第七章 多孔介质的渗流
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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: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。
渗流速度和渗透系数u=kj是流体力学中的两个相关概念,用于描述流体在多孔介质中的渗透特性。
渗流速度是指单位时间内从单位面积上升降差相同的两点(通常为从水平面到垂直方向深度为单位长度的两点)之间通过多孔介质的液体(或气体)的流体速度,通常用符号q表示,其单位是1/T,其中T为时间单位。
在多孔介质中,渗流速度可以通过达西定律(Darcy's law)来计算,即:
q = K*Δh/L
其中,K是渗透系数,Δh是上升降差,L是通过多孔介质的长度。
渗透系数是一个描述多孔介质渗透特性的物理量,它是渗流速度q和多孔介质孔隙度j 的函数,通常用符号K表示,其单位是L/T,其中L是长度单位,T是时间单位,如m/s。
可以通过以下公式计算渗透系数:
K = u/ρg
其中,u是渗透率,也就是单位时间内单位面积上升降差相同的两点之间通过多孔介质的液体(或气体)的体积,ρ是液体(或气体)的密度,g是重力加速度。
需要注意的是,渗透系数和渗透率是两个不同的概念,渗透率是通过一定横截面上液体/气体渗透的总量,即单位时间内通过截面的流量Q除以横截面面积A得到,通常用符号u表示,其单位是L/T,其中L是长度单位,T是时间单位,如m3/s。
单位面积上升降差相同的两点之间通过多孔介质的渗透速率(流速)就是渗透系数。
在实际问题中,通常用渗透系数来描述多孔介质的渗透性,而渗流速度则用来计算多孔介质中流体的运动行为,例如地下水的流动。
渗流力学渗流力学,也称为多孔介质流动力学,是关注多孔介质中油气水等流体的运动与物质传输的一门交叉学科。
本文将从渗流力学的基本概念、渗透性与渗流规律、渗流模型及其数学描述、渗透率测定以及渗流在工程领域的应用等方面进行综述。
一、基本概念多孔介质即为孔隙率大于零的介质,多数包括岩石、土壤等。
我们通常所知的原油、水等都是沿着孔隙流动的,因此对于研究油气水等流体在多孔介质中的运动及物质传输,渗流力学便成为了必不可少的工具。
渗流力学研究的流体如下:1.单相流体:包括气体和液体。
2.不可压缩单相流体:流体密度不随流速变化的流体。
3.不可压缩多相流体:指含空气、水和油的混合流体。
4.可压缩流体:长跑中会考虑的空气。
快速均匀地离开多孔介质的流体称之为洁净流体。
二、渗透性与渗流规律多孔介质的渗透性是流体运动过程中一个重要的参数,通常用渗透率(permeability)来表示。
渗透率取决于多孔介质的孔隙度、孔隙分布及孔隙形态。
它反映的是一个多孔介质通过润湿的介质进行渗透时,所需要克服阻力的大小。
渗透流指液体、气体或气体-液体等多相流体沿渗透介质流动,而渗透介质包括孔洞和颗粒。
颗粒通常被认为是刚性球形粒子。
渗透性是多孔介质的透水能力。
它是空隙中液体流动的干扰抵消与力的关系,并通过Darcy’s Law来描述非细长孔径多孔介质的渗透流。
Darcy's Law的一般表述为:q = -K(∆p)/μ其中,q是流体的流量,K是渗透性,∆p是流体受力的压力差,μ是流体的黏度。
此外,根据流量公式Q = S × q,可以计算出平均流速v和渗透系数K’:v = q/SK' = Kμ其中,S是截面积。
三、渗流模型及其数学描述渗流过程通常分为传导和对流两种方式。
1.传导传导表示沿着渗透介质孔隙内的流动。
其过程可以用贾格尔-盖茨方程来理解。
dP/dx = -η(k/φ) dv/dx其中,η是粘度,k是渗透系数,φ是孔隙度,v是流量。
7 地下水运动规律地下水在岩石空隙中的运动,可以在饱水的岩层中或非饱水的岩层中进行。
实际生产中提出不少课题,都涉及地下水的运动规律。
地下水运动是发生在岩石或土体空隙中的。
它和地表水流不同,其主要区别是地下水的运动缓慢,运动空间既有水流又有岩土颗粒存在,运动的阻力很大,地下水流在岩土空隙中作弯弯曲曲的复杂运动,研究地下水每个质点的运动情况即不可能又没必要。
地表水流中水质点充满于整个流速场,水流是连续的。
7.1 渗流的基本概念地下水在岩石空隙(孔隙、裂隙及溶隙)中的运动称为渗流。
研究渗流具有以下几方面的应用:(1)在生产建设部门:如水利、化工、地质、采掘等部门。
(2)土建方面:如给水、排灌工程、水工建筑物、建筑施工。
(3)合理开发利用地下水资源(地下水回灌)防止水污染方面。
(4)保持路基处于干燥稳固状态并防止冻害—降低地下水水位。
(5)涉及地下水流动的集水或排水建筑物—单井、井群、集水廊道、基坑、机井、坎儿井。
7.1.1 水在土壤中的状态水在土壤中的状态可以分为汽态水,附着水,薄膜水,毛细水和重力水等类型,其中对渗流起主导作用的是重力水与毛细水。
(1)重力水(Gravitational water):指在重力及液体动水压强作用下流动的水,是本章主要研究的对象。
重力水与毛细水的界面为潜水面,浸润面(Water table)。
(2)毛细水(capillarywater):指的是地下水受土粒间孔隙的毛细作用上升的水分。
毛细水是受到水与空气交界面处表面张力作用的自由水。
7.1.2 土的渗流特性透水性指土壤允许水透过的性能,用渗透系数k的大小表示其透水强弱。
土壤透水性能不随地点改变的土称为均质土(Homogeneous soil);否则为非均质土(Heterogeneous soil)。
土壤在同一地点的各个方向的透水性能都相同(各个方向的渗透系数相同)的土为各问同性土(Isotropic soil),否则为各向异性土(Anisotropic soil)。
渗流力学考试及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 渗流力学中,流体在多孔介质中流动的基本规律遵循()。
A. 牛顿第二定律B. 达西定律C. 欧姆定律D. 热力学第一定律答案:B2. 多孔介质的孔隙度是指()。
A. 多孔介质中孔隙的总体积与多孔介质总体积之比B. 多孔介质中固体骨架的总体积与多孔介质总体积之比C. 多孔介质中孔隙的总体积与固体骨架总体积之比D. 多孔介质中固体骨架的总体积与孔隙总体积之比答案:A3. 在渗流力学中,渗透率是衡量多孔介质()的物理量。
A. 强度B. 密度C. 渗透性D. 弹性答案:C4. 以下哪项不是多孔介质的基本特性()。
A. 孔隙性B. 渗透性C. 各向同性D. 连续性答案:D5. 达西定律描述的是()。
A. 流体在多孔介质中的流动速度与压力梯度的关系B. 流体在多孔介质中的流动速度与温度的关系C. 流体在多孔介质中的流动速度与时间的关系D. 流体在多孔介质中的流动速度与重力的关系答案:A6. 以下哪项不是影响多孔介质渗透性的因素()。
A. 孔隙结构B. 孔隙大小C. 孔隙形状D. 孔隙数量答案:D7. 在渗流力学中,相对渗透率是指()。
A. 实际渗透率与绝对渗透率之比B. 实际渗透率与孔隙度之比C. 实际渗透率与有效渗透率之比D. 实际渗透率与初始渗透率之比答案:C8. 以下哪项是描述多孔介质非均质性的特征()。
A. 孔隙度的变化B. 渗透率的变化C. 孔隙形状的变化D. 孔隙大小的变化答案:B9. 在渗流力学中,毛管压力是指()。
A. 多孔介质中孔隙内流体的压力B. 多孔介质中孔隙内流体与固体骨架之间的压力差C. 多孔介质中孔隙内流体与外部环境之间的压力差D. 多孔介质中孔隙内流体与孔隙壁之间的压力差答案:D10. 以下哪项不是渗流力学中考虑的流体类型()。
A. 单相流体B. 多相流体C. 非牛顿流体D. 理想气体答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 多孔介质的孔隙结构特征包括()。
达西渗流公式的推导达西渗流公式是描述多孔介质中流体渗流行为的重要方程之一。
它是由法国工程师亨利·达西在1856年提出的,并经过多年的实践和理论验证,成为了渗流力学领域的基础公式之一。
本文将对达西渗流公式的推导进行详细介绍。
达西渗流公式的推导基于一些假设和简化条件。
首先,达西假设多孔介质中的渗流是稳定、均匀的,且流体的密度和黏度是常数。
其次,假设多孔介质中渗流的速度变化很小,可以忽略不计。
最后,假设多孔介质中流体的温度和压力变化不大。
根据这些假设和条件,我们可以推导出达西渗流公式。
首先,考虑多孔介质中的一个微小体积元,该体积元内的流体流动速度可以用达西渗流公式表示为:v = -k * (∇P / μ)其中,v是流体的速度矢量,k是多孔介质的渗透率,∇P是压力梯度矢量,μ是流体的黏度。
这个公式表明,流体的速度与压力梯度成正比,与渗透率和黏度成反比。
接下来,我们可以对达西渗流公式进行更详细的解释。
首先,渗透率k是描述多孔介质中渗透性能的参数,它与多孔介质的孔隙度、孔径分布和孔隙连通性等因素有关。
渗透率越大,多孔介质中的渗流速度越快。
而黏度μ则描述了流体的黏性,黏度越大,流体越难流动。
压力梯度∇P则是描述压力分布的参数,它表示了单位距离内压力的变化率。
当压力梯度增大时,流体的速度也会增加。
通过达西渗流公式,我们可以进一步研究多孔介质中流体的渗流行为。
例如,可以通过测量流体的速度和压力梯度,来计算多孔介质的渗透率。
或者可以通过改变多孔介质的孔隙度或孔径分布,来控制多孔介质中的渗流速度。
除了达西渗流公式,渗流力学领域还有其他一些重要的公式和模型,用于描述多孔介质中流体的渗流行为。
例如,布尔斯渗流公式、达西-卡西二维渗流公式等。
这些公式和模型在地下水资源管理、石油开采、土壤水分运动等领域有着广泛的应用。
达西渗流公式是描述多孔介质中流体渗流行为的重要公式,通过对其推导和解释,我们可以更好地理解多孔介质中流体的渗流行为。
渗流的应用渗流是指流体在多孔介质中的运动过程。
多孔介质可以是岩石、土壤、过滤材料等,流体可以是水、气体或其他液体。
渗流广泛应用于地下水资源开发、石油开采、土壤水分运动等领域。
渗流在地下水资源开发中起着重要的作用。
地下水是人类重要的淡水资源之一,通过渗流可以将地表水引入地下,形成地下水储备。
渗流过程中,流体在多孔介质中的运动受到多种因素的影响,如孔隙度、渗透率、水头差等。
通过对这些因素的研究,可以合理利用地下水资源,保证人类的生活用水需求。
渗流在石油开采中也扮演着重要的角色。
石油是世界上主要的能源之一,而石油的开采需要通过渗流的方式来进行。
在石油开采过程中,通过注入高压液体或气体,使石油在多孔介质中流动,从而提高石油的采集效率。
渗流模型的建立和优化,可以帮助工程师更好地预测石油开采的效果,减少资源的浪费。
渗流还在土壤水分运动中起着重要的作用。
土壤是植物生长的基质,土壤中的水分对植物生长起着至关重要的作用。
通过渗流的方式,水分可以在土壤中向植物根部输送,满足植物的生长需求。
同时,渗流还可以影响土壤中的养分运动,对植物的吸收起到调节作用。
因此,对土壤中的渗流过程进行研究,可以帮助农民合理灌溉,提高农作物的产量和质量。
除了上述应用领域,渗流还在环境工程、地质灾害评估等方面有着重要的应用价值。
例如,在环境工程中,通过渗流模型的建立,可以预测污染物在地下水中的传播规律,指导环境污染治理。
在地质灾害评估中,渗流模型可以帮助预测地下水位变化对地质灾害的影响,提前采取相应的防灾措施。
渗流作为一种流体在多孔介质中的运动方式,在地下水资源开发、石油开采、土壤水分运动等方面都有着广泛的应用。
通过对渗流过程的研究和模拟,可以更好地理解和利用地下水资源,提高石油开采效率,改善土壤环境,保护生态系统。
渗流的应用将进一步推动相关领域的发展和进步,为人类社会的可持续发展做出贡献。
渗流模型知识点总结一、渗流模型概述渗流模型是研究地下水运动及地下水资源管理的一种数学工具。
地下水是地球上水资源的重要组成部分,渗流模型的研究对于有效管理和可持续利用地下水资源具有重要意义。
渗流模型通过数学方法描述地下水在多孔介质中的流动过程,可以预测地下水位、地下水流速、地下水补给和排泄等重要参数,为地下水资源的管理和保护提供科学依据。
二、渗流模型的分类根据模型所涉及的方程和假设的不同,渗流模型可以分为不同的类型。
常见的渗流模型包括:1. 饱和渗流模型:描述地下水在孔隙中完全饱和的情况下的流动规律。
2. 非饱和渗流模型:描述地下水在孔隙中部分饱和或完全不饱和的情况下的流动规律。
3. 二维渗流模型:描述地下水在平面内的流动规律。
4. 三维渗流模型:描述地下水在空间内的流动规律。
根据模型的时间跨度,渗流模型又可以分为:1. 静态渗流模型:描述地下水在静态条件下的分布情况。
2. 动态渗流模型:描述地下水在时间上的变化规律。
渗流模型还可以根据所使用的计算方法不同来进行分类,主要包括有限元模型、有限差分模型、边界元模型等。
三、渗流模型的基本方程1. 边界条件:渗流模型中通常需要给定一定的边界条件,常见的包括恒定头水边界条件、恒定流量边界条件等。
2. 连续方程:描述地下水流线和水位分布的方程,通常为黎曼-莱布尼茨方程。
3. 速度场方程:描述地下水在多孔介质中的流速分布,通常为达西定律或理想渗流方程。
4. 保温方程:描述地下水的运动过程中能量守恒的方程。
5. 变渗透率方程:描述多孔介质中渗透率随深度和位置变化的方程。
以上方程是渗流模型中最基本的方程,通过这些方程可以描述地下水在多孔介质中的流动规律。
四、渗流模型的建立和求解建立一个合适的渗流模型是研究地下水运动的关键。
渗流模型的建立通常需要以下几个步骤:1. 收集地下水数据:包括地下水位、渗透率、孔隙度等信息。
2. 建立地下水模型:通过建立连续方程、速度场方程和边界条件等方程,构建地下水的数学模型。
流体动力学中的多孔介质流动引言多孔介质广泛存在于自然界和工程实践中,如地下水层、岩石、土壤、过滤器等。
在多孔介质中流体的运动行为是流体动力学研究的重要内容之一。
多孔介质流动研究不仅对理解地下水运动、油藏开发、岩石力学等具有重要意义,还对环境保护、水资源管理等具有重大影响。
本文将介绍流体动力学中的多孔介质流动的基本概念和数学模型。
多孔介质的定义多孔介质是指由固体颗粒和孔隙空间组成的介质,其内部存在着一定的孔隙度。
多孔介质的孔隙结构决定了流体在其中的运动行为。
孔隙度是指整个多孔介质内所有孔隙体积与整个多孔介质体积之比。
多孔介质的孔隙度可以通过实验测量或计算得出。
多孔介质中的流动模型多孔介质中的流动可以分为两类:Darcy流动和非Darcy流动。
Darcy流动Darcy流动是多孔介质中流体运动的基本模型,它基于达西定律。
根据达西定律,多孔介质中的流体流动速度与流体对介质施加的压力梯度成正比。
Darcy流动模型适用于孔隙度较高的多孔介质,其中流体流动的主要机制是通过孔隙之间的连通通道进行的。
非Darcy流动当多孔介质的孔隙度较低,孔隙之间没有足够的连通通道时,Darcy流动模型就不再适用。
此时流体的流动行为受到多种因素的影响,如孔隙流动不连续性、孤立小孔隙效应、非线性渗流等。
非Darcy流动模型更复杂,通常需要通过实验或数值模拟来进行研究和分析。
多孔介质流动的数学模型多孔介质流动的数学模型是描述流体在多孔介质中的运动行为的方程组。
数学模型的建立基于质量守恒定律和动量守恒定律。
质量守恒方程质量守恒方程描述了多孔介质中的流体质量保持不变的条件。
对于不可压缩流体,质量守恒方程可以写成以下形式:$$ \ abla\\cdot\\left(\\rho \\mathbf{v}\\right) = 0 $$其中,$\\rho$为流体的密度,$\\mathbf{v}$为流体的速度。
动量守恒方程动量守恒方程描述了多孔介质中的流体动量变化的条件。
渗流力学渗流力学研究的内容流体通过多孔介质的流动称为渗流。
多孔介质是指由固体骨架和相互连通的孔隙、裂缝或各种类型毛细管所组成的材料。
渗流力学就是研究流体在多孔介质中运动规律的科学。
它是流体力学的一个重要分支,是流体力学与岩石力学、多孔介质理论、表面物理、物理化学以及生物学交叉渗透而形成的。
渗流现象普遍存在于自然界和人造材料中。
如地下水、热水和盐水的渗流;石油、天然气和煤层气的渗流;动物体内的血液微循环和微细支气管的渗流;植物体内水分、气体和糖分的输送;陶瓷、砖石、砂模、填充床等人造多孔材料中气体的渗流等。
渗流力学在很多应用科学和工程技术领域有着广泛的应用。
如土壤力学、地下水水文学、石油工程、地热工程、给水工程、环境工程、化工和微机械等等。
此外,在国防工业中,如航空航天工业中的发汗冷却、核废料的处理以及诸如防毒面罩的研制等都涉及渗流力学问题。
渗流的特点在于:(1)多孔介质单位体积孔隙的表面积比较大,表面作用明显。
任何时候都必须考虑粘性作用;(2)在地下渗流中往往压力较大,因而通常要考虑流体的压缩性;(3)孔道形状复杂、阻力大、毛管力作用较普遍,有时还要考虑分子力;(4)往往伴随有复杂的物理化学过程。
渗流力学是一门既有较长历史又年轻活跃的科学。
从Darcy定律的出现已过去一个半世纪。
20世纪石油工业的崛起极大地推动了渗流力学的发展。
随着相关科学技术的发展,如高性能计算机的出现,核磁共振、CT扫描成像以及其它先进试验方法用于渗流,又将渗流力学大大推进了一步。
近年来,随着非线性力学的发展,将分叉、混沌以及分形理论用于渗流,其它诸如格气模型的建立等等,更使渗流力学的发展进入一个全新的阶段。
渗流力学的应用范围越来越广,日益成为多种工程技术的理论基础。
由于多孔介质广泛存在于自然界、工程材料和人体与动植物体内,因而就渗流力学的应用范围而言,大致可划分为地下渗流、工程渗流和生物渗流3个方面。
地下渗流是指土壤、岩石和地表堆积物中流体的渗流。
渗流⼒学复习汇总油井采出液体中⽔所占的体积百分数称为含⽔率。
在多孔介质中渗流的流体的密度、流动速度或流体压⼒不随时间变化的渗流状态称为稳定流动,⼜称为定常流动, ?p/?t =0。
0.⾮均匀介质:介质的某种性质与其在介质内部的位置不同⽽不同,这种多孔介质称为⾮均匀介质。
这种多孔介质由各种颗粒组成,介质的性质是空间坐标的函数,即介质的性质处处不同,1.渗流⼒学是研究流体在多孔介质中的运动形态和运动规律的科学。
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。
3.渗流—流体通过多孔介质的流动。
5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。
6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。
7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。
8油、⽓、⽔之所以能在岩⽯孔隙中渗流是由于各种⼒作⽤的结果。
主要有:1. 重⼒;2. 惯性⼒3. 粘滞⼒4 . 弹性⼒5. ⽑管⼒ 9流体压⼒的表⽰式:PZ =10-3ρg z ≈0.01 γz10当渗流由⼀种流体驱替另⼀种流体时,在两相界⾯上会产⽣压⼒跳跃,它的⼤⼩取决于分界⾯的弯曲率(曲度),这个压⼒的跳跃就称为⽑管压⼒,⽤PC 表⽰。
rP C θσcos 2=11折算压⼒:假想油藏为静⽌状态,油藏内任意⼀点的实测压⼒与该点相对于选定海拔平⾯的液柱压⼒之和。
P=P0+0.01·γ·Z例:某油⽥⼀⼝位于含油区的探井,实测油层中部原始地层压⼒为9.0Mpa,油层中部海拔为-1000m ;位于含⽔区的⼀⼝探井实测油层中部原始地层压⼒为11.7Mpa 。
油层中部海拔为-1300m 。
原油密度为0.85,地层⽔密度为1,求该油⽥油⽔界⾯海拔。
12油藏的(天然)能量主要有:边⽔的压能,岩⽯和液体的弹性能,⽓顶中压缩⽓体的弹性能,原油中溶解⽓体的弹性能和原油本⾝的重⼒。
渗流力学基本方程渗流力学是研究岩石、土壤等多孔介质中流体运动和物理现象的学科。
渗流力学基本方程是描述多孔介质中流体运动的数学方程组,它是研究渗流问题的基础。
渗流力学基本方程由质量守恒方程和达西定律组成。
质量守恒方程是指在多孔介质中,流体的质量在空间和时间上保持不变。
达西定律是指渗流速度与渗流力的关系,它描述了多孔介质中流体运动的规律。
质量守恒方程是渗流力学中最基本的方程之一。
它可以表示为:∂(ϕρ)/∂t + ∇·(qρ) = S,其中ϕ是多孔介质的孔隙度,ρ是流体的密度,t是时间,q是流体的渗流速度,S是源项。
这个方程描述了多孔介质中流体的密度随时间和空间的变化情况,以及流体的流动和质量的变化。
达西定律是描述多孔介质中渗流速度与渗流力的关系的方程。
它可以表示为:q = -K∇h,其中q是流体的渗流速度,K是多孔介质的渗透性,h是流体的流动势。
这个方程表明,渗流速度与渗流力负梯度成正比,且与多孔介质的渗透性有关。
渗透性越大,流体的渗流速度越大。
渗流力学基本方程还可以通过引入渗透率、渗透率张量等概念,进一步描述多孔介质中流体运动的规律。
渗透率是描述多孔介质对流体渗流的阻力的参数,它与多孔介质的孔隙度、孔隙结构、流体粘度等因素有关。
渗透率张量是描述多孔介质中渗透率随不同方向的变化的张量。
渗流力学基本方程在地下水资源开发、地下水污染治理、石油开采、岩土工程等领域具有重要的应用价值。
通过建立和求解渗流力学基本方程,可以预测多孔介质中流体的运动规律,指导工程设计和实际操作。
渗流力学基本方程是描述多孔介质中流体运动的基本数学方程组。
通过研究和解析这些方程,可以深入理解多孔介质中流体运动的规律,为工程实践提供理论依据和技术支持。
渗流力学基本方程在地下水资源开发、地下水污染治理、石油开采、岩土工程等领域具有广泛的应用前景。