《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.完整的渗流数学模型包括两部分。
14.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。
15.油气两相渗流的产量与成正比关系。
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.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。
7.写出非活塞式水驱油见水前的两相区平均含水饱和度公式,并图示其确定方法。
8.画出平面径向渗流的渗流场图,并说明其特点。
9.油井的不完善类型有哪几种?通常描述不完善性的方法有哪几种?10.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?11.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?三、计算题1、距离直线断层a处有一口生产井,其单位地层厚度的产量为q。
要求:1. 写出该平面渗流场的复势、势函数和流函数。
2. 求渗流场中任意一点的渗流速度。
2、刚性水压驱动油藏中,某油井的油层厚度10m,渗透率为1μm2,地下原油粘度10mPa.s,原油体积系数1.2,地面原油密度0.8g/cm3,地层压力10MPa,井底压力7.5MPa,油井半径10cm,油井供油面积0.3km2,求该井日产原油为多少吨?3、距离直线不渗透边界附近a处有一口生产井,其单位地层厚度的产量为q,已知井半径为r w,油层厚度为h,渗透率为k,井底势为Фw,供给区半径为Re(Re>>a),其上的势为Фe,试推导油井的产量公式。
渗流力学复习题渗流力学是研究流体在多孔介质中流动的科学,它在石油工程、地下水研究、环境工程等领域有着广泛的应用。
以下是一些渗流力学的复习题,以帮助学生更好地理解和掌握这一学科的基本概念和计算方法。
1. 定义解释- 请解释什么是达西定律,并说明其适用范围。
2. 达西定律的应用- 给定一个多孔介质的渗透率和流体的粘度,如何使用达西定律计算流体的流速?3. 渗透率- 描述渗透率的物理意义,并解释如何测量一个多孔介质的渗透率。
4. 流体类型- 区分牛顿流体和非牛顿流体,并说明它们在渗流力学中的重要性。
5. 多孔介质的分类- 描述多孔介质的几种类型,并解释它们在渗流过程中可能表现出的不同特性。
6. 有效应力原理- 解释有效应力原理,并讨论它在多孔介质中的重要性。
7. 相对渗透率- 定义相对渗透率,并解释它如何影响多孔介质中的流体流动。
8. 毛管压力曲线- 描述毛管压力曲线,并解释它如何与多孔介质的饱和度相关。
9. 多相流动- 讨论在多孔介质中发生的多相流动现象,并解释它们对渗流力学的影响。
10. 井筒流动问题- 解释井筒流动问题,并给出一个计算井筒流动速率的公式。
11. 边界条件和初始条件- 描述在解决渗流问题时需要考虑的边界条件和初始条件。
12. 数值方法- 简述数值方法在解决复杂渗流问题中的应用,例如有限差分法或有限元法。
13. 环境影响- 讨论渗流力学在环境工程中的应用,以及如何评估污染物在地下水中的迁移。
14. 案例研究- 提供一个实际案例,分析渗流力学在该案例中的应用和解决问题的方法。
15. 未来趋势- 讨论渗流力学领域的未来发展趋势,包括新的理论、技术和应用。
渗流力学是一个不断发展的领域,随着技术的进步和新理论的提出,其应用范围和深度也在不断扩展。
通过复习这些题目,学生可以更好地理解渗流力学的基本原理,并将其应用于解决实际问题。
《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。
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。
《渗流力学》综合复习资料一、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。
答:(一)实际不完善井的境地结构很多,但归纳起来基本上可以分为三种类型:(1)打开程度不完善。
油层未全部打开,但打开部分是裸眼完成的。
这种井底结构多半用于有底水且岩层比较坚固的油层。
(2)打开性质不完善。
油层全部被钻开,但为下套管射孔完成。
这种井底结构是目前我国油田上最常见的情形。
这类不完善性主要取决于射孔弹的孔数、射孔弹的直径及射孔弹射入地层的深度。
(3)双重不完善。
油层没有全部被钻开,而且打开部分又是下套管射孔完成的。
(P73,第二节)(二)在一般情况下,不完善井的产量比完善井的要低,其主要原因是不完善井在井底附近渗流面积变小,流线发生弯曲和密集,渗流阻力增加。
但有些不完善井的情况恰好相反,随着各种增产技术的发展及射孔方法的改善,井底附近渗透率得到改善,这种经过处理的特殊不完善井的产量比完善井的产量还要大些。
(P74,第二节)2.油井的不完善类型有几种?描述不完善性的方法有哪些?答:(一)油井的不完善类型基本上可以分为三种类型:(1)打开程度不完善。
油层未全部打开,但打开部分是裸眼完成的。
这种井底结构多半用于有底水且岩层比较坚固的油层。
(2)打开性质不完善。
油层全部被钻开,但为下套管射孔完成。
这种井底结构是目前我国油田上最常见的情形。
这类不完善性主要取决于射孔弹的孔数、射孔弹的直径及射孔弹射入地层的深度。
(3)双重不完善。
油层没有全部被钻开,而且打开部分又是下套管射孔完成的。
(P73,第二节)。
(二)描述不完善性的方法:R (1)井的折算半径:所有按完善井研究的成果都可以用来求解不完善井,只需将井的半径w R代替。
用折算半径wr(2)附加阻力法:油井的不完善性还可以用增加一个附加阻力的方法表示。
(P74-75,第二节)3.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?答:(1)镜像反映法的目的:将边界反映掉,变成无限大地层中多口井的情况,再根据势的叠加原理求出其产量。
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。
13、写出非活塞式水驱油见水前的两相区平均含水饱和度公式,并图示其确定方法。
14、画出平面径向渗流的渗流场图,并说明其特点。
三、计算题
1、距离直线断层a处有一口生产井,其单位地层厚度的产量为q。
要求:1、写出该平面
渗流场的复势、势函数和流函数。
2、求渗流场中任意一点的渗流速度。
2、刚性水压驱动油藏中,某油井的油层厚度10m,渗透率为1μm2,地下原油粘度10mPa.s,
原油体积系数1.2,地面原油密度0.8g/cm3,地层压力10MPa,井底压力7.5MPa,油井半径10cm,油井供油面积0.3km2,求该井日产原油为多少吨?
3、距离直线不渗透边界附近a处有一口生产井,其单位地层厚度的产量为q,已知井半径
为r w,油层厚度为h,渗透率为k,井底势为Фw,供给区半径为Re(Re>>a),其上的势为Фe,试推导油井的产量公式。
4、假设油藏等厚水平无限大、均质且各向同性、单相液体微可压缩,有一口激动井A,该
井以40t/d的产量投产5天,然后关井,经3天后又以20t/d的产量生产了7天,试求此时距A井100m处的测压井B井底压力降为多少MPa?已知地层渗透率k为1 μm2,原油粘度μ为10 mPa·s,体积系数B o 为 1.12,地面原油密度ρo为 0.85 g/cm3,油层厚度h为20 m,综合压缩系数C t 为 1.8×10-5 /10-1MPa,井半径R w=0.1m。
5、推导非活塞式水驱油时两相区平均含水饱和度计算公式,油水不可压缩且符合达西直线
渗流定律,不考虑油水密度差和毛管力作用;并说明如何用该公式求平均含水饱和度的方法?
6、刚性水压驱动油藏中,某油井地层厚度10m,渗透率1μm2,原油体积系数1.2,地面原
油密度0.8g/cm3,地下原油粘度10mPa.s,地层压力10MPa,油井半径10cm,油井供油面积0.3km2,为了使油井日产40t,应控制井底压力为多少MPa?。