高等渗流力学习题集答案
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《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 /=。
第六章 水驱油理论基础 三、习题详解【6-1】试推导油水两相渗流的连续性方程。
【解】在dt 时间内流入流出原油质量之差12M M -,应等于单元体中原油质量的变化∆M12M M M ∆-=12()()()o oy o ox o oz v v v M M dxdydzdt xy z ρρρ∂⎡⎤∂∂-=-++⎢⎥∂∂∂⎣⎦()o o S M dxdydzdt tρφ∆∂=∂ 两相渗流油相的连续性方程:()()()()o oy o o o ox o oz v S v v xy z t ρρφρρ∂∂⎡⎤∂∂-++=⎢⎥∂∂∂∂⎣⎦ ()oy o ox oz v S vvV xy z t φ∂∂⎡⎤∂∂-++=⎢⎥∂∂∂∂⎣⎦ o o S v tφ∂∇⋅=-∂水相的连续性方程:()wy w wx wz v S v v x y z t φ∂∂⎡⎤∂∂-++=⎢⎥∂∂∂∂⎣⎦w w S v tφ∂∇⋅=-∂【6-2】设水做平面一维非活塞式水驱油,试直接从这一单元体出发推导非活塞式水驱油饱和度分布的微分方程。
并进一步推出饱和度分布公式。
【解】油水的连续性方程分别为o o v Sx t φ∂∂=-∂∂ (1) W W v Sx tφ∂∂=-∂∂ (2) 地层中任一点的油水饱和度又存在如下关系:1w o S S += (3)(1)、(2)同乘以截面积A 得:o o Q Sx t φ∂∂=-∂∂ (4) w w Q Sx tφ∂∂=-∂∂ (5) 因为任一时刻t 通过两相区内任一截面的水流量w w Q Qf =,且总液量Q 与x 无关,所以将w w Q Qf =代入(5)得:w w f SQA x tφ∂∂=-∂∂ 由于含水率w f 是w S 的单值函数,所以上式可写作:'()w w w w S SQf S A x tφ∂∂=-∂∂ ——饱和度分布的微分方程式 任取一饱和度面(,)w w S x t S I=代入微分方程有: '|()|w w w ww w w w S S S SS SA Qf S t xφI I==∂∂-=∂∂即:'()www w A S S xt Qf S φ∂∂=-∂∂ 对于饱和度面两边取全微分有:0w w x t S Sd d x t∂∂+=∂∂ ∴t w wxd S S xt d ∂∂=-∂∂ ∴'()x w w t d Qf S d A φ= 0'0()xtw w x t x Qf S d d A φ=⎰⎰'00()tw w t f S x x Qd A φ-=⎰ ——饱和度分布公式式中:0x ——某一等饱和度面的初始位置x ——该等饱和度面t 时刻的位置ttQd ⎰——到t 时刻为止的累积采液量或累积注水量【6-3】求解非活塞式水驱油渗流规律时需要哪些基础资料?【答】孔隙度、油水相对渗透率、原始油水界面位置、油层断面面积、油水粘度、地层厚度、产量等。
《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 /=。
第一章 油气渗流基本定律和渗流数学模型一、基本概念1、何谓多孔介质?在油气层中,分哪几类?2、什么叫渗流、渗流力学、油气层渗流研究对象是什么?3、现阶段油气渗流力学的研究特征是什么?4、什么叫含油边缘和计算含油边缘?5、何为开敞式和封闭式油藏?区别是什么?6、什么叫折算压力?怎样求地层中某一点折算压力?7、什么叫地层压力系数和压力梯度曲线?8、常见的驱油能量有哪些?有哪些最基本驱动方式?9、何为渗流速度?为什么要引入它?它与流体质点的真实速度的区别何在? 10、什么叫线性渗流定律、其物理意义是什么?怎样确定其适用范围? 11、岩石渗透率的物理意义和单位是什么?各种单位制之间有什么联系? 12、何谓非线性渗流的指数式?其物理意义是什么?13、何谓非线性渗流的二项式?其物理意义是什么?它与指数式有何区别和联系? 14、什么叫流压和静压?15、什么叫渗流数学模型?其一般构成是什么?16、建立渗流微分方程应从哪几个方面考虑?分几个步骤进行?17、简述分别用积分法和微分法推导单相流体稳定渗流微分方程的步骤? 18、分别写出液体、气体和岩石的状态方程。
二、计算题1、有一未打开油层,如图:其中P A =18MPa,h=10m,原油重度γ=0.8,求P B =?2、四口油井的测压资料如下表,已知原油比重0.8,油水界面的海拔为-950m ,试分析在哪3为-1000m ,位于含水区的一口探井实测地层中部原始地层压力为11.7MPa ,油层中部海拔-1300m ,已知原油比重为0.85,地层水比重为1.0,求该油田油水界面的海拔深度。
4、已知一油藏中的两点,如图,h=10m,P A =9.35MPa, P B =9.5MPa,原油重率γ=0.85,问油的运移方向如何?BA h =10m5、已知一个边长为5cm 正方形截面岩心,长100cm ,倾斜放置,如图所示,入口端(上部)压力1P =0.2MPa ,出口端(下部)压力2P =0.1MPa ,h=50cm ,液体重率0.85,渗流段长度L=100cm ,液体粘度μ=2mPa.s ,岩石渗透率K=12m μ,求流量Q 为多少?6、在上题基础上如果将h 改为0,其结果又将如何?通过计算说明什么?(其它条件不变)7、某实验室测定园柱形岩芯渗透率,岩芯半径为1cm ,长度5cm ,在岩芯两端建立压差,使粘度为1mPa.s 的液体通过岩芯,在二分钟内测量出通过的液量为15cm 3,从水银压力计上知道两端的压差为157mmHg ,试计算岩芯的渗透率。
渗流力学课后习题答案渗流力学课后习题答案渗流力学是研究地下水流动规律的一门学科,它在地质工程、水利工程等领域有着广泛的应用。
在学习渗流力学的过程中,习题是检验理论掌握程度和提高解题能力的重要方式。
下面将为大家提供一些渗流力学课后习题的答案,希望能对大家的学习有所帮助。
一、渗透率和渗透系数计算1. 计算渗透率时,需要知道渗透系数和介质的孔隙度。
渗透系数的单位是什么?如何计算渗透率?答:渗透系数的单位是米/秒。
渗透率的计算公式为:渗透率 = 渗透系数× 孔隙度。
2. 若一个土层的渗透率为1×10^-4 cm/s,孔隙度为0.4,求该土层的渗透系数。
答:渗透率的单位为cm/s,而渗透系数的单位为m/s。
所以需要将渗透率的单位转换为m/s。
1 cm = 0.01 m,所以渗透率为1×10^-6 m/s。
渗透系数 = 渗透率 / 孔隙度= (1×10^-6 m/s) / 0.4 = 2.5×10^-6 m/s。
二、多孔介质中的渗流1. 一个矩形土层,长为10 m,宽为5 m,渗透系数为1×10^-4 cm/s,上表面水头为10 m,下表面水头为5 m,求该土层的渗流速度。
答:渗流速度的计算公式为:渗流速度 = (上表面水头 - 下表面水头) × 渗透系数 / (土层厚度× 孔隙度)。
土层厚度为10 m,孔隙度未知,无法计算准确的渗流速度。
2. 一块长方形土层,长度为20 m,宽度为10 m,渗透系数为1×10^-3 cm/s,上表面水头为10 m,下表面水头为5 m,求该土层的渗流速度。
答:渗透系数的单位为cm/s,需要将其转换为m/s。
1 cm = 0.01 m,所以渗透系数为1×10^-5 m/s。
渗流速度 = (上表面水头 - 下表面水头) × 渗透系数 / (土层厚度× 孔隙度) = (10 m - 5 m) × (1×10^-5 m/s) / (20 m × 孔隙度) = 5×10^-6 / (20 × 孔隙度) m/s。
第一阶段在线作业第1题双重介质是存在( )种孔隙结构的介质您的答案:B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:认知类题目,考点为地层流体渗流介质的类型第2题在其孔隙中至少含有一种液相或气相碳氢化合物(石油或天然气)的地层称为。
您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:考点为地层流体的概念第3题层状构造储集层一般存在于海相沉积和内陆盆地沉积之中,可能是一层,也可能是很多性质不同的油层的叠加;该类储层中的渗流一般是。
您的答案:B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:考点为三种基本流动的概念以及渗流的环境第4题如果油藏外围封闭(断层遮挡或尖灭作用),无水源,则称为“ ”。
您的答案:C题目分数:0.5此题得分:0.5批注:地层边界分类的性质第5题如果油藏外围有天然露头并与天然水源相通,且边界压力能保持恒定,则为“ ”您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:地层边界分类的性质第6题油藏在开发以前,整个油藏处于平衡状态,此时油层中流体所承受的压力称为“ ”您的答案:E题目分数:0.5此题得分:0.5批注:油藏状态中5种压力的概念第7题一般在油藏开发初期,第( )批探井完井诱喷后,立即关井测压,所测得的各井油层中部深度压力就是各井的原始地层压力您的答案:D题目分数:0.5此题得分:0.5批注:原始地层压力测试的方法第8题原始地层压力梯度曲线为P=a+bH,其中b> 1.2表示油藏为:您的答案:B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:原始地层压力梯度曲线的概念和应用第9题一口井的油层中部海拔-940米,油水界面海拔-1200米,地层油比重为0.85,实测油层中部压力为94公斤/平方厘米,折算到原始油水界面的折算压力为( )公斤/平方厘米您的答案:D题目分数:0.5此题得分:0.5批注:折算压力概念及计算方法第10题实际油藏形状和布井状况都比较复杂,但可以从实际油藏中抽象出具体的渗流特征,根据分析,可以将油藏中的渗流可以分成三类典型的方式,即:您的答案:B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:三种基本流动的概念第11题大多数情况下,油藏中的液体渗流服从达西定律,但也存在破坏的可能性,渗流速度较高时破坏达西定律,如下表述正确的原因是:您的答案:B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:非线性渗流的判断准则第12题单向稳定流的等压线分布特征为:您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:单向稳定流的水动力学场图第13题单向稳定流和平面径向稳定流的相同点为:您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:达西定律第14题圆柱形石英砂模型长为40厘米,横截面直径D=2.5厘米,渗透率2.5达西,实验用液体粘度为3.45厘泊,为了使通过模型的流量为4厘米3/分,需要在模型两端建立压差为多少大气压?您的答案:B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:达西定律第15题油层中有一口井,由于钻井的时候产生了污染,在射孔后进行了酸化作业,测量后得到该井的表皮系数为1.5,该井为:您的答案:C题目分数:0.5此题得分:0.5批注:完善井及不完善井的概念及判断标准第16题您的答案:C题目分数:0.5此题得分:0.5批注:第17题您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第18题您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第19题您的答案:A 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第20题您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第21题您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:第22题某井放喷时井产量1500吨/日,原油比重0.85,体积系数1.2,油层厚度20米,孔隙度20%,渗透率640毫达西,地下原油粘度9厘泊,油井半径10厘米,试判断井底渗流是否破坏线性关系?您的答案:正确题目分数:0.5此题得分:0.5批注:非线性渗流规律的判断第23题依靠与外界连通的边水或人工注入水的压能驱使原油流动可能的驱动方式为:您的答案:A,B,C,D,E题目分数:0.5此题得分:0.5批注:5种驱动方式的概念第24题油藏流体在渗流的过程中,可能受到的力有哪几种?您的答案:A,B,D题目分数:0.5此题得分:0.5批注:油藏流体渗流时的力学分析,受到5种力的作用第25题弹性力对应的驱动方式可能是您的答案:A,B,C题目分数:0.5此题得分:0.5批注:5种驱动方式的概念第26题多孔介质的特征为您的答案:A,B,C,E题目分数:0.5此题得分:0.5批注:渗流的力学环境第27题下面关于“渗流速度与真实渗流速度”表述正确的是您的答案:B,D题目分数:0.5此题得分:0.5批注:渗流速度和质点真实流速的概念及相互关系第28题达西试验中,流体的流量和如下哪些物理量成正比您的答案:A,C,E题目分数:0.5此题得分:0.5批注:达西定律第29题下面关于“达西定律”的表述正确的为您的答案:A,B,C题目分数:0.5此题得分:0.5批注:达西定律第30题地层渗流为非线性渗流时,流体所受的阻力主要为:您的答案:A,B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:非线性渗流的概念第31题建立油气渗流数学模型时,下列哪类方程必不可少您的答案:A,B,C,E题目分数:0.5此题得分:0.5批注:油气渗流数学模型的建立第32题在地层条件下,每下降一个单位压力时时,单位体积岩石中孔隙体积的缩小值称为您的答案:C,D题目分数:0.5此题得分:0.5批注:压缩系数的概念第33题单相均质可压缩流体在弹性孔隙介质的质量守恒方程中,如下表述为正确您的答案:B,D题目分数:0.5此题得分:0.5批注:质量守恒原理及连续性方程的建立第34题单相不可压缩液体稳定渗流数学模型建立的条件为:您的答案:A,B,D题目分数:0.5此题得分:0.5批注:油气渗流数学模型的建立第35题关于非线性渗流规律的指数式表示,如下正确的是:您的答案:C,D题目分数:0.5此题得分:0.5批注:非线性渗流规律的指数式表达和二项式表达第36题以下关于平面径向流稳定渗流特征表述正确的是:您的答案:B,D,E题目分数:0.5此题得分:0.5批注:平面径向渗流的产量公式、压力分布特点第37题提高油井产量可能的方法有:您的答案:A,C,D,E题目分数:0.5此题得分:0.5批注:油井的产量公式第38题稳定试井的具体方法为:您的答案:A,B,C,D题目分数:0.5此题得分:0.5批注:稳定试井的方法第39题您的答案:A,B,C,E 题目分数:0.5此题得分:0.5批注:第40题您的答案:B,C题目分数:0.5此题得分:0.5批注:作业总得分:20.0作业总批注:第二阶段在线作业第1题您的答案:C 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第2题您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第3题您的答案:D 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第4题您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第5题您的答案:A 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第6题您的答案:A 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第7题您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第8题您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第9题您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第10题您的答案:C 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第11题您的答案:D 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第12题您的答案:D 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第13题您的答案:A 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第14题您的答案:A 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第15题您的答案:B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:水电相似原理第16题您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:无限大地层等产量两汇的渗流速度分布第17题您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:直线供给边界的映射第18题您的答案:E题目分数:0.5此题得分:0.5批注:直线断层的映射第19题在同一油层内,若有多口井投产,则其中必然有一口井工作制度的改变不会引起其它井井底压力及产量发生变化。
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2.1 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2.6 压力分布曲线 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》复习题及答案.doc中国石油大学(北京)远程教育学院渗流力学期末复习题一、概念题(可由文字或公式表示,本类型题目也可以以填空题的形式出现)1、压力梯度曲线2、非线性渗流的二项式3、采油指数4、不完善井折算半径5、势的叠加6、平面径向稳定流的渗流阻力7、稳定试井8、折算压力9、活塞式水驱油10、渗流速度11、达西定律12、汇点反映13、综合弹性压缩系数14、导压系数15、等饱和度面移动方程二、简答及概念题(本类型题目有的可以以填空题的形式出现)16、按照储集层的空间形态,油藏可以分成为哪两种类型?17、简述油藏开发中的几种天然能量对应驱油方式。
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。
19、简述多口生产井同时生产时存在死油区的原因,并给出2种以上动用死油区的方法。
20、写出不稳定试井的概念。
21、写出单相不可压缩流体单向渗流时的产量表达式。
22、根据镜像原理,作出图中两条断层相夹油井的“镜像”:备注:此题可以扩展为两条平行断层、两条断层呈直角、两条断层呈120°等等类型,复习的时候应该要注意。
23、什么是压力的叠加原理?(可由公式或文字表达)24、简述油水两相渗流区形成的原因是什么,其中哪一个更重要?25、作出单相液体封闭边界,油井定产时地层的压力波传播示意图,并说明压力传播的阶段及其特点。
(此题还需要注意和它相似的另外三种情况:封边外边界、油井定压;定压外边界、油井定产;定压外边界、油井定压) 26、什么是汇源反映法?汇点反映?三、在由一条断层和一条直线供给边界构成的水平、均质、等厚油藏中有一口生产井,如图所示,供给边界的压力为pe ,井到水平边界距离为a ,到垂直边界的距离为b ,地层渗透率K ,原油粘度μ,孔隙度φ,油层厚度h ,油井半径Rw ,在稳定渗流的情况下,试写出该井井底流压的表达式。
(本题15分)考虑:如果是不稳定渗流时井底流压的表达式又是什么四、推导考虑重力与毛管力作用下的含水率公式。
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。
1.第1题单选题两相渗流时,相渗透率(Ko、Kw)与绝对渗透率(K)之间的关系是()标准答案:B您的答案:B题目分数:6此题得分:6.0批注:2.第2题单选题标准答案:B您的答案:B题目分数:7此题得分:7.0批注:3.第3题单选题标准答案:C您的答案:C题目分数:7此题得分:7.0批注:4.第4题单选题能产生拟稳态渗流的边界条件是()标准答案:C您的答案:C题目分数:6此题得分:6.0批注:5.第5题单选题一维水驱油时,两相区平均含水饱和度是如何变化的()标准答案:C您的答案:C题目分数:6此题得分:6.0批注:6.第6题判断题等值渗流阻力法中全井排的内阻相当于井排中所有井内阻串联的结果。
标准答案:错误您的答案:错误题目分数:7此题得分:7.0批注:7.第7题判断题复杂边界进行镜像反映时,对井有影响的边界都必须进行映射。
标准答案:正确您的答案:正确题目分数:7此题得分:7.0批注:8.第8题判断题通过稳定试井可以确定油井的采油指数。
您的答案:正确题目分数:6此题得分:6.0批注:9.第9题判断题在渗流过程中毛管力一般表现为阻力。
标准答案:错误您的答案:错误题目分数:7此题得分:7.0批注:10.第10题判断题渗流速度v与流体真实速度u的关系是u=φv。
标准答案:错误您的答案:错误题目分数:7此题得分:7.0批注:11.第11题判断题保角变换前后井的产量不变、井的半径不变。
标准答案:错误您的答案:错误题目分数:7此题得分:7.0批注:12.第12题判断题渗流场中流线与等压线一般是正交的。
标准答案:正确题目分数:6此题得分:6.0批注:13.第13题判断题当渗流速度过高或过低时会出现非达西渗流现象。
标准答案:正确您的答案:正确题目分数:7此题得分:7.0批注:14.第14题判断题多井同时工作时,地层中任一点的压降应等于各井单独工作时在该点所造成压降的代数和。
标准答案:正确您的答案:正确题目分数:7此题得分:7.0批注:15.第15题判断题多井同时工作时某一点的渗流速度可通过矢量合成方法确定。
硕士研究生课程渗流力学考试试题及答案一. 简答题1.什么是多孔介质?多孔介质指的是这样的一个体积;可以把它分成很多微小的体积,在每个小体积中,都包含有固体和流体;其中固体部分称为“骨架”,而充满流体(液体及气体)的部分称为“孔隙”。
所有连通的孔隙所占的体积称为“有效孔隙”。
在有效孔隙中,流体可以从一点连续运动到任意另外一点。
在一般情况下,常认为孔隙都是连通的。
在自然界,多孔介质指的是松散土层,含裂隙或溶隙的坚硬岩石,而含有溶洞或地下暗河的岩溶介质不属于这个范围。
多孔介质具有孔隙性、压缩性和贮水或释放出水的一些性质。
2.比贮水系数比贮水系数S s 定义为水头下降一个单位时,从表征体元中释出的水所占的体积,即 hU U S w s ∆∆=0 其中∆U w 表示[U 0]中由于多孔介质骨架的变形和水的膨胀而释出的水的体积;∆h 表示水头的下降值。
3.Darcy 定律1856年,法国的H .Darcy 在装满砂的圆管中进行实验。
得到如下关系式:lH H KA Q 21-= 式中Q 是渗流量;H 1和H 2是通过砂样前后的水头;l 是砂样沿水流方向的长度;A 是试验圆筒的横截面积,包括砂粒和孔隙两部分面积在内;K 是比例系数,称为渗透系数,也称水力传导系数。
上式中lH H 21-的即水力梯度J ,故可改写为 KJ AQ V == 上述两个关系式称为Darcy 定律。
它表示渗流速度V 与水力梯度成正比关系。
4.建立双重介质渗流方程时的基本假设(1)岩层中孔隙和裂隙的分布彼此都是连续的,即所谓的“二重性”假定。
双重介质的名称即由此而来。
根据这一假定,在渗流区中每个点上都有两个水头,一个是孔隙水头H ,另一个是裂隙水头H f 。
(2)孔隙以贮水为主,裂隙以导水为主,水自孔隙经裂隙流向别处,这样总的渗透性就决定于裂隙的渗透性。
水在裂隙中的流动服从Darcy 定律。
(3)孔隙和裂隙的初始水头相等,它们之间交换的水量与其水头差成正比,即Q pf =C ( H —H f )其中Q pf为单位体积的含水层在单位时间内从孔隙流入裂隙的水量,C是比例常数。
第四章 微可压缩液体的不稳定渗流【4-1】设均质等厚无限大地层中有一口注入井生产,试推到地层中的压力分布公式。
【解】平面径向流基本微分方程:22011(,0)(0)(,)2lim (())i i r p p pr r r t p r p r p t p K h pQ r r ηπμ→⎧∂∂∂+=⎪∂∂∂⎪⎪=≤<+∞⎨∞=⎪⎪∂=-=⎪∂⎩常数设:ξ=2222.2.14p dp dpt d t t d pdp r d r p d p r t d ξξξξξξηξ⎧∂∂==-⎪∂∂⎪⎪∂∂⎪==⎨∂∂⎪⎪∂⎪=∂⎪⎩代入上式得:221(2)0d p dp d d ξξξξ++=解常微分方程得:令U=dp d ξ并代入方程有:1(2)0dU U d ξξξ++=分离变量积分得:21ln ln ln U C ξξ=--+整理得:21eU C ξξ-=将U=dp d ξ代入上式:21dp eC d ξξξ-=根据内边界条件:222lim (())lim ((lim (())r r K hp K hp K hp Q rrrξπππξμμξμξ→→→∂∂∂=-=-=-∂∂∂即:0lim ()2p Q K hξμξξπ→∂=-∂,对21dp eC d ξξξ-=两边同时乘以ξ后取ξ0→的极限得:1C =2Qkhμπ-将常数1C 代入21d p eC d ξξξ-=中,并将其分离变量积分,ξ从ξ→∞,p 从(,)i p r t p →,于是:2(,)2i Qep p r t d K h ξξμξπξ-∞-=-⎰22,,(,),i x d p p r t p ξξξξ===→∞=→令则,且当从从于是:2(,)4xi Qep r t p dx Khxμπ-∞=+令2xedx x-∞=2()4i rE tη--因此可得:2(,)()44i i Q rp p r t E K htμπη-=-【4-2】试证明运用迭加原理得到的无穷大弹性地层n 口井同时生产时的解221()()44()ni i i i i i x x y y p Q E Kht t μπη=⎡⎤-+-∆=-±-⎢⎥-⎣⎦∑满足热传导方程。
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。
第一阶段在线作业单选题(共21道题)收起1.(2.5分)•A、1)•B、2)•C、3)•D、4)•E、5)我的答案:C 此题得分:2.5分2.(2.5分)•A、1)•B、2)•C、3)•D、4)我的答案:B 此题得分:2.5分3.(2.5分)•A、.(1)•B、.(2)•C、.(3)•D、.(4)我的答案:B 此题得分:2.5分4.(2.5分)•A、.(1)•B、.(2)•C、.(3)•D、.(4)我的答案:A 此题得分:2.5分5.(2.5分)•A、.(1)•B、.(2)•C、.(3)•D、.(4)我的答案:B 此题得分:2.5分6.(2.5分)实际油藏的形状和布井状况比较复杂,但可以根据实际油藏的渗流特征,将油藏中的渗流方式抽象为三类典型模式,即:•A、单向流、层流、垂直流;•B、单向流、平面径向流、球面向心流;•C、单相流、多相流、多维流;•D、线性流、紊流、层流;我的答案:B 此题得分:2.5分7.(2.5分)大多数情况下,油藏中的流体渗流服从线性渗流规律(达西定律),但渗流速度较高时会破坏线性渗流规律(达西定律),如下原因表述正确的是:•A、高速流动时,只有惯性力存在,导致线性渗流规律被破坏;•B、高速流动时,惯性力逐渐增大,与粘滞力相比,其作用开始增大,从而导致线性渗流规律被破坏;•C、高速流动时,渗流过程中出现了新的渗流阻力(即惯性力),从而导致线性渗流规律被破坏;•D、高速流动时,粘滞力逐渐减小,惯性力逐渐增大,从而导致线性渗流规律被破坏;我的答案:B 此题得分:2.5分8.(2.5分)地层渗流时,单相流体单向稳定渗流的等压线:•A、一组互相平行的直线;•B、一组向外发散的射线;•C、一组同心圆;•D、越靠近排液道越密集;我的答案:A 此题得分:2.5分9.(2.5分)地层渗流时,单相流体单向稳定渗流和平面径向稳定渗流的相同点为:•A、通过每个渗流截面的流量保持不变;•B、通过每个渗流截面的流速不变;• C 、通过每两个相邻等距间隔渗流截面的压力降不变;• D、通过每个渗流截面的渗流阻力不变我的答案:A 此题得分:2.5分10.(2.5分)圆柱形石英砂模型长为40cm ,横截面直径D=2.5cm ,渗透率2.5 D ,实验用液体粘度为3.45 mPa ·S ,为了使通过模型的流量为100cm 3/min ,需要在模型两端建立压差为多少大气压?• A 、0.50 atm; • B、0.75 atm ; •C 、1.00 atm ; •D 、1.25 atm ;我的答案:B 此题得分:2.5分11.(2.5分) 油层中有一口井,由于钻井的时候产生了污染,在射孔后进行了酸化作业,测量后得到该井的表皮系数为1.5,该井为:• A、超完善井; • B 、完善井;• C 、不完善井;•D 、不确定我的答案:C 此题得分:2.5分12.(2.5分) 双重介质是存在( )种孔隙结构的介质•A 、1 •B 、2 •C 、3 •D 、4 •E 、5我的答案:B 此题得分:2.5分13.(2.5分)• A 、1 • B 、2 • C 、3 •D 、4我的答案:A 此题得分:2.5分14.(2.5分) 在其孔隙中至少含有一种液相或气相碳氢化合物(石油或天然气)的地层称为 。
渗流力学作业第一阶段在线作业单选题 (共21道题)展开收起1.(2.5分)∙ A、1)∙ B、2)∙ C、3)∙ D、4)∙ E、5)我的答案:C 此题得分:2.5分∙ A、1)∙ B、2)∙ C、3)∙ D、4)我的答案:B 此题得分:2.5分∙ A、.(1)∙ B、.(2)∙ C、.(3)∙ D、.(4)我的答案:B 此题得分:2.5分∙ A、.(1)∙ B、.(2)∙ C、.(3)∙ D、.(4)我的答案:A 此题得分:2.5分∙ A、.(1)∙ B、.(2)∙ C、.(3)∙ D、.(4)我的答案:B 此题得分:2.5分6.(2.5分)实际油藏的形状和布井状况比较复杂,但可以根据实际油藏的渗流特征,将油藏中的渗流方式抽象为三类典型模式,即:∙ A、单向流、层流、垂直流;∙ B、单向流、平面径向流、球面向心流;∙ C、单相流、多相流、多维流;∙ D、线性流、紊流、层流;我的答案:B 此题得分:2.5分7.(2.5分)大多数情况下,油藏中的流体渗流服从线性渗流规律(达西定律),但渗流速度较高时会破坏线性渗流规律(达西定律),如下原因表述正确的是:∙ A、高速流动时,只有惯性力存在,导致线性渗流规律被破坏;∙ B、高速流动时,惯性力逐渐增大,与粘滞力相比,其作用开始增大,从而导致线性渗流规律被破坏;∙ C、高速流动时,渗流过程中出现了新的渗流阻力(即惯性力),从而导致线性渗流规律被破坏;∙ D、高速流动时,粘滞力逐渐减小,惯性力逐渐增大,从而导致线性渗流规律被破坏;我的答案:B 此题得分:2.5分8.(2.5分)地层渗流时,单相流体单向稳定渗流的等压线:∙ A、一组互相平行的直线;∙ B、一组向外发散的射线;∙ C、一组同心圆;∙ D、越靠近排液道越密集;我的答案:A 此题得分:2.5分9.(2.5分)地层渗流时,单相流体单向稳定渗流和平面径向稳定渗流的相同点为:∙ A、通过每个渗流截面的流量保持不变;∙ B、通过每个渗流截面的流速不变;∙ C、通过每两个相邻等距间隔渗流截面的压力降不变;∙ D、通过每个渗流截面的渗流阻力不变我的答案:A 此题得分:2.5分10.(2.5分)圆柱形石英砂模型长为40cm,横截面直径D=2.5cm,渗透率2.5 D,实验用液体粘度为3.45 mPa·S,为了使通过模型的流量为100cm3/min,需要在模型两端建立压差为多少大气压?∙ A、0.50 atm;∙ B、0.75 atm;∙ C、1.00 atm;∙ D、1.25 atm;我的答案:B 此题得分:2.5分11.(2.5分)油层中有一口井,由于钻井的时候产生了污染,在射孔后进行了酸化作业,测量后得到该井的表皮系数为1.5,该井为:∙ A、超完善井;∙ B、完善井;∙ C、不完善井;∙ D、不确定我的答案:C 此题得分:2.5分12.(2.5分)双重介质是存在( )种孔隙结构的介质∙ A、1∙ B、2∙ C、3∙ D、4∙ E、5我的答案:B 此题得分:2.5分13.(2.5分)∙ A、1∙ B、2∙ C、3∙ D、4我的答案:A 此题得分:2.5分14.(2.5分)在其孔隙中至少含有一种液相或气相碳氢化合物(石油或天然气)的地层称为。
第一章1.有四口油井测压资料间表1。
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=9.0×106+0.8×103×9.8×(950-940)=9.08MPa =9.0×106+0.8×103×9.8×(950-870)=9.48MPa =9.0×106+0.8×103×9.8×(950-850)=9.58MPa =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:由21zm zm p p =可得:=h -1198.64m该油田油水界面的海拔高度为-1198.64 m3.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。
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。
解:由表格中数据绘得海拔与油层中部的压力曲线,从图上查得当海拔为-980m 时,此井的油层中部原始地层压力为8.6m 。
-1120-1100-1080-1060-1040-1020-1000-980-960-940-920-900-880-860-840-820-800△p (MPa )h(m)7.某实验室做测定岩芯渗透率实验。
第三章 刚性水压驱动下的油井干扰理论【3-1】平面无穷地层上有一源一汇,相距2σ,强度为q ,试用分析法证明地层任一点处的渗流速度的绝对值为12/()v q r r σπ=。
【证】由势的叠加原理,储层中任一点M 的势为22111222()ln ln ln ln 2224()M r q q q q x y r r C C C r x yσΦππππσ-+=-+=+=+++ 222222122()2()4()()2M Mx q x x q x x v x x y x y r r Φσσσσπσσπ⎡⎤⎡⎤∂-+-+=-=--=--⎢⎥⎢⎥∂-+++⎣⎦⎣⎦ 同理 22122My q y y v r r π⎡⎤=--⎢⎥⎣⎦又 ∵ Mx My v v i v j =+∴12/()v q r r σπ=== 【3-2】求液体质点沿上题的源汇连线的运动规律,即时间与距离的关系。
【解】x 轴上流体质点的运动速度为112M q v x a x a π⎡⎤=-⎢⎥+-⎣⎦∵ 真实渗流速度Mt v dxv dtφ==∴22112dx q q a dt x a x a x a πφπφ⎛⎫=-=-⋅ ⎪+--⎝⎭ 分离变量220()xtaqax a dx dt πφ--=-⎰⎰积分后 323233x qaa x a t πφ--=- 则时间与距离的关系为 323(2)3a a x x t qaπφ+-=【3-3】在2A 井投产前,1A 井已经投产,两口井间距离2100m σ=,1A 井的14MPa w p =,两井之半径127.5cm w w r r ==,15Km e r =,6MPa e p =,求2A 的2w p 为多少时1A 井停止生产?【解】根据井间干扰现象可知,当2A 井单独工作时,2A 井在1A 井处的压力为1A 井的井底压力,则1A 井停止生产,由于e w r r ,可将2A 视为在地层中心,2A 井在1A 井处的压降为21ln 22e e w r Q p p p Kh μ∆πσ==- 2A 的产量为 222()lne w ew Kh p p Q r r πμ-=将2Q 带入上式有 2()ln 2ln e w e e wp p rp r r ∆σ-=解得21ln ()ln 2e w w e e w e r r p p p p r σ=--331510ln0.0756(64) 1.13MPa 1510ln 100⨯=--=⨯ 【3-4】某产油层有10Km e r =的圆形供给边线,距地层中心2Km d =处钻了一口生产井,10cm w r =,5m h =,20.5m K μ=,25MPa e p =,23MPa w p =,2mPa s μ=⋅,求油井产量;假设油井位于地层中心,其余参数不变,产量为多少?【解】本题可看作为求一口偏心井的产量 偏心井的产量公式126322332()20.5105(2523)10118.3m /d 10102210ln 1ln 10.110e w e w e Kh p p Q r d r r ππμ---⨯⨯⨯⨯-⨯===⎡⎤⎡⎤⨯⎛⎫⎛⎫⨯⨯-⎢⎥⎢⎥- ⎪ ⎪⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎣⎦由丘比(Dupuit )公式知32()117.5m /d ln e w ewKh p p Q r r πμ-== 【3-5】某井距直线供给边线的距离1Km a =,8m h =,20.3m k μ=,4mPa s μ=⋅,0.1m w r =,2MPa p ∆=,求:(1)油井产量;(2)若井位于1Km e r =的圆形供给边线中心,其余参数不变,油井产量等于多少?【解】(1)该题是属于距直线供给边界为a 的地方有一口生产井的生产问题图3.27 30°交角井位图由公式 1263332()20.310821065.78m /d 2210ln 410ln 0.1e w w Kh p p Q qh a r ππμ---⨯⨯⨯⨯⨯====⨯⨯ (2) 由丘比(Dupuit )公式126332()20.310821070.69m /d 1000410ln ln 0.1e w ewKh p p Q r r ππμ---⨯⨯⨯⨯⨯===⨯【3-6】两不渗透断层,交角为30,在它们的分角线上有一口生产井距离顶点为r ,假设离断层交点为e r 处,有一圆形供给边界,且e r r >>,如何求这口井的产量?【解】根据镜像反应原理,该问题可以看作是无穷大地层中等强度的12口生产井和12口注水井同时工作的问题,因此由势的叠加原理有1212131424...ln 2...M r r r qC r r r Φπ=+ ① 由于e r r >>,可将12口注水井忽略,则有1212ln ...2M qr r r C Φπ=+ ② 将M 点放到生产井的井壁上1212ln ''...'2w Kqp r r r C μπ=+ ()()()22ln 2sin152sin 30...2sin 902w q r r r r C π⎡⎤=︒︒︒+⎣⎦11ln(12)2w q r r C π=+ ③ 将M 点放到供给边界上1212ln ''''...''2e Kqp r r r C μπ=+ 由于e r r >>,每一口井到供给边界上一点的距离都可看为e r ,上式可化简为12ln()2e e K qp r C μπ=+ ④ ④-③有 1211()ln 212e e w w r Kqp p r rμπ-= er rep12112()2()ln 12ln ln 1212e w e w e e w w Kh p p Kh p p Q qh r r r r r r r ππμμ--===⎡⎤+⎢⎥⎣⎦ 【3-7】设半圆形供给边线的直径为不渗透边界,在通过供给边线的中心且与不渗透边线垂直的垂线上有一口井半径为w r 、井底压力为w p 的生产井,该井到不渗透边界的距离为d ,供给半径为e r ,供给压力为e p ,地层渗透率为K ,有效厚度为h ,流体粘度μ,求油井的产量公式。
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。
2、已知:水平、均质、等厚、上下封闭的边水油藏,距离边水 2a 处有一条垂直断层,地层厚度为h,渗透率为K,流体粘度为μ,综合压缩系数为C t,采用水平井开发,假设水平井完全钻穿地层,垂向居于油层中部,并且沿水平井方向井筒内流量均匀分布,水平井长度为L,在t=0 时刻以定产量Q 生产,弹性不稳定渗流,油井半径为r w,原始地层压力为p e(供给边界压力也为p e),导压系数:η=KμCt ;试建立描述该工程问题的数学模型。
⎪⎪ ⎨i3、已知某渗流数学模型⎧∂2 p =1 ∂p⎪ ∂x 2 η ∂t (渗流方程) ⎪ p (x , 0) = p⎪ p (0, t ) = p ⎪ p (x → ∞, t ) = p (初始条件) (内边界条件) (外边界条件)⎩i试描述其工程问题或实际油藏问题。
w第二章 弹性不稳定渗流1、已知:水平、均质、等厚地层一维直线渗流(一维无限大排油坑道),从t =0 时刻,定压生产(井底压力为 p w ),符合弹性不稳定渗流,地层厚度为 h ,原始地层压力为 p i ,地层渗透率为 K ,原油x粘度为μ,导压系数为η。
p (1)建立渗流数学模型;(2)试用 boltzmann 变换推导地层压力分布 公式;(3)推导产量计算公式。
2、单相可压缩流体弹性多孔介质一维直线不稳定渗流,原始地层压力为 Pi,油井t=0 时刻定压(Pwf)生产,地层厚度为 h,宽度为B,地层渗透率为K,原油粘度为μ,综合弹性压缩系数为 Ct,(1)推导地层任意点处地层压力分布表达式(列出渗流数学模型和必要过程)(2)分析地层中任意一点的渗流速度及变化特征;(3)推导油井产量表达式,分析其产量变化特征。
3、某渗流问题的数学语言描述如下所示,∂2 p∂2 p μC ∂p+= t∂x 2∂y 2K ∂tp (x ,y ,t ) t = 0 = p i p (x ,y ,t ) - a ≤ x y = -b= p e- a ≤ xy = bp (x ,y ,t ) - b≤ y ≤ b x = -ar= 0= p e= Q (t )μ2πKh其中,p i r = x 2 + y 2= R w= p e(1)描述该渗流的工程问题,并绘制该问题的渗流示意图。
(2)简述求解该渗流问题的方法和步骤。
∂p (x ,y ,t ) ∂y∂p (x ,y ,t ) ∂r4、水平、均质、等厚地层中一口生产井,生产T时间关井,弹性不稳定渗流,设关井前的产量为Q。
已知地层渗透率K,原油粘度μ,孔隙度φ,油层厚度h,原始地层压力为Pi,油井半径Rw,综合压缩系数C t。
要求:(1)建立描述这一问题的渗流数学模型;(2)推导该井任意时刻计算井底压力的表达式。
5、水平、均质、等厚无限大油藏,地层厚度为h,渗透率为K,流体粘度为μ,导压系数为 ,原始地层压力为p i,流动符合弹性不稳定渗流,t=0 时刻投入一口生产井生产,井径为r w,保持产量恒定为Q1,生产t=T时刻,在相距生产井2a处投入一口注入井,井径为r w,保持恒定注入量为Q2,忽略注入流体与原油的性质差异,试求解:(1)当注入井投入工作前(t<T)任一点地层压力分布表达式;(2)当注入井投入工作后(t>T)任一点地层压力分布表达式;(3)生产井井底压力的变化特征(图示也可以)。
6、无限大油藏中有两口生产井,相距为 a,该油藏中的流体和岩石均为弱可压缩,渗流符合达西渗流定律。
已知,生产井的井筒半径R w,原油粘度µ,导压系数 ,油藏渗透率K,油藏厚度h,原始油藏压力P i。
A 井(如图1 所示)先以Δt 1Δt 2Δt 32QQ恒定产量 Q 生产Δt 1 时间,然后关井,经Δt 2 时间后再以恒定产量 2Q 生产Δt 3时间,B 井一直恒定产量 Q 生产(如图 2 所示)。
(1)求当前时刻生产井B 井底流压 p w 的计算公式;(2)分析A 井关井阶段井底压力变化特征(图示也可)。
产 产量2Q量QΔt 10 Δt 2Δt 3t 0 t图 1 A 井产量变化示意图 图 2 B 井产量变化示意图p ep e7、水平、均质、等厚、上下封闭边界、各向同性边水油藏(如下图所示),油藏宽度为B,油层厚度h,地层渗透率K,原油粘度μ,孔隙度φ,综合压缩系数C t,油井半径r w,边水供给压力为P e,原始地层压力也为P e,油井定产生产(距边水距离为a,距油藏底部为Z),产量为Q,不稳定渗流。
立坐标系,写出该问题的渗流数学语言描述(渗流方程组);你认为求解该模型可能会用的知识点,简要叙述求解过程8、水平、均质等厚无限大/(有界)地层,渗透率K,流体粘度为μ,厚度为h,弹性压缩系数为 Ct,t=0 时,有一口井以Q(t)投产,井筒半径为Rw,地层原始压力为 Pi;(1)建立描述渗流问题的数学模型;(2)求任意时刻井底压力的表达式(吐哈美原理);(3)如果油井在生产T 后开始关井,试求关井后任意时刻的井底压力表达式。
9、试举例说明弹性不稳定渗流在油气田开发过程中出现的阶段和开发特征。
第三章两相渗流1、试从一维直线油水两相渗流(B-L 理论)等饱和度面移动的基本公式,(1)推导油井见水前油水两相区的地层平均饱和度求解公式(列出必要的步骤)(2)已知见水后出口段含水饱和度,推导油井见水后地层平均含水饱和度求解(4)对于低粘油藏和高粘度油藏,对比分析其地层饱和度分布及油井含水率的差异。
2、试从油水两相连续性方程和分流量方程,(1)推导一维直线油水两相渗流(B-L 理论)的等饱和度面移动方程;(2)已知油水相对渗透率曲线和见水后出口段含水饱和度,推导油井见水后地3、简述油气两相渗流的分析方法和步骤。
4、写出油水两相渗流数学模型。
其他专题1、稠油热采过程中,热力学参数包括哪些?注蒸汽过程中热力参数沿程分析有何意义?2、按照你的理解,页岩气流动机理的影响因素主要有哪些?并简述对开发的影响。
3、任选两类双重介质储层的渗流模型,对比流动过程差异性(图示也可)。
4、稠油热采的渗流机理是什么?发展趋势体现在什么方面?5、页岩气开发常采用水平井和压裂技术,请简述压裂水平井的近井渗流特征。
6、枚举2 类双重介质储层的油藏模型,简述其差异性(图示也可)。
7、稠油蒸汽吞吐和蒸汽驱的开采机理是什么?其渗流优势和弊端体现在哪些方面?8、多重介质渗流数学模型的特殊性体现在哪几个方面?9、油水两相多重介质渗流数学模型,并写出可以简化的数学模型及其适用条件。
10、多重介质渗流理论可以解决什么样的工程问题,试举例说明。