渗流力学第二章
- 格式:ppt
- 大小:721.50 KB
- 文档页数:40
第二章考研必胜To xiaozhou and huihui1、单相流:在地层单元中只有一种流体的流动。
多相流:若在一个地层单元中有两种或两种以上的流体同时流动。
2、稳定流(定常流):运动要素(如压力及流速)不随时间变化。
不稳定流(非定常渗流):各运动要素与时间有关。
3、单向流: 流线为互相平行的直线。
压力损耗特点:沿程渗流过程中压力均匀下降4、径向流:流线是直线,它们沿着极半径向中心点(井点)汇集,或者流线沿着极半径由中心点向外扩散。
压力损耗特点:地层能量大部分消耗在井底附近。
5、完善井:油层全部钻穿,并且是裸眼完井。
6、不完善井,井底结构和井底附近地区油层性质发生变化的井。
类型:根据井底结构不同,分为打开程度不完善,打开性质不完善,双重不完善。
此外还有油层性质变化引起的不完善。
7、折算半径:把实际的不完善井用一个产量与之相当的,半径较小(也可能较大)的假想完善井来代替,这一假想完善井的半径称为实际不完善井的折算半径。
8、稳定试井:是通过人为改变油井工作制度,待生产稳定后,测量出不同工作制度下的油井的井底压力,产油量,产气量,含砂量和含水量等资料,以便弄清油井的生产特征和产能大小,确定油井合理的工作制度。
另外还可求出油层参数。
9、油井指示曲线:在普通直角坐标系下,以产量为横坐标,以油层压力和井底压力间的差值为纵坐标,得出的曲线。
曲线偏向P轴的原因:1压差增大后流速增大,破坏了直线渗流定律。
2随着压差增大,井底压力低于饱和压力,井底附近出现了油气两相渗流,渗流阻力增大,单位压差下产量逐渐减少。
偏向Q轴:进行稳定试井时工作制度还没有达到稳定,此时由于油层岩石和液体弹性作用增加了一部分产量使得产量偏高。
10、采油指数:单位生产压差下的油井产油量。
物理意义:标志油井生产能力的大小。
11、等压线:压力相等的点练成的线。
12、流线:与等压线相互垂直的线。
13、渗流场图:由等压线和流线构成的正交网格图称为渗流水动力场图后渗流场图。
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。
前言
1.基本概念
(1)多孔介质
(2)渗流
(3)渗流力学
(4)流动形态
2.多孔介质的连续性假设
3.平均速度、渗流速度、流线
4.达西定律
5.连续性方程
6.状态方程
7.渗流问题中的边界条件
8.单相流体地下渗流的扩散方程
9.多相流体的渗流方程
第一章渗流问题中的数学求解方法
第一节拉普拉斯变换
Bessel方程函数
Laplace 定义,性质线性性质,微分性质,积分性质,卷积性质第二节Green函数方法求解不稳定渗流问题
第二章双重介质油藏中的渗流规律
第一节描述双重孔隙油藏渗流的物理模型
Warren-Root模型
Kazemi模型
Deswan模型
Fractal模型(分形)
第二节双重介质的基本假设及渗流方程
双重介质的Barrenblatt假设
流动方程基岩和裂缝
质量守恒方程
状态方程(液体,岩石)
双重介质油藏的渗流方程
Warren-Root模型的介质(双孔隙介质)
第三节裂缝-----孔隙介质中的渗流机理
第四节裂缝-----孔隙介质中的两相渗流理论
第三章水平井/油藏系统的渗流理论
第一节国内外水平井发展概况
第二节水平井的渗流规律
砂岩油藏水平井系统
第三节均质油藏水平井的渗流规律
第四节水平井的试井分析方法
第五节双重介质油藏/水平井系统的渗流规律第六节水平井的产能评价方法
第四章非牛顿流体渗流理论
第五章啊
第六章啊。
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。
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。