渗流力学题合集

渗流力学 模拟试卷A(闭卷)答案一、概念题〔可由文字或公式表示〔231、压力梯度曲线——p=a+bh2paQbQ23JQ，单位压差下油井日产量p4、不完善井折算半径——由于井底不完善，导致流线集中而引起的附加压力降落，这个附R Res加压力可以用缩小的井半径来表示，称为不完善井折算半径。we w5nii1 r6R

2Khlnerwr7、稳定试井——通过人为转变油井生产工作制度，待生产稳定后进展压降与产能变化规律的争论的试井方法。8、折算压力——Pr=P+γZ，表示各点流体相对于一个平面的总能量。9、活塞式水驱油——假设水驱油时，油水接触面将垂直于流线均匀地向井排流淌，含水区和含油区截然分开，这称为活塞式水驱油。10、渗流速度vQ流体通过多孔介质时，假设单位时间内流体通过整个渗流的截面A的流体速度。11Q

K pAL12、汇点反映——以断层面为界面，一口生产井镜像反映得到同样的性质的井，称为汇点反映。13、综合弹性压缩系数——CCt f

CL14、导压系数——K ，表示压力波在地层中传播速度的快慢量。ct15xx

f”(Sw

)t

q(t)dt0 A 0二、简答题〔每题6分，共计30分〕1、简述油藏开发过程中可能消灭的主要驱油能量种类。答：压能、气顶气膨胀力、液体及岩石的弹性力、溶解气的膨胀力、原油本身的重力2、作图：依据镜像原理，作出图中两条断层相夹油井的“镜像”。A答： 60题二〔2〕图3、简述等值渗流阻力法在多排井上应用时的步骤。〕依据水电相像原理，做出等价电路图〔〕写出渗流时各井排的内外阻〔3〕〕求解。4、简述非活塞式驱替的形成缘由及其特点。答：形成两相区的缘由：毛细管力的影响、重率差的影响、粘度差的影响；其特点为：前缘上含水饱和度突然下降，即消灭“跃变”；随水驱进展，两相区不断扩大，油水前缘上含水饱和度越小。5、简述〔写出〕油水两相渗流时见水前两相区平均含水饱和度确实定方法及相应公式。

(S )w wf

1S S ，图解法：w wr三、在由两条断层构成的水平、均质、等厚油藏中有一口生产井，如下图，地层原始压力为pi，井到边界距

题三图离均为a，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，求出该井在稳定渗流时的产量公式分AB三点的渗流速度分〔10分〕答：(1)映射：〔2〕压力表达式qlnrrrrC2 1234取特别点后得到2KhppQ i we82rae82ra3w速度：A：v=0

4Kpi3aln

pw

方向水平向右

Kpialn

pe8e82ra3r4we82e82ra3

方向水平向左awa四、地层被直线供给边界分割成为半无限大地层，边界四周一口生产井以定压生产〔如右图h，渗透率为K，孔隙度为φ，Ct，请建立此状况下地层不稳定渗流的数学模型。(此题共10分)答：2p2p0x2 y2px,ypx,y

px2y2r2 wwpxa epx,yt

pt0 edAd2dB(1dAd2dB(1〕压力为pe，A井产量Q1，B井产量Q2，A井距断层为d，B井2d〔见图h，原油粘度μ，导压系数为η，井半径均为Rw，求A、B两井同时生产T1时间后的A井及B井井底压力〔6分〕？假设T1时刻之后A关井，再连续生产T2时间后A〔4分〕？〔此题10分〕答：(1)映射T1时刻时A、B两井的压力Q

2d21p p 1 E w 21

E 1a e 4Kh i 4T1

4Kh i 4TQ 4d2

10d21 1 E 1

E 14Kh i 4T1

4Kh i 4TQ

2d2

r2 1pp 1 E1

2 E

w 1b e 4Kh1

i 4T 4Kh

i 4TQ 10d2

16d21 1 E 1

E 14Kh i 4T1

4Kh i 4TT1+T2时刻A井的压力Q

2d2 p p 1 E w

2

E

a e 4Kh

TT1

4Kh

TT1

Q

10d2 1 E

E

4Kh

TT1

4Kh

TT1

Q

Q 4d2 1 E

w

E

4Kh

i 4T2

4Kh

i 4T2

六、推导考虑重力与毛管力作用下的含水率公式。〔此题共10分〕K 1 Poc1ocf

tgSin)w

KwKo0 w答：如图示：含水率公式为：f

vw 〔3分〕w v vw o

Po由运动方程可得：ov oK o o

gSin，o

wv wK w x w

gSin〔3分〕两式相减得：wv

ov

(P

gSinwPK w K wP

x P

w oP P又由P=P-P，其中：P

为毛管力，则： c o wcc o w cc

x x x

P令〔5分〕

w

，vallvwvo，则：vwKww

o oK Ko

v all

v P 1Kc同除以v整理得：w Kct v

o K K

(xgSin)vall w K 1 P

o alloc1ocf

tgSin)w

KwKo则： 0 w 〔4分〕《渗流力学》期末考试模拟试卷B〔闭卷考试〕答案一、简答及概念题〔55分，每题5分〕1、依据储集层的空间形态，油藏可以分成为哪两种类型？答案：层状油藏和块状油藏2、简述油藏开发中的几种驱油方式。答案：水驱、气顶气驱、溶解气驱、弹性驱、重力驱3、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。u反映了该砂层截面上流体流淌真实速度的平均值v4、写出非线性渗流的二项式表达式。答案：答案：paQbQ25、写出稳定试井的概念。底压力、产油量、产气量、含沙量和含水量等资料，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6、写出单相不行压缩流体单向渗流时的产量表达式。答案：Q

KBhppe w L7、依据镜像原理，作出图中两条断层相夹油井的“镜像”。答案：8、什么是压力的叠加原理？〔可由公式或文字表达〕px,yni1

px,y。i9、简述引起水驱油非活塞式驱替的缘由是哪些，其中哪一个更重要？答案：粘度差〔粘滞力〕、重度差和毛管力。其中粘度差更重要。10、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。11、什么是汇源反映法？答案：在求解直线供给边界四周存在一口生产井的渗流问题时，以直线供给边界为对称轴，在等产量一源一汇的求解。二、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，如下图， 断 b供给边界的压力为pe，井到水平边界距离为a，到 层

Pw,Rw○垂直边界的距离为μ，

aPeP 题二图e孔隙度φ，油层厚度h，油井半径Rw，在稳定渗流的状况下，试写出该井井底流压的表达〔15分〕答案：1〕依据镜像反映原理，作出映像井及其位置分〕写出任意一口井在地层中势的分布

ilnrCqi 2 i iqq rr四口井形成的势进展叠加2

ln12Crr34找特别点把积分常数消去，可Ceq rr

12〔5分〕e 2 rr34pp因此可知井底流压公式为Q

e w rbln w

2a a2b2〔如上图示，1开头13井以定产量Q投入生产T12以同样产量投入生产，当井2投产时，求出井1的井底压力降公式？半径 L LR =R =Rw1 w2

，井为完善井，地层厚度h，渗透率K，原

2 L 3油粘度μ，导压系数η〔此题15分〕

Q r2

题三图1〕1p

〔2〕依据压降叠加原理：Q r2 Q L2 Q L2 p

KhEiwtKhEitKhEitT 1 四、推导只考虑重力作用下的含水率公式。〔此题共15分〕1Ko Agsina Qotfw K ot1 o w K w o如图示：含水率公式为：f vw 〔3分〕w v vw o由运动方程可得：ovK o

P x

gSin，o

Pwv K w xw

gSin〔3分〕w两式相减得：wv

ov

P(

P)

gSinK w K w o

x xoPo

w oP Pc又由P=P-P，其中：P为毛管力，则： cc o w c

o wcx x xc令

，v

v

w o ov

PgSin〔5分〕

w o all w o

w Kw

K K all xo ov v

P 1

t整理得：w w o o(

c gSin )v K K Kall w o

x vallo 1gsinoK v则：f w

o all o w

〔4分〕K Ko w《渗流力学》期末考试模拟试卷C折算压力——Pr=P+γZ，表示各点流体相对于一个平面的总能量。多孔介质——以固相颗粒为连续骨架，其中含有孔隙、裂缝〔/和〕溶洞体系得介质称为多孔介质。死油点——两口生产井之间的油不能被采出，此点为死油点2非达西流的指数形式QCPnn12势函数k

pc不完善井折算半径——由于井底不完善，导致流线集中而引起的附加压力降落，这个附加压力可以用缩小的井半径来表示，称为不完善井折算半径。R Rwe

es不稳定渗流——渗流过程中的流淌要素与时间有关的渗流渗流速度——内流体通过整个渗流的截面的流体速度。

1dVfC tf岩石压缩系数——K

V f

导压系数——ct，表示压力波在地层中传播速度的快慢量。二、简述题〔520分〕法〔1〕假设水驱油前缘到达井排处时，连续向前移动，可以利用下式计算任意时刻t两相区内的任一点x处的

f”Sw

，然后在

f”Sw

～Sw关系曲线上找到相应的Sw。，这样可以得到油井见水后任一时刻两相区中含水饱和度的分布曲线〔3分〕〔2〕假设初始含水饱和度Sw1，以及见水后油井处的含水饱和度Sw2，则平均饱和xS x

Sdxw度可以用如下的公式计算：w

xx2 1承受分布积分法，可以得到平均含水饱和度为〔2分〕：S S QfS S S w w2 i o w2 w2 i w w2S用图表示油水相渗曲线和含水率曲线SKroKroKrwwfwSw油水相对渗透率曲线图(2.5分) 含水率曲线图(2.5分)画出直井和水平井的渗流场图直井渗流场图 水平井渗流场图压力波的传播过程封闭边界油井定产 定压边界油井定产〔2.5分〕定压边界定产压力降落示意图〔2.5分〕Re，井底半径为Rwf。试求：①地层中任意点M的势(5分)；②画出渗流场示意图(5分)；③A井的产量公式(5分)；④坐标原点O的渗流速度及其对实际生产的影响5分)〔此题20分〕解答：1、任意点M的势由镜像反映可以得到地层中井的分布如下图：

R2 R1M点势为： qlnRR C2 1 22、渗流场示意图如下图。3、A井的产量公式

qe

lnre

qlnrC2 e qwf 2

lnrw

qln2dC2两式相减，由势的定义得A井的产量公式为：2Kh(Pq e

P )wfeln R2eR 2dw4、坐标原点O的渗流速度及其对实际生产的影响〔如题五图所示，距断层距离与距供给源距离都为φ，油层厚度h，油井半径Rw，综合压缩系数Ct，原始地层压力Pi。①画出映像井的位置(4分)；②试推导任意点M任意时刻t时的压力表达式(6分) (此题共15分)解答：1、映像井如下图2、压力表达式依据压降叠加原理得出M点总的压降为：

R R14+q +q4R2q

q

R3 R23PP

(t)

Ei

1

Ei

2i M 4Kh

Kh t

q

-q -q R2 q Ei 3

Ei 44Kh

Kh t由此可得M点任意时刻时的压力。解答：如图示：含水率公式为：f vww v vw o

P由运动方程可得：ov K oo

ox

gSin，

wv K ww

wx

gSin两式相减得：wv

ov

(P

gSinwPK w K w owP

x P

w oP P又由P=P-P，其中：P

为毛管力，则： c o wcc o w cc

x x x

P令

w

，vtvwvovwKww

o ovK K o o

xgSinv 同除以v整理得：w t

o o

P(

gSin)1v K K Kt w o

x vtocK 1 Poc

1

tgSin)wKow 1 wKo K0 w《油藏工程》模拟试卷答案B(闭卷考试)一、概念／解释题〔可用公式答题〔每题4分，共40分〕1、切割距：利用注水井排将油藏切割成较小的面积，成为独立的开发区域。两相邻注水井排间的距离。2、简单断块油田：含油面积小于lkm2的断块油藏，且地质储量占油田总储量50％以上的断块油田，称为简单断块油田。3、采油速度：年采油量占地质储量的百分比。4、早期注水：在油田投产的同时进展注水，或是在油层压力下降到饱和压力之前就准时进展注水，使油层压力始终保持保持在饱和压力以上或原始油层压力四周。5、试采：开采试验。试油后，以较高的产量生产，通过试采，暴露出油田生产中的冲突，以便在编制方案中加以考虑。6、注采系统：注水井在油层所处的部位和注水井与生产井之间的排列关系。7、表皮效应和表皮因子：地层受到损害或改善，井筒四周地层渗透率发生变化，在渗流过程中存在附加的压力降，该现象称为表皮效应。其影响大小用无因次常数s表示，称作表皮sp/(q/2kh)因子。并且： s8、地层系数：地层渗透率与厚度的乘积，可依据试井曲线的不稳定流阶段曲线斜率求得mkhm

2.121103qB9、储量丰度：o

N/A100h(1S )/Bwi o oif ”

f(s)w ww s10、含水上升率： w6301．简述划分开发层系的原则。把特性相近的油层组合在同一开发层系，以保证各油层对注水方式和井网具有共同的适应性，削减开采过程中的层间冲突。一个独立的开发层系应具有肯定的储量，以保证油田满足肯定的采油速度，并具有较长的稳产时间和到达较好的经济指标。，确保层系间不发生串通和干扰。同一开发层系内油层的构造形态、油水边界、压力系统和原油物性应比较接近。在分层开采工艺能解决的范围内，开发层系不宜划分过细，以利于削减建设工作量，提高经济效果。另外，多油层油田假设具有以下特征时，不能够用一套开发系开发：①储油层岩性和特性差异较大；②油气的物理化学性质不同；③油层的压力系统和驱动方式不同；④油层的层数太多，含油井段过长。2．井网密度对采收率的影响及布置井网时应满足的条件。井网密度对采收率的影响：①当生产井数大幅增加〔布井方式不变〕时，则采油量增加较少，一般说来，稀井网不变的条件下，放大压差即可增加同样的产量。②适应油藏地质构造和注水系统的最正确布井的影响③不同油田的不同时期所承受的井网密度应有所不同④对一个岩性比较简单的油田，井网密度对采收率有较大的影响，特别在油田开发后期，井网密度对开发效果的好坏起打算性的作用，对非均质油层稀井网将使储量损失增加，这可在剩余油饱和度高的局部钻加密井，改善开发效果⑤对均质油藏，井网密度的影响是不大。布置井网时应满足的条件：①能供给所需要的采油力量②供给足够的注水速度，以确保所需要的采油力量③以最小的产水量到达最大的采收率④设法利用油藏的非均质性的差异、地层裂缝、倾角等方面的因素⑤能适合现有的井网，打最少的井与邻近各区的注水方案相协调。3．解释常规试井分析方法早期、晚期资料偏离直线段的各种缘由。早期 中期 晚期早期段：主要反映井筒或近井地层影响①井筒储存效应，井筒储存流体或续流对井底压力的影响，主要是由地面开关井造成的；②表皮效应，钻井与完井过程中，由于泥浆渗入，黏土分散，泥饼及水泥的存在，以及地层渗透率下降，在渗流过程中存在附加的压力降。晚期段：外边界作用阶段①假设为无限大油藏，径向流淌阶段始终连续下去。②假设有封闭边界：过渡段，径向流淌阶段到边界影响的阶段；拟稳态流淌阶段，主要反映封闭边界的影响。拟稳态流淌阶段：任意时刻地层内压力下降速度相等；③假设有定压边界：过渡段，径向流淌阶段到边界影响的阶段；稳定流淌阶段，主要反映定压边界的影响。稳态流淌阶段：地层内压力不随时间变化；4．假设规定采油井为中心注采单元为“正上)，写出这种井网的注采井数比，并通过绘图说明如何将油井转注把“反”九点法井网变为五点法井网。生产井 注水井1：3，将角井转注即变为五点法井网。5．应用水驱特征曲线示意图评价油田开发调整后措施有效、无效、变差。lgWp

23开发调整前 开发调整后Np3211530〔画出示意图。形成条件：有边底水，无气顶，Pi>Pb，能量供给不充分，水侵量不能补偿采出量。假设无注水，则m0;R Rp

R ;W 0si i由物质平衡方程通式，NTN p(BNT

(Rsi

R)Bp

e

p(B

B Bg giB

(1m)(C

CS

)PT

Ti Bgi

Ti1S wc

w wc得弹性水压驱动的物质平衡方程式NoN pB Noe pBCPoi t弹性水压驱动方式的生产特征示意图如下推导考虑毛管力、重力，一维均质地层的分流量方程,分析影响含水率大小的因素？假设条件：油水两相流淌，且运动方向一样；岩石是水湿的；水驱油过程；流体不行以压缩，是刚性流体；毛管力和重力使流体饱和度在纵向上到达瞬时平衡。q

kAP L对于水相：q

kk AP

对于油相：

kkAP rw w gsin

q ro o gsin w x w w

o x o oqq q q (1f )q q f qt o w o w t w w t令 kkrooo

为油的流度

kkrw 为水的流度ww所以：

q－〔1f) qw

ogsinP A x oq P －f t wA

wgsinx w w以上两式相减：—qt

q 1 q 1 P Pt ft f o w(

)gsinA Ao oq

A x x o w1 1 P— t t f ( ) c( )gsinA A w x o o o w P A

gsinf

o x w q w o t 以上为考虑毛管力、重力，一维均质地层出口端的分流量方程影响含水率大小的因素有：流体物性参数、油水相界面状况、地层性质、生产参数。《油藏工程》模拟试卷答案B(闭卷考试)一、概念／解释题〔可用公式答题〔每题4分，共40分〕1水侵系数K2：单位时间单位压降下，侵入到油藏中的水量。2、油田开发：依据详探成果和必要的生产性开发试验，在综合争论的根底上对具有商业价值