《渗流力学》重点总结

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。多孔介质一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。渗流一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=10-3pgz~0.01yz10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。巳二/COZr11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•丫Z"囂柴汕川位訂汕区怕採扒实闘油斥中部原始地层压力为申虑中牆海拔为一］OlHitn；僦十害水区的…口探井虫测汕层中AS原始她层压力列11•7MPa.铀扭中邮禅拔为1300m,原汕密度Q・g和地厘水密岌「求谨汕讯油水界血海拔.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。驱动类型：1.重力水压驱动；2.弹性驱动；3.气压驱动；4.溶解气驱；5.重力驱动。+、 AP..…动力13达西定律变形Q= —l K上…阻力JA14渗流为非线性渗流时渗流速度的表示式：dPn1指数式：V=-C（ ）C—与岩石性质有关的系数。n—渗流指数，=1—0.5,n=1,dL与满足线性渗流定律。dP 22二项式： AvBv2dLA、B为与岩石及流体性质有关的系数15质量守恒定律：在地层中任取一微小的单元体，在单元体内若没有源和汇存在，则包含在微元体封闭表面内的液体质量变化应等于同一时间间隔内液体的流入质量与流出质量之差。单相渗流的连续性方程：_Vvx}.：:（;叽）.：:（M）_ ：:广）（三维）c c f .fdx :y :z :t

16•单相不可压缩液体稳定渗流数学模型:16•单相不可压缩液体稳定渗流数学模型:；：2P ?P ；：2P：：x2 寸17弹性多孔介质单相微可压缩液体不稳定渗流数学模型:2卩,2p,：2p1,：p(222)17弹性多孔介质单相微可压缩液体不稳定渗流数学模型:；：x-y■:zk导压系数：……?-MCt单位:k:」m2；.」：mPaS;...Ct:1/10，MPa...?:1cm2/S18稳定渗流：在渗流过程中，如果压力、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。佃点源”：向四周发散流线的点。 点汇”：汇集流线的点。ln— 巾空TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"R Ul『20平面径向流:ReRw1、压力分布：P=Pw(P^-Pw) 或P二巳-(Pe-20平面径向流:ReRwln& ln&Rw2产量公式：Q2二Kh(Fe-巳)e-单位:K--1m2;h—cm2产量公式：Q2二Kh(Fe-巳)e-单位:K--1m2;h—cm;Pe、Pw—10-1MPa;—mPa.S;Re、Rw—cm;Q—cm3/s3任意半径处的渗流速度Kdp■-drKPe-Pw1r21渗透率突变地层中的平面径向流：对于外圆环来说可以把 R1看做是稳定渗流，各圆柱面上的流量Rw;对于内圆环来说可以把 R1看做是ReQ相等。2二K2h(Pe-R)2二Kih(R-Pw)产量Q-宀 2兀h(Fe—Pw)推出Q ew；11尺亠11R1卩——ln亠+——In」<K2 R1 K1 RwJRi压力分布：Rw乞r空Ri时P二FWPe-Pw |rln—Q(丄ln昱丄ln^) RwK2 R1 K1 RwR_r-Re时P=Pe-Pe_Pw lnReK2心请口Rbr22稳定试井：就是通过人为地改变油井的工作制度，在稳定情况下，测量出各个工作制度下的压力及产量等资料，分析油井的生产能力，确定油井的合理工作制度，反求地层的有关参数23采油指数」冷它等于消耗单位压差所采出的流量。223采油指数」冷它等于消耗单位压差所采出的流量。2二Kh•iln-Re3Q地面(t/d)=Q地下(cm/S)86400B10626汇点反映法：以等产量，对称同号镜像井”的作用代替断层作用的解题方法直线断层附近一口井产量公式 Q2…kh(R-FW26汇点反映法：以等产量，对称同号镜像井”的作用代替断层作用的解题方法直线断层附近一口井产量公式 Q2…kh(R-FW)JlnRe22aRw<集汗稳定试井成果如下:LZTOC\o"1-5"\h\zGOSth6 10.3八XID'MPa)25 15.5已知*讪圧用度15m•地卜*原油粘度9mPa•池地面原油密度IL35•原油林积系数L2Jit］井供油面积①3koA油井折算半径10cm,求油层渗透率*24井间干扰的实值就是 一一压降叠加原理一一“多井同时工作时，地层中任一点的压降应等于各井单独工作时在该点所造成的压降的代数和 ”。25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。直线供给边缘附近一口井产量公式： Q=三④Pe一嗪4 ,2aln——Rw27势函数，流函数的转化：Vx ，Vy：ex &y cy ex工q28平面径向渗流的势函数： lnrC2兀平面径向渗流的流函数： —arctg—C2兀 x29在依靠弹性能开采时，地层内压力波的传播过程可分为两个阶段：压力波传到边界之前称为压力波传播的第一阶段；传到边界之后称为压力波传播的第二阶段。30拟稳定流：油井以定产量生产，当压力波传波到封闭边缘以后，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。31无限大地层弹性不稳定渗流数学模型典型解P)-P(r,t)=31无限大地层弹性不稳定渗流数学模型典型解P)-P(r,t)=旦4二Kh:rr2卜Ei-'、、4?t丿-22r当U ••乞0.01时，可以只保留级数的前两项？，使用近似解4?tP0—P(r,t)QInP0—P(r,t)QIn4兀Kh2.25?tr2对于求井底压力可直接应用公式Pvf⑴二PiQJ,2.25?tPvf⑴二PiIn—4二kh Rw32关井压力恢复关系式：PWs(t^Pi0.183—lg- Pimlg—khTt TtQ4225? QA压力恢复试井的简化公式(166页)：Pw(t)=Pw(0)•0.183lg 0.183lgtkhRw kh33压力函数：P=Jf^P+C34二项式特征曲线：士-ABQ34二项式特征曲线：士-ABQa；Qa指数式特征曲线：Q=C(P2e—P2w)n2 2或：lgQ^lgC，nlgPe-Pw）（也可以用课本191页的）2235求二项式绝对无阻流量 Qab:Pe-1二AQabBQab；.求指数式绝对无阻流量：lgQab=lgC+nlg（R2—1）36 二项式与指数式的应用/心）用二项式处理工井盛佥试井資料求产气方程式和气井绝对无阻流址。i那制吐tX10■'MPs)胖底压力逼｝（X10_LMPa）Ikin'川)]238.G200.5一247.9234.2281.[3-13247.9mm2测”Q1247.9197,2794.0"詔）用怡数武处理上题中气井稳定试井资料，求产气方程式和气井绝时无阻流量。37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）区油水分界面象活塞端面一样向前移动。考虑油水粘度差别的单向渗流，产量公式:Q_ KBh(P考虑油水粘度差别的单向渗流，产量公式:Q_ KBh(Pe-FW)「(ULe-Lo)」°Lo)矗阡■考虑油水粘度差别的平面径向流，产量公式:2JiKh(P考虑油水粘度差别的平面径向流，产量公式:2JiKh(Pe—FW).Lw(lnRe-Inr°)：〔二。(1nr。-1nRJ38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。39形成两相区的原因：主要是油水粘度差的影响，此外，还有毛细管力的影响；重率差的影响等。具体讲，由于油和水的粘度差别一般较大，在外来压差的作用下，大孔道断面大，阻力小，水先进入，同时水的粘度远比油的小，故使得大孔道的阻力会愈来愈小， 则在大孔道中的水窜就会愈来愈快，从而形成严重的指进现象。40任一过水断面上，水流量与总流量之比称为该过水断面上的含水率40任一过水断面上，水流量与总流量之比称为该过水断面上的含水率。fW1Ko含油率:1含油率:fo=1_fw= K~1"I0rKo41等饱和度面移动方程：.vdx=fw(Sw)Q(t)dtXo“*'A42油水前缘含水饱和度方程：fw(Swf) fw(Swf)注：必须会在下图中读出油水前缘含水Swf—Swc饱和度Swf，和平均含水饱和度Sw43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。44溶解气驱方式下，油藏生产动态征分为三个阶段：第一阶段：地层压力下降平缓，油气比先略降后略升，采油指数下降平缓。第二阶段：地层平均压力迅速下降，油气比急剧上升，采油指数下降平缓。第三阶段：地层压力平缓下降，油气比急剧下降，采油指数缓慢下降。各阶段原因分析：第一阶段，地层压力刚开始低于饱和压力，从原油中分离出的气量很少，自由气饱和度低于气体能够流动的平衡饱和度，气相渗透率为零。第二阶段，随着地层压力的下降，从原油中分离出来的气量增多，自由气开始流动，由于气体粘度小，阻力小，流动容易，因而气体将比原油超