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1、1.渗流：流体在多孔介质中流动叫做渗流。 渗透率为压力梯度为1时，动力黏滞系数为l的液体在介质中的渗透速度。是表征土或岩石本身传导液体能力的参数。其大小与孔隙度、液体渗透方向上空隙的几何形状、颗粒大小以及排列方向等因素有关，而与在介质中运动的液体性质无关。渗透率（k）用来表示渗透性的大小。在一定压差下，岩石允许流体通过的性质称为渗透性；在一定压差下，岩石允许流体通过的能力叫渗透率。2.开敞式油藏：如果油气藏外围与天然水源相连通，可向油气藏供液就是开敞式油气藏。 如果外围封闭且边缘高程与油水界面高程一致则称为封闭式油藏。 3.原始地层压力：油气藏开发以前，一般处于平衡状态，此时油层的流体所承受的
2、压力叫原始地层压力。 4.供给压力：油气藏中存在液源供给区时，在供给边缘上的压力称为供给压力。 5.驱动方式可分为：水压驱动，弹性驱动，溶解气驱动和重力驱动。 6.在渗流过程中，如果运动的各主要元素只随位置变化而与时间没有关系，则称为稳定流。反之，若各主要元素之一与时间有关，则称为非定常渗流或者不稳定渗流。 7.渗流的基本方式：平面一维渗流，平面径向渗流，和球面渗流。 8.绘制渗流图时规定这样的原则：任何相邻两条等压线之间的压差必须相等，同时，任何两条流线之间的流量必须相等。 9.井底结构和井底附近地区油层性质发生变化的井称为渗流不完善井。不完善井可以分为打开程度不完善，打开性质不完善，双重不
3、完善井。 10.试井：直接从实测的产量压力数据反求地层参数，然后用求得的地层参数来预测新的工作制度下的产量。 11.井间干扰：油水井工作制度的变化以及新井的投产会使原来的压力分布状态遭受到破坏引起整个渗流场发生变化，自然会影响到邻井的产量，这种井间相互影响的现象称为井间干扰。 12.压降叠加原理：多井同时工作时，地层中任一点外的压降等于各井以各自不变的产量单独工作时在该点处造成的压降代数和。 13.势的叠加原理：如果均质等厚不可压缩无限大底层上有许多点源，点汇同时工作，我们自然会想到地层上任一点的势应该等于每个点源点汇单独工作时在该点所引起的势的代数和，这就是势的叠加原理。 14.杜哈美原理：
4、把产量问题的极限通过叠加原理求得解的表达式的。 15.气体偏差系数：在表示某一温度和压力条件下，真实气体的体积和理想气体的体积之比。在用藏工程中制中规定标准条件为压力为.温度为摄氏度。 16.气井的绝对无阻流量是反映气井潜在产能的重要指标，当取景地流动压力为 0.101MPA 时，气井的最大潜在产能为气井的绝对无阻流量。 17.在边水驱动的条件下，油藏内有三个渗流区，第一区是从供给边缘到原始油水界面其中只有水在运动。第二个区域是从原始油水界面到目前含油边界其中是油水两相流动。第三区是从油水前边缘到生产井底属于纯油流动。 渗流力学第一章 渗流的基础知识和基本定律1.1油气储集层及其简化一、气顶
5、边水 底水油气分界面 含气边缘油水分界面 含油外、内缘 计算含油边缘开敞式油藏 供给边界 定压边界封闭式油藏 封闭边界 二、油气储集层的简化油气储集层分类：层状油气藏和块状油气藏。层状油气藏：地层物性在纵向上的变化比在平面上的变化大得多的油藏。简化成“平面等厚模型”，即把油气藏看成等厚度的薄板。块状油气藏：油层厚度相当大的油藏。简化成“厚度模型”，有时也将这种模型看成“半球状模型”。三、油气层的孔隙结构模型和参数模型1、油气层的孔隙结构模型三种介质六种结构：单纯介质（粒间孔隙结构（非层理结构和微层理结构）和纯裂缝结构）、双重介质（裂缝孔隙结构和溶洞孔隙结构）、三重介质（三重混合结构）注：层理构
6、造，是由于先后沉积下来的矿物或岩屑的颗粒大小、成分、颜色和形状的不同而显示的成层现象。2、油气层的参数模型油气藏中岩石和流体的物性参数是随机变化的难以用连续环数来描述其分布。如地层的渗透率具有均质和非均质、向同各性和各向异性。均质 kx,y,z=c 各向同性 kx=ky=kz非均质 kx,y,zc 各向异性 kxkykz等值参数模型：即平均值参数模型。用算术平均或加权平均的方法确定油藏的平均渗透率。现在多用概率统计的方法确定。等价参数模型：就是利用实物与模型等价的方法来确定地层渗透率。如粒间孔隙结构采用等直径毛管束的理想结构模型求得渗透率值。四、油气储集层的特点1、储容性储存和容纳流体的能力。
7、孔隙度是表征储容性的一个重要物理量。绝对孔隙度：岩石内总的孔隙体积占岩石体积的百分数t=VtV100%相对孔隙度：岩石中的有效孔隙（除去无效孔隙，即除去不能使流体流过的那部分孔隙）体积占岩石体积的百分数为有效孔隙度。=VeV100%2、渗透性多孔介质允许流体通过它的能力。绝对渗透率（空隙中只存在一相流体，则多孔介质允许流体通过它的能力），相渗透率（也称有效渗透率，空隙中存在几相流体，则多孔介质允许每一相流体通过它的能力），相对渗透率（相渗透率与绝对渗透率的比值）。3、比表面性总面积与岩石体积的比值。比表面积越大，渗流阻力越大。4、结构复杂1.2渗流过程中的力学分析及驱动类型一、渗流力学过程中的
8、力学分析1、流体的重力和重力势能重力势能的压力：pz=gz 重率：=g 2、流体的质量和惯性力表现为阻力，=MV3、流体的粘度和粘滞力阻力F=Adv/dx注：黏度，是粘性的程度，是材料的首要功能，也称动力粘度、粘（滞）性系数、内摩擦系数。不同物质的黏度不同，例如在常温（20）及常压下，空气的黏度为0.018Pas，汽油为0.65mPas，水为1 mPas，血液（37）为415mPas，橄榄油为102 mPas，蓖麻油为103 mPas，蜂蜜为104mPas，焦油为106 mPas，沥青为108 mPas，等等。最普通的液体黏度大致在11000 m Pas，气体的黏度大致在110Pas。糊状物、
9、凝胶、乳液和其他复杂的液体就不好说了。一些像黄油或人造黄油的脂肪很黏，更像软的固体，而不是流动液体。沥青的粘度大约是水粘度的2300亿（2.31011）倍.1黏滞力是流体受到剪应力变形或拉伸应力时所产生的阻力。在日常生活方面，黏滞像是“黏稠度”或“流体内的摩擦力”。因此，水是“稀薄”的，具有较低的黏滞力，而蜂蜜是“浓稠”的，具有较高的黏滞力。简单地说，黏滞力越低（黏滞系数低）的流体，流动性越佳。黏滞力是粘性液体内部的一种流动阻力，并可能被认为是流体自身的摩擦。黏滞力主要来自分子间相互的吸引力。例如，高粘度酸性熔岩产生的火山通常为高而陡峭的锥状火山，因为其熔岩浓稠，在其冷却之前无法流至远距离因而
10、不断向上累加；而黏滞力低的镁铁质熔岩将建立一个大规模、浅倾的斜盾状火山。所有真正的流体（除超流体）有一定的抗压力，因此有粘性。没有阻力对抗剪剪应力的流体被称为理想流体或无粘流体。黏度的定义。上面的边界板以恒速向右运动，从而带动下面的液体也向右运动。由于底板是静止的，因此液体从上向下的运动速度逐渐减低，从而在液体内部存在剪切应力。对于黏度低的液体，这个剪应力小，液体内部的摩擦小；对于黏度大的液体，这个剪应力大，液体内部摩擦大。所以黏度定义为剪应力与液体水平向右运动速度在y轴方向的变化梯度之比。本例中，如果液体水平向右运动速度的分布梯度如果是固定的，那么液体的黏度与所受剪应力成正比。黏度定义为流体
11、承受剪应力(剪应力是应力(单位面积所承受的作用力)的一种，定义为单位面积上所承受的力，且力的方向与受力面的法线方向正交)时，剪应力与剪应变梯度（剪应变随位置的变化率）的比值，数学表述为：=uy式中：为剪应力，u为速度场在x方向的分量，y为与x垂直的方向坐标。黏度较高的物质，比较不容易流动；而黏度较低的物质，比较容易流动。例如油的黏度较高，因此不容易流动；而水黏度较低，不但容易流动，倒水时还会出现水花，倒油时就不会出现类似的现象。4、岩石及流体的压缩性和弹性力压缩系数：岩石和流体压缩性的大小。岩石压缩系数：Cf=1VfVfP 流体压缩系数：CL=-1VLVLP5、毛细管压力油水接触面为形状简单的
12、弯曲面： 单根毛管，油水接触面为球面： 单根毛管，油水接触面为柱面： 二、与油藏有关的压力概念1、原始地层压力pi2、目前地层压力pR 3、边界压力pe4、井底压力pwf油层中部的压力值5、折算压力pz把地层内各点的压力折算到同一水平面上，这个平面成为折算平面，折算后的压力为折算压力，通常取原始油水界面为折算平面。M点的折算压力公式为：pzM=pM+gHMHM=HM-H0式中，pzM-M点的折算压力，Pa pM- M点的实测压力，Pa HM-M点到折算平面的距离，m注：1.判断地层中流体的流向时，将两点压力折合到同一平面再比较；2.折算压力实质代表该点所具有的总的机械能。6、压力梯度曲线在直角
13、坐标中，根据最初的探井所实测到的油藏埋藏深度H和实测压力P所得的关系曲线，称为压力梯度曲线。P=a+bH推算开发井原始地层压力。三、驱动类型（驱动方式）石油开采中为主的驱油能量。1、重力水压驱动 以与外界连通的水头压力或人工注水压力为主要驱动力。可分为：刚性水压驱动和弹性水压驱动。2、弹性驱动 以岩石和流体本身的弹性力作为主要驱动力。3、气压驱动4、溶解气驱动 以从石油中不断分离出来的溶解气的弹性作为主要驱动力。5、重力驱动驱动方式不是一成不变的，随驱油能量来源的变化而变化。1.3渗流的基本规律和渗流方式一、达西定律（渗流力学的基本原理）1、达西实验及其结果主要由一直立敞口圆筒构成，筒内有沙粒
14、充填而构成多孔介质，侧面接一系列测压管（1、2），水或其他液体由上部引入，液体渗过砂层由底部出口流出。出口有一阀门控制其流量，流量大小由量筒d测得。由溢出口a保持流动的稳定条件。在实验过程中，不断改变砂层的横截面积以及砂粒的粒径，并采用不同粘度的牛顿液体进行。通过调节阀门c可得到不同流量和相应位置对应的水头。在断面1处的总水头为：H1=Z1+p1g+v122g在断面2处的总水头为：H2=Z2+p2g+v222g由于渗流速度很小，所以压力水头可近似为：H1=Z1+p1gH2=Z2+p2g总水头换算成折算压力：pz1=p1+gZ1pz2=p2+gZ2实验结果表明，当流速在一定范围内变化时，其流量与
15、其他量的关系为：q=KApzL（杰西定律的一般表达式）可改写为q=KApL其中，K为渗透率（m2）,A为砂层的横截面积（m2），pz为两个渗流截面间的折算压差pz=pz1+pz2（Pa）, 为液体的粘度（Pas）,L为两个渗流界面间的距离（m）。注：水头指单位质量的液体所具有的机械能，包括位置水头、压强水头、流速水头，三者之和为总水头，位置水头与压强水头之和为测压管水头。水头用高度表示，常用单位为“米”。2、达西定律的讨论（1）达西定律也可以改写成渗流速度的形式为：v=qA因此， v=KpL微分形式为：v=-Kdpdx可延伸为三维，求偏导增加负号是由于对于单向流其压力梯度方向与流动方向相反的缘故。渗流速度v为假想速度，引入渗流速度给渗流规律的研究带来了很大的方便，可
