渗流速度v 是指 流体通过单位渗流面积的体积流量,流体质点的真实平均速度u 是指 流体通过单位孔隙渗流面积的体积流量_,两者的关系为u v φ= 。
4. 综合压缩系数(C t )的物理意义是 单位地层体积当压力下降单位压力时,由于液体膨胀和岩石孔隙体积的收缩依靠特性能量所驱动的液体体积。
若地层中饱和油水两相流体时C t 的表达式为 Ct = Cf + CL φ 。
5. 等值渗流阻力法根据水电相似原理建立的,主要解决多井同时工作的 问题。
《 渗流力学》综合复习资料参考答案 二、简答题1.简述推导渗流基本微分方程式(组)的基本思路。
2.简述线性达西定律的适用条件,并写出非线性渗流时指数式、二项式渗流速度表达式。
适用条件:流体为牛顿流体;渗流速度在适当范围内,不考虑惯性阻力,不考虑其他物理化学作用。
3.简述井间干扰现象及势的叠加原理?在油层中当许多井同时工作时,其中任意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。
叠加原理:当渗流服从线性定律,在无限平面地层中同时存在若干源汇时,合成流动的势就等于每个源汇单独存在所引起的势的代数和。
4.绘图说明非活塞式水驱油时含水饱和度分布及随时间的变化规律。
在油水两相区中含水饱和度和含油饱和度是随时间变化的;当原始油水界面垂直于流线,含油区束缚水饱和度为常数时,两相区中含水饱和度和含油饱和度分布规律如图所示。
看出在两相区的前缘上含水饱和度突然下降,这种变化称为“跃变”,由于水继续渗入,两相区不断扩大,除了两相区范围扩大外,原来两相区范围内的油又被洗出一部分,因此两相区中含水饱和度逐渐增加,含油饱和度则逐渐减小,且油水前缘上含水饱和度Swf 基本保持不变。
油气渗流力学复习资料(成教高起专)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. 多孔介质:含有大量任意分布的彼此连通且形状各异、大小不一的孔隙的固体介质。
渗流——流体通过多孔介质的流动。
3. 连续流体:把流体中的质点抽象为一个很小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。
4. 连续多孔介质:把多孔介质中的质点抽象为一个很小体积单元,该体积单元的介质性质与周围体积单元中的介质性质成连续函数关系。
5. 连续介质场:理想的连续多孔介质及其所包含的连续流体的整体系统。
6.“点源”:向四周发散流线的点。
“点汇”:汇集流线的点。
7. 汇源反映法:对于直线供给边缘以镜像等产量“异号像井”的作用来代替直线供给边缘的作用的解题方法。
8. 汇点反映法:以等产量,对称“同号镜像井”的作用代替封闭断层作用的解题方法。
9. 拟稳定流:油井以定产量生产,当压力波传播到封闭边缘以后,供给边缘压力下降速度与井底及地层内各点的压力下降速度相等,且为一常数的一种流动状态。
10. 活塞式水驱油:就是假定水驱油过程中存在一个明显的油水分界面,前油后水,中间不存在油水过渡(或混相)区油水分界面像活塞端面一样向前移动。
11. 非活塞式水驱油:实际水驱油过程,不存在明显的油水分界面,而是一个“两相区”;同时水区有残余油,油区有束缚水。
12. 溶解气驱:当井底压力或平均地层压力低于饱和压力时,油流入井主要是依靠地下油分离出的天然气的弹性作用的一种开采方式。
13. 原始溶解油气比(Rsi):单位体积(重量)的地面标准状态下的原油在原始地层压力下,所溶解的天然气在标准状态下的体积。
14. 生产油气比(R):油井生产时,在地面标准状态下,每采出1吨(m3)原油时,伴随采出的天然气量。
15.采油指数:单位压差下的产油量。
16.舌进现象:当液体质点从注水井沿x方向(主流线)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。
《渗流力学》综合复习资料一、填空题1、圆形封闭地层中心一口井生产时的拟稳态是指。
2、油藏的驱动方式包括几种方式。
3、在油气层中相互连通的油气水构成一个。
4、综合压缩系数的物理意义是。
5、流体在地下渗流过程中,受到这几种力的作用和影响。
6、渗流数学模型必须包括的内容有。
7、影响水驱油非活塞性的主要因素是。
8、达西定律是渗流的基本定律,它表明和成正比关系,与成反比关系。
9、地层导压系数的表达式为:,其物理意义为:。
10、折算半径是指:。
11、把油气层中流动的液体、气体以及它们的混合物统称为,把构成油气层的固体结构称为。
12、流体在油气层中的流动称为。
13、流体在地下渗流过程中,受到这几种力的作用和影响。
14、完整的渗流数学模型包括两部分。
15、分流量方程的推导是在忽略了力的情况下得到的一个简化式。
16、油气两相渗流的产量与成正比关系。
17、镜像反映法主要用来研究的影响问题,反映时要求保持不变。
18、渗流速度v是指,流体质点的真实平均速度u是指,两者的关系为。
19、等值渗流阻力法是根据原理建立的,主要解决问题。
20、绘制渗流场图的原则是。
二、简述题1、油井的不完善类型有哪几种?并说明它们对产量的影响。
2、简述油井不稳定试井的基本原理及能解决的问题。
3、绘图说明非活塞式水驱油时含水饱和度变化规律。
4、镜像反映法的作用是什么?在复杂边界油藏中应用的基本原则是什么?5、试绘制Horner曲线,并说明利用它来求原始地层压力的方法。
6、绘图说明非活塞试水驱油时含水饱和度变化规律。
7、叠加原理是解决多井问题的基本原理,说明其实质及在具体应用时应注意什么条件?8、如何确定一维水驱油在油井见水前两相区平均含水饱和度及前缘含水饱和度?9、简述井间干扰现象及势的叠加原理?10、简述油井的不完善类型及其引起产量变化的原因,并说明描述不完善性的方法。
11、简述水压弹性驱动条件下,油井定产量生产时的压力传播规律。
12、写出柯西黎曼条件,并简述利用该条件求势函数(流函数)的方法。
渗流力学:是争论流体在多孔介质中的运动形态和运动规律的科学渗流:流体通过多孔介质的流淌。
稳定渗流:在渗流过程中,假设压力、渗流速度等运动要素不随时间变化。
任一时刻,通过任一过流断面的质量流量恒定且相等。
油气藏:是油气储集的场所和流淌的空间。
渗透性:多孔介质允许流体通过的力量。
确定渗透率:当岩石中的孔隙流体为一相时,岩石允许流体通过的力量。
有效渗透率:当岩石在有两种以上流体存在时,岩石其中一相的通过力量。
比外表积:单位体积岩石全部岩石颗粒的总外表积或孔隙内外表积。
抱负构造模型:岩石的孔隙控件看成是由一束等直径的微毛细管组成。
修正抱负构造模型:变截面弯曲毛细管模型。
力学分析: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〕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。
折算压力:选择一基准面,基准面上处的压力为折算压力。
渗流速度:渗流量与渗流截面积之比。
真实速度:渗流量与渗流截面的孔隙面积之比。
线性渗流:当渗流速度较低时,属层流区域,则粘滞力占主导地位,而惯性阻力很小,可无视,这时压差与流量呈线性关系。
渗流的三种方式:单向流、平面径向流、球面对心流贾敏现象:当液滴或者气泡在直径变化的毛管中运动时,由于变形而产生的附加阻力。
确定孔隙度:岩石总孔隙体积与岩石视体积之比。
连续流体:把流体中的质点抽象为一个很小体积重包含着很多分子的集合体,致电中流体的性质与四周质点中的流体性质成连续函数关系。
连续多孔介质:把多孔介质中的质点抽象为一个很小体积单元,该体积单位的介质性质与四周体积单元中的介质性质成连续函数关系。
连续介质场:抱负的连续多孔介质及其所包含的连续流体的整体系统。
压力梯度曲线:在直角坐标系中,依据最初的探井所实测到的油藏埋藏深度H 和实测压力 P 所得的关系曲线地层压力系数:P=a+bH,直线的斜率称为压力系数单相渗流:地层中只有一种流体在流淌。
0绪论渗流:流体通过多孔介质的流动。
多孔介质:含有大量任意分布的彼此连通且形状各异、大小不一的孔隙的固体介质。
渗流力学:研究流体在多孔介质中渗流的形态和规律的科学。
其研究的对象是流体和多孔介质油气层渗流力学:研究流体在油气层中渗流的形态和规律的科学。
属于地下渗流的一部分。
油气层渗流力学的研究方法1.建立地质模型 地质模型描述了流体渗流的地质条件,如地层的几何形态、孔隙结构、油层物理参数等。
2.建立力学模型 力学模型描述了渗流过程中所发生的力学规律和物理化学规律3.建立数学模型 渗流的数学模型是地质模型、力学模型的有机结合,是渗流规律的高度概括。
求解数学模型就能得到流体渗流规律的具体形式,以及可直接用于生产的明确形式。
1基础知识和基本定律 油气储集层及其简化气顶 边水 底水 油气分界面 含气边缘 油水分界面 含油外、内缘 计算含油边缘开敞式油藏 供给边界 定压边界 封闭式油藏 封闭边界 1.油气层的孔隙结构模型 3种介质 7种结构 2.油气层的参数模型 油气藏中岩石和流体的物性参数是随机变化的难以用连续函数来描述其分布。
如地层的渗透率具有均质和非均质性、 向同各性和各向异性。
均质 各向同性等值参数模型:即平均值参数模型。
用算术平均或加权平均的方法来确定油藏 的平均渗透率。
现在多用概率统计的方法确定。
等价参数模型:就是利用实物与模型等价的方法来确定地层渗透率。
如粒间孔隙结构采用等直径毛管束的理想结构模型求得渗透率值。
3与油藏有关的压力概念 1.原始地层压力 2.边界压力3.地层静压(目前地层压力) 4.井底压力及井底流压!!! 5.折算压力 表示油层中各点液体具有的总能量。
基准面选取:通常取原始油水界面为基准面。
优点:在渗流规律研究中,直接使用折算压力,就不必考虑油层深度的影响,简化了理论推导和计算公式。
特性:在静止流体内部各点的折算压力相等。
6.压力梯度曲线 推算开发井原始地层压力4渗流过程中的力学分析 流体的重力和重力势能 流体的质量和惯性力 流体的粘度和粘滞力岩石及流体的压缩性和弹性力(岩石和流体压缩性的大小用压缩系数表示。
渗流力学第一章 渗流的基础知识和基本定律渗流力学:是研究流体在多孔介质中流动规律的一门学科。
油气储集层:是油气储集的场所和油气运移的通道。
油气储集层的特点:1储容性 2渗透性 3比表面大 4结构复杂比表面大和结构复杂这两个特性决定了油气渗流的特点——渗流阻力大,渗流速度慢。
渗流的基本形式:1平面单向流 2平面径向流 3球形径向流渗流速度: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。
φφv v ⋅=压力是一个表示油层能量及其变化的物理量。
原始地层压力:油藏在投入开发以前测得的地层压力。
压力梯度曲线:以第一批探井的原始地层压力与对应的地层深度作出的曲线。
一般是直线。
折算压力:油藏中任一点的实测压力与其埋藏深度有关,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,经折算后的压力称为折算压力。
通常选取原始油水界面为折算平面。
折算压力在实质上代表了该点流体所具有的总的机械能。
0,H H H H g p p M M M M zM -=∆∆+=ρ 渗流过程的受力类型:1粘滞力 2岩石及流体的弹性力 3毛细管压力 4流体的重力 5惯性力油藏驱动方式:1重力水压驱动(与外界连通的水头压力或注水压力) 2弹性驱动(岩石及流体的弹性力) 3溶解气驱动(溶解气的弹性能) 4气压驱动(气顶压缩气体的弹性能) 5重力驱动(其他能量枯竭,油藏具有明显倾角) 达西定律(线性定律):流量与压差呈线性关系。
微分形式:1平面单向 2平面径向适用条件:1流体为牛顿流体 2渗流速度在适当范围内 高速非线性渗流公式:1二项式 2指数式第二章 单相液体稳定渗流稳定渗流:运动要素(速度压力等)不随时间变化的渗流。
不稳定渗流:运动要素(速度压力等)随时间变化的渗流。
渗流的数学模型:用数学的语言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(组)。
单相液体稳定渗流的数学模型:1连续性方程: 2运动方程: 3状态方程: 4基本微分方程:(拉普拉斯方程) 平面单向流压力分布公式和产量公式:x L p p p p B e e ⋅--= L p p Wh K q B e μ)(-= 压力消耗特点:在沿程渗流过程中,压力均匀下降。
1. 地下水动力学:是研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石、和喀斯特岩石中运动规律的科学。
它是模拟地下水流基本状态和地下水中溶质运移过程,对地下水从数量和质量上进行定量评价和合理开发利用,以及兴利除害的理论基础。
2.流量:单位时间通过过水断面的水量称为通过该断面的渗流量。
3. 渗流:逸度假设水流通过整个岩层断面(骨架+空隙)时所具有的虚拟平均流速,定义为通过单位过水断面面积的流量。
4.渗流场:发生渗流的区域称为渗流场。
是由固体骨架和岩石空隙中的水两部分组成。
5.层次:水质点作有联序,互不混杂的施动。
6.素流:水质点作无秩序、互相混杂的流动。
7.稳定流与非稳定流:若流场中所有空间点上-切运动要素都不随时间改变时.称力稳定流。
否则称为非稳定流。
8.雷诺数:表征运动流体质点所曼惯性力和粘性力的比值。
9.雷诺数的物理意义:水流的惯性力与黏滞力之比。
10.渗透系数:在各项同性介质(均质)中,用单位水力梯度下单位面职上的流量表示流体通过孔隙骨架的难易程度,称之为渗透系数。
11.流网:在渗流场中.由流线和等水头线组成的网络称力流网。
12.折射现象:地下水在非均质岩层中运动,当水流通过渗透系数突变的分界面时.出现流线改变方向的现象。
13.裘布依假设:绝大多数地下水具有缓变流的特点。
14.完墓井:贯穿整个含水层,在全部含水层厚度上都安装有过滤器并能全断面进水的并。
15.非完整井:未揭穿整个含水层.只有井底和含水层的部分厚度上能进水或迸水部分仅揭穿部分含水层的井。
16.水位降溧:抽水井及其周围某时刻的水头比初始水头的降低值。
17.水位降落漏斗:抽水井周国由抽水(排水)而形成的漏斗状水头(水位)下降区,称为降落后斗。
18.影响半铿:是从抽水井到实际观测不到水位降深处的径向距离。
19.有效井半镘:迪井轴到井管外壁某-点的水平距离。
在该点。
按稳定流计算的理论降深正好等于过滤器外壁的实际降深。
20.井损水流经过滤器的水头损失和在井内向上运动至水泵吸水口时的水头损失,统称为井21.水跃:在实验室砂槽中进行并流模拟实验时发现,只有当井中水位降低非常小时.抽水井中的水位与井壁外的水位才基本-致.当井中水位降低较大时,抽水井中的水位与井壁外的水位之间存在差值的现象。