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1、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。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。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.渗流渗流流体通过多孔介质的流动。流体通过多孔介质的流动。 5 连续流体连续流体-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。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
2、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。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。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。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：主要有：1. 重力；重力；2. 惯性力惯性力 3. 粘滞力粘滞力 4 . 弹性力弹性力 5. 毛管力毛管力 9 流体
3、压力的表示式：流体压力的表示式：PZ =10-3g z0.01 z 10 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）分界面的弯曲率（曲度） ，这个压力的跳跃就称为毛管压力，用，这个压力的跳跃就称为毛管压力，用 PC 表示。表示。rPCcos211 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。面的液柱压力之和。P=P0+0.01Z 12 油
4、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。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：驱动类型：1.重力水压驱动；重力水压驱动；2.弹性驱动；弹性驱动；3.气压驱动；气压驱动；4.溶解气驱；溶解气驱；5.重力驱动。重力驱动。13 达西定律变形达西定律变形 阻力动力.ALKPQ 14 渗流为非线性渗流时渗流速度的表示式：渗流为非线性渗流时渗流速度的表示式：1 指数式：指数式：C与岩石性质有关的系数。与岩石性质有关的系数。n 渗流
5、指数，渗流指数，=1n（dLdPC（v0.5，n=1,与满足线性渗流定律。与满足线性渗流定律。2 二项式：二项式：2BvAvdLdPA、B 为与岩石及流体性质有关的系数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。差。 单相渗流的连续性方程：单相渗流的连续性方程：（三维）tzv yvxvzyx
6、)()()()(16.单相不可压缩液体稳定渗流数学模型：单相不可压缩液体稳定渗流数学模型：0222222 zP yP xP17 弹性多孔介质单相微可压缩液体不稳定渗流数学模型：tP zP yP xP 1)(222222ScmMPaCS（mPa（mkCktt /1:.10/1:.:.:.:212单位导压系数导压系数18 稳定渗流稳定渗流:在渗流过程中在渗流过程中 ，如果压力、渗流速度等运动要素不随时间变化。任一时刻，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。通过任一过流断面的质量流量恒定且相等。 19“点源点源” ：向四周发散流线的点。：向四周发
7、散流线的点。 “点汇点汇”：汇集流线的点。：汇集流线的点。20 平面径向流：平面径向流：1、压力分布：、压力分布：或wew wewRRRrPPPP lnln )(weeweeRRrRPPPP lnln )(2 产量公式：单位：单位：K-m2；hcm；Pe、Pw10-1MPa；weweRRPPKhQ ln)(2mPa.S;Re、Rwcm；Qcm3/s3（任意半径处的渗流速度rPPK drdPKvwe RRwe1 ln21 渗透率突变地层中的平面径向流：渗透率突变地层中的平面径向流： （1）对于外圆环来说可以把）对于外圆环来说可以把 R1 看做是看做是 Rw；对于内圆环来说可以把；对于内圆环来说可
8、以把 R1 看做是看做是 Re （2）稳定渗流，各圆柱面上的流量）稳定渗流，各圆柱面上的流量 Q 相等。相等。产量产量 推出 wweeRRPPhKRRPPhKQ111112ln)(2ln)(2 weweRR KRR KPPhQ1112ln1ln1)(2压力分布：压力分布：时1RrRwwwewe wRrRR KRR KKPPPPln )ln1ln1(11121时eRrR1rRRR KRR KKPPPPewewe eln )ln1ln1(1112222 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
9、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 关参数关参数23它等于消耗单位压差所采出的流量。PQJ采油指数we RRKhJ ln263 1086400)/()/(BScmQdtQ地下地面24 井间干扰的实值就是井间干扰的实值就是 压降叠加原理压降叠加原理 “多井同时工作时，地层中任一点的压降多井同时工作时，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汇源反
10、映法：对于直线供给边缘以镜像等产量“异号像井异号像井”的作用来代替直线供给边缘的的作用来代替直线供给边缘的 作用的解题方法。作用的解题方法。直线供给边缘附近一口井产量公式：直线供给边缘附近一口井产量公式：QweRaPPkh 2ln2采26 汇点反映法：以等产量，对称汇点反映法：以等产量，对称“同号镜像井同号镜像井”的作用代替断层作用的解题方法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weweaRRPPkhQ2ln)(22 27的转化：，流函数势函数，yxvx xyvy28 平面径向渗流的势函数：平面径向渗流的势函数：Crqln2平面径向渗流的流函数：平面径向渗流的流函数： Cxyq
11、arctg229 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。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。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
12、大地层弹性不稳定渗流数学模型典型解无限大地层弹性不稳定渗流数学模型典型解 ： trEKhQtrPPi44),(20当时，可以只保留级数的前两项可以只保留级数的前两项 ，使用近似解：，使用近似解：01. 0.42 tru。对于求井底压力可直接应用公式：对于求井底压力可直接应用公式：2025. 2ln4),(rt KhQtrPP225. 2ln4)(wwfRt khQPitP32 关井压力恢复关系式：关井压力恢复关系式： tTt khQPitPwslg183. 0)( tTtmPilg压力恢复试井的简化公式（压力恢复试井的简化公式（166 页）页） ：tkhQ RwkhQPwtPwlg183. 0
13、25. 2lg183. 0)0()(233 压力函数：压力函数：CdPP34 二项式特征曲线：二项式特征曲线：；指数式特征曲线：指数式特征曲线： a aweBQAQPP22 nwePPCQ)(22（也可以用课本 191 页的）)lg(lglg22wePPnCQ（或35 求二项式绝对无阻流量求二项式绝对无阻流量 Qab：；. 221ababeBQAQP求指数式绝对无阻流量：求指数式绝对无阻流量：) 1lg(lglg2eabPnCQ36 二项式与指数式的应用二项式与指数式的应用37 活塞式水驱油活塞式水驱油: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，中间不就是假定水驱油过程中存在一个
14、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。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：考虑油水粘度差别的单向渗流，产量公式：)()(oooewwe LLLPPKBhQ考虑油水粘度差别的平面径向流，产量公式：考虑油水粘度差别的平面径向流，产量公式：)ln(ln)ln(ln)(2woooewwe RrrRPPKhQ38 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“两相区两相区”；同；同 时水区有残余油，油区有束
15、缚水。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。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水断面上的含水率。WfWOrKK 111含油率：orWOKKffw111 41 等饱和度面移动方程等饱和度面移动方程: tWWXXdttQASfdx 0 )()(042 油水前缘含水饱和度方程：油水前缘含水饱和度方程：注：必须会在下图中读出油水前缘含wcwfwfw wfwSSSfSf)()(水饱和度，和平均含水饱和度wfSwS43 溶解气驱：当井底压力或平均地层
