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1、第一章第一章 渗流基本规律及渗流模型渗流基本规律及渗流模型本章要点本章要点第一、第一、了解油气藏的了解油气藏的构成构成及其及其分类分类。第五第五、对于非线性渗流，掌握对于非线性渗流，掌握产量和压力产量和压力关系的两种表达形式：关系的两种表达形式： 指数式指数式及及二项式二项式。第六第六、对于渗流数学模型，掌握其对于渗流数学模型，掌握其概念概念及及构成构成（运动运动方程、方程、状态状态 方程、方程、质量守恒质量守恒方程、能量守恒方程、方程、能量守恒方程、边界条件及初始条件边界条件及初始条件、其、其 他附加方程）。掌握他附加方程）。掌握LaplaceLaplace方程及方程及热传导热传导方程的推导
2、过程。方程的推导过程。 第四、第四、掌握掌握达西达西公式，渗透率公式，渗透率K K的的物理意义物理意义，假想渗流速度假想渗流速度与与真实真实 平均速度平均速度的差异。的差异。第二、第二、掌握掌握五种压力五种压力的表达方式。的表达方式。第三、第三、掌握掌握油气藏开发的油气藏开发的驱油能量驱油能量及及驱油方式驱油方式。1第一节第一节 油气藏中流体静态分布状况油气藏中流体静态分布状况本节要点本节要点3.3.第一章第一章 渗流基本规律及渗流模型渗流基本规律及渗流模型1. 1. 了解油气藏的概念（岩石、流体）了解油气藏的概念（岩石、流体）2. 2. 了解油气藏分类（边水、底水；封闭式、开放式了解油气藏分
3、类（边水、底水；封闭式、开放式 ）3. 3. 了解五种地层压力：了解五种地层压力： 原始地层压力、目前地层压原始地层压力、目前地层压 力、折算压力、供给压力、井底压力力、折算压力、供给压力、井底压力2第一章第一章 渗流基本规律及渗流模型渗流基本规律及渗流模型一、一、 油气藏油气藏油气藏油气藏岩石（孔隙、裂缝和溶洞岩石（孔隙、裂缝和溶洞 ）流体（油、气、水流体（油、气、水 ）特征特征 高温、高压高温、高压在砂岩油藏中，地在砂岩油藏中，地下流体总是储集在各种下流体总是储集在各种 构造中，最常见的是背构造中，最常见的是背 斜构造。斜构造。 31. 1. 边水和底水边水和底水：根据油、气、水的分布状况
4、，把位于含油边缘外根据油、气、水的分布状况，把位于含油边缘外部的水称为边水，当油层较厚，地层倾角平缓时，水位于油之下，部的水称为边水，当油层较厚，地层倾角平缓时，水位于油之下，称为底水称为底水 。一、一、 油、气、水的分布状况油、气、水的分布状况底水油藏边水油藏第一章第一章 渗流基本规律及渗流模型渗流基本规律及渗流模型42. 2. 开放式和封闭式油藏开放式和封闭式油藏：如果油藏外围有天然露头并与天然水源相通，称为如果油藏外围有天然露头并与天然水源相通，称为“开敞开敞 式油藏式油藏” ” ，如果外围封闭（断层遮挡或尖灭作用），无水源，如果外围封闭（断层遮挡或尖灭作用），无水源 ，则称为，则称为“
5、封闭式油藏封闭式油藏”。1-1-封闭边缘封闭边缘 2-2-计算含油边缘计算含油边缘 3-3-含气边缘含气边缘 1-1-供给边界供给边界 2-2-计算含油边缘计算含油边缘 3-3-含气边缘含气边缘 封闭式油藏封闭式油藏开放式油藏开放式油藏第一章第一章 渗流基本规律及渗流模型渗流基本规律及渗流模型5二、二、 各种压力的概念各种压力的概念1. 1. 原始地层压力原始地层压力p pi i：油藏在开发以前，整个油藏处于平衡状：油藏在开发以前，整个油藏处于平衡状态，此时油层中流体所承受的压力称为态，此时油层中流体所承受的压力称为“原始地层压力原始地层压力”。 第一章第一章 渗流基本规律及渗流模型渗流基本规
6、律及渗流模型一般在油藏一般在油藏开发初期开发初期，第一批探井完井诱喷后，立即，第一批探井完井诱喷后，立即 关井测压，所测得的各井油层关井测压，所测得的各井油层中部深度压力中部深度压力就是各井的原就是各井的原 始地层压力。始地层压力。 说明说明：当油层当油层倾角较大倾角较大时，各井油层中部深度往往各不相同，处于油时，各井油层中部深度往往各不相同，处于油 层顶部的井油层中部深度小，处于翼部的深度大。层顶部的井油层中部深度小，处于翼部的深度大。矿场实践表明，矿场实践表明，在油藏开在油藏开 发前的原始状况下，各井的实测油层中部深度压力即各井原始地层压力也是发前的原始状况下，各井的实测油层中部深度压力即
7、各井原始地层压力也是 不相等的。不相等的。原始地层压力获取的方法原始地层压力获取的方法：6p=p=a+bHa+bH 式中，系数式中，系数b b称为称为压力系压力系数数。常规油气藏常规油气藏b b的取值为的取值为0.70.71.21.2。当。当b1.21.2时，称为时，称为异异常高压油藏常高压油藏。油藏埋深油藏埋深HH 和实测压力和实测压力p p 曲线曲线0pH第一章第一章 渗流基本规律及渗流模型渗流基本规律及渗流模型在油藏在油藏投入开发投入开发以后，油藏就打破了原始状态，在此时所钻的以后，油藏就打破了原始状态，在此时所钻的 井就井就不可能直接不可能直接再测得原始地层压力。这些井的原始地层压力就
8、需要再测得原始地层压力。这些井的原始地层压力就需要 根据该井油层中部深度，在根据该井油层中部深度，在压力梯度曲线压力梯度曲线上求得。上求得。 各种压力的概念各种压力的概念72. 2. 目前地层压力目前地层压力p p : : 油藏开发过程中，不同时期的地层油藏开发过程中，不同时期的地层压力称为压力称为“目前地层压力目前地层压力”。各种压力的概念各种压力的概念使一口油井使一口油井停止停止生产，而生产，而周围周围的油井的油井继续继续生产，则关闭井生产，则关闭井的的压力逐渐升高压力逐渐升高，经过一段较长的时间后，压力值，经过一段较长的时间后，压力值不再上升不再上升，趋于稳定，此时测得的该井的油层趋于稳
9、定，此时测得的该井的油层中部深度中部深度实测压力值即为该实测压力值即为该 井的井的目前地层压力目前地层压力，习惯上也称作为该井的，习惯上也称作为该井的“ “静压静压” ”。 目前地层压力获取的方法目前地层压力获取的方法：第一章第一章 渗流基本规律及渗流模型渗流基本规律及渗流模型83. 3. 折算压力折算压力p pr r : :各种压力的概念各种压力的概念各井的原始地层压力各井的原始地层压力不相等不相等，说明油藏各处的流体除具有压，说明油藏各处的流体除具有压 能外，还具有能外，还具有其他能量其他能量。从流体力学中我们知道单位重量液体具。从流体力学中我们知道单位重量液体具 有的总能量有有的总能量有
10、比位能比位能、比压能比压能、和、和比动能比动能。第一章第一章 渗流基本规律及渗流模型渗流基本规律及渗流模型用点用点M M表示某井油层表示某井油层中部位置中部位置，选原始油水分界面作为基准面，选原始油水分界面作为基准面 ，用，用Z Z表示表示M M点的点的标高标高，p p表示表示M M点点 的的实测压力实测压力值，值，表示油层条件表示油层条件 下下液体的重率液体的重率，u u表示表示M M点流体的点流体的 流速流速 ，M M点流体所具有的点流体所具有的总能量总能量 称为称为总水头总水头H H。9式中式中p pr r称为称为折算压力折算压力，它表示油层中各点流体所具有，它表示油层中各点流体所具有的
11、总能量，而的总能量，而p p仅表示该点处压能的大小。仅表示该点处压能的大小。 由于由于流体流体在油层中在油层中渗流渗流时，在孔隙通道中的时，在孔隙通道中的流动速度流动速度是是很小很小 的（一般以微米计算，即的（一般以微米计算，即1010米米/ /秒），所以它的平方项将更小，可秒），所以它的平方项将更小，可忽略不计，这样总水头可写成：忽略不计，这样总水头可写成： 一般习惯上是把一般习惯上是把原始油水分界面原始油水分界面选为计算折算压力时选为计算折算压力时 的的基准面基准面。各种压力的概念各种压力的概念第一章第一章 渗流基本规律及渗流模型渗流基本规律及渗流模型104. 4. 供给压力供给压力p p
12、e e : :油藏中存在液源供给区时，在供给边缘上油藏中存在液源供给区时，在供给边缘上的压力称为的压力称为“供给压力供给压力”。各种压力的概念各种压力的概念第一章第一章 渗流基本规律及渗流模型渗流基本规律及渗流模型边缘供边缘供 给压力给压力p pe e115. 5. 井底压力井底压力p pw w : :油井生产时井底测得的压力称为井底压力，油井生产时井底测得的压力称为井底压力， 习惯上也称作为该井的流压。习惯上也称作为该井的流压。第一章第一章 渗流基本规律及渗流模型渗流基本规律及渗流模型各种压力的概念各种压力的概念p pw w井壁处井壁处 的压力的压力12例：例：4 4、已知一油藏中的两点，如
13、图，、已知一油藏中的两点，如图，h h=10m,=10m,p pA A=9.35MPa, =9.35MPa, p pB B=9.5MPa,=9.5MPa,原油重率原油重率=0.85=0.85，问油的运移方向如何？，问油的运移方向如何？第一章第一章 渗流基本规律及渗流模型渗流基本规律及渗流模型解：以解：以B B点所处的水平面为参考面点所处的水平面为参考面则：则： p prBrB= =p pB B=9.5MPa=9.5MPap prArA= =p pA A+ +h h=9.35+(0.8510=9.35+(0.85103 39.810)/109.810)/106 6=9.435MPa=9.435M
14、Pap prBrB p prArA，所以油从，所以油从B B流向流向A A。13第二节第二节 油藏中的驱油能量及驱动方式油藏中的驱油能量及驱动方式1. 1. 了解了解驱油能量驱油能量的来源的来源。 2. 2. 了解了解驱油方式驱油方式。本节要点本节要点第一章第一章 渗流基本规律及渗流模型渗流基本规律及渗流模型14第一章第一章 渗流基本规律及渗流模型渗流基本规律及渗流模型1. 1. 压能压能边底水边底水、人工注入水、人工注入水一、一、 驱动能量驱动能量生产井生产井注水井注水井底水压能底水压能边水压能边水压能152. 2. 弹性能弹性能岩石和流体岩石和流体气顶气气顶气溶解气溶解气第一章第一章 渗流
15、基本规律及渗流模型渗流基本规律及渗流模型驱动能量驱动能量气顶气气顶气溶解气溶解气163. 3. 重力重力原油原油第一章第一章 渗流基本规律及渗流模型渗流基本规律及渗流模型驱动能量驱动能量油藏具有明显的倾油藏具有明显的倾 角时这种驱动方式角时这种驱动方式 才起作用才起作用171. 1. 刚性水压驱动刚性水压驱动：主要是依靠与外界连通的边水或人工注：主要是依靠与外界连通的边水或人工注入水的压能驱使原油流动。入水的压能驱使原油流动。 2 2. . 弹性驱动弹性驱动：主要依靠岩石和液体的弹性能将原油驱向井底。：主要依靠岩石和液体的弹性能将原油驱向井底。 3. 3. 气压驱动气压驱动：油藏内具有气顶，而
16、且主要依靠气顶中的压油藏内具有气顶，而且主要依靠气顶中的压缩气的弹性膨胀能将油驱向井底的一种驱动方式。缩气的弹性膨胀能将油驱向井底的一种驱动方式。 第一章第一章 渗流基本规律及渗流模型渗流基本规律及渗流模型二、二、 驱动方式驱动方式184. 4. 溶解气驱溶解气驱：地层压力低于原油的饱和压力后（：地层压力低于原油的饱和压力后（p p(0.2(0.20.3)0.3)时，达时，达西定律受到破坏，出西定律受到破坏，出现现非线性非线性渗流。渗流。 28二、二、 非线性渗流的描述非线性渗流的描述产量与压力的关系产量与压力的关系1. 1. 指数式指数式：2. 2. 二项式二项式：式中a、b为取决于岩石和流体物理性质的常数。分析二 项式可以看出，当流量Q很小时
