《渗流力学》课程教学大纲衡帅

1、渗流力学课程教学大纲课程编号： 020092080总学时及其分配：48；理论课48学时。学分数：3适用专业：采矿工程专业（煤及煤层气工程方向）任课学院、系部：能源学院 一、课程简介“渗流力学”是流体力学的一个分支，是研究流体在多孔介质中流动规律的一门学科。本课程讲述的内容是“渗流力学”中的一个分支-地下渗流部分。专门研究地下水、气及其混合物在地层中的流动规律。本课程是油气田勘探与开采的理论基础，是采矿工程专业煤层气开采方向的专业基础课和核心课，同时也是地质勘查专业、安全工程专业的专业基础课。学习该课程的目的，是把它作为认识煤层气藏、改造煤层气储层藏的工具，作为煤层气储层开发设计、动态分析、煤层

2、气井开采、增产工艺、反求地层参数、提高采收率等的理论基础。因此，它是采矿工程煤层气方向的主干专业基础课之一，是进一步学好采气工程、煤层气试井理论与技术的关键课之一，该门课的目的是让学生了解油气在储层中渗流的基本规律及研究油气在储层中渗流的基本方法。二、课程教学的目标本课程是采矿工程专业煤层气方向本科学生的一门专业基础课和核心课，目的是通过各个教学环节使学生掌握油、气、水在地下流动规律，以及研究流体渗流规律的基本方法。明确这些理论是油气田开发、煤层气开发、瓦斯抽采，提高油气采收率、瓦斯抽采效等的理论基础，为学好专业课和解决有关地下油、气、水的渗流问题打好基础。 本课程的任务是使学生能掌握渗流力学

3、基础概念、基本理论及解决渗流问题的基本技能。三、课程教学的基本内容及教学安排1. 绪论（3学时）知识要点：渗流力学的基本任务、研究方法、相关研究方向和国内外发展动态及一些与本学科相关的基本概念。目标要求：了解渗流力学在石油天然气开发、瓦斯抽采、地下水流动中的重要性，知道如何学好渗流力学。2. 第一章 渗流的基本概念和基本规律（8学时）知识要点：知道油气藏及其简化，多孔介质及连续介质，渗流过程中的力学分析及驱动类型，渗流的基本规律和渗流方式，非线性渗流规律，低速下的渗流规律，两相渗流规律等基本概念。目标要求：掌握相关基本概念，弄清各个基本概念间的关系。重点：多孔介质、渗流的基本规律和渗流方式，非

4、线性渗流规律，低速下的渗流规律。难点：非线性渗流和低速下的渗流3. 第二章 油气渗流的数学模型（6学时）知识要点：建立渗流数学模型的原则，运动方程，状态方程，质量守恒方程，基本微分方程的推导，数学模型的边界条件和初始条件。目标要求：了解油气渗流数学模型的推断过程及方法，能根据边界条件和初始条件写出相应的控制方程。重点：运动方程，状态方程，质量守恒方程，渗流基本微分方程的推导难点：渗流基本微分方程的推导4. 第三章 单相液体稳定渗流理论（17学时）知识要点：单相液体稳定渗流基本方程的解及应用，井的不完善性对渗流的影响，油井的稳定试井，多井干扰理论，势的叠加原理及其应用，考虑边界效应的镜像反映法，

5、复势理论的应用，保角变换法。目标要求：了解稳定渗流的基本形式，会简单推导单相液体稳定渗流时的基本方程，了解稳定试井和多井干扰理论。重点：单相液体稳定渗流基本方程的解及应用，油井的稳定试井，多井干扰理论。难点：势的叠加原理，考虑边界效应的镜像反映法，复势理论的应用。5. 第四章 弹性微可压缩流体的不稳定渗流（10学时）知识要点：弹性不稳定渗流的物理过程，无限大地层的典型解，弹性不稳定渗流有界地层的典型解，弹性不稳定渗流的叠加和映射，油井的不稳定试井。目标要求：了解弹性不稳定渗流的物理过程、无限大地层不稳定渗流的典型解，会分析油井的不稳定试井问题。重点：无限大地层的典型解，弹性不稳定渗流有界地层的

6、典型解。难点：弹性不稳定渗流的叠加和映射，油井的不稳定试井。6. 第五章 气体渗流理论（4学时）知识要点：气体渗流的数学模型，气体的稳定渗流。目标要求：了解气体渗流的数学模型。四、本课程与其他课程的联系（先修后续关系）本门课程是在完成了专业基础课及部分专业课的基础上开设的，先修课程为：煤油气地质学、煤层气地质学、工程力学、流体力学等，同时对高等数学中的求导，积分等知识能够熟练应用,并了解数学物理方程中的方程求解方法。另外，煤层气试井理论与技术、采气工程等为本课程的后续课程。五、建议使用教材与教学参考书1、建议教材油气层渗流力学 (第二版) 张建国, 杜殿发, 侯健, 雷光轮, 吕爱民主编. 中

7、国石油大学出版社，2009渗流力学 程林松编；北京：石油工业出版社，20112、教学参考书 1 翟云芳主编. 渗流力学；北京：石油工业出版社，2009 2 葛家理. 现代油藏渗流力学原理. 北京：石油工业出版社, 2003 3 王晓东.渗流力学基础.北京：石油工业出版社，2006 4 R.E.科林斯著.流体通过多孔介质的流动.石油工业出版社,1984 5 叶诗美,刘尉宁主编.地下流体力学.石油工业出版社,1962六、教学方法与学习建议（重点、难点及后续自主学习建议）课程采用多媒体教学；要求学生已学完煤油气地质学和煤层气地质学等相关课程。采用启发式、互动式、讨论式和研究式相结合的教学方式。强调基本理论、基本方法的教授与实践能力培养并举。注重定性分析与定量分析的结合。在教学过程中，本课程更侧重于定性分析，利用现代科学研究方法，借助计算机工具，使课程内容更具有精确性、可行性与可操作性。本课程教学的原则是：以大纲为指导、以教材为主体，适当增加石油工程相关内容