滲流力學(xué)復(fù)習(xí)題及答案87081426571633772

1、中國(guó)石油大學(xué)（北京）遠(yuǎn)程教育學(xué)院滲流力學(xué)期末復(fù)習(xí)題一、概念題（可由文字或公式表示，本類型題目也可以以填空題的形式出現(xiàn)）1、壓力梯度曲線2、非線性滲流的二項(xiàng)式3、采油指數(shù)4、不完善井折算半徑5、勢(shì)的疊加6、平面徑向穩(wěn)定流的滲流阻力7、穩(wěn)定試井8、折算壓力9、活塞式水驅(qū)油10、滲流速度11、達(dá)西定律12、匯點(diǎn)反映13、綜合彈性壓縮系數(shù)14、導(dǎo)壓系數(shù)15、等飽和度面移動(dòng)方程二、簡(jiǎn)答及概念題（本類型題目有的可以以填空題的形式出現(xiàn)）16、按照儲(chǔ)集層的空間形態(tài)，油藏可以分成為哪兩種類型？17、簡(jiǎn)述油藏開(kāi)發(fā)中的幾種天然能量對(duì)應(yīng)驅(qū)油方式。18、簡(jiǎn)述油藏流體滲流時(shí)流體質(zhì)點(diǎn)真實(shí)平均速度的概念，及其與滲流速度的關(guān)系

2、。19、 簡(jiǎn)述多口生產(chǎn)井同時(shí)生產(chǎn)時(shí)存在死油區(qū)的原因，并給出2種以上動(dòng)用死油區(qū)的方法。20、寫出不穩(wěn)定試井的概念。21、寫出單相不可壓縮流體單向滲流時(shí)的產(chǎn)量表達(dá)式。22、根據(jù)鏡像原理，作出圖中兩條斷層相夾油井的“鏡像”：120°等等類型，復(fù)習(xí)備注：此題可以擴(kuò)展為兩條平行斷層、兩條斷層呈直角、兩條斷層呈 的時(shí)候應(yīng)該要注意。23、什么是壓力的疊加原理？（可由公式或文字表達(dá)）24、簡(jiǎn)述油水兩相滲流區(qū)形成的原因是什么，其中哪一個(gè)更重要？25、作出單相液體封閉邊界，油井定產(chǎn)時(shí)地層的壓力波傳播示意圖，并說(shuō)明壓力傳播的階 段及其特點(diǎn)。（此題還需要注意和它相似的另外三種情況：封邊外邊界、油井定壓；定壓

3、外邊界、油井定產(chǎn)；定壓外邊界、油井定壓）26、什么是匯源反映法？匯點(diǎn)反映？三、在由一條斷層和一條直線供給邊界構(gòu)成的水平、均質(zhì)、等厚油藏中有一口生產(chǎn)井，如圖所示，供給邊界的壓力為 pe,井到水平邊界距離為 a, 到垂直邊界的距離為 b,地層滲透率 K,原油粘 度，孔隙度力，油層厚度h,油井半徑Rw,在 穩(wěn)定滲流的情況下，試寫出該井井底流壓的表達(dá) 式。（本題15分）考慮：如果是不穩(wěn)定滲流時(shí)井底流壓的表達(dá)式又 是什么四、推導(dǎo)考慮重力與毛管力作用下的含水率公式。1 汜 一（-:，gSin ：）fw= 't：汶K1 工.g。Kw另外請(qǐng)考慮其它三種情況：（1）毛管力和重力都不考慮、（3）考慮重力，

4、不考慮毛管力。.Pw,Rw斷 b c0層aPe Pe題三圖（本題共10分）（2）不考慮重力，只考慮毛管力、五、已知地層被直線供給邊界（邊界壓力為pe）分割成為半無(wú)限大地層，邊界附近一口生產(chǎn)井以定壓pw生產(chǎn)（如右圖），井距邊界距離為a,oa地層厚度為h,滲透率為K,孔隙度為（），流體粘度為,生產(chǎn)井井底半徑為rw，綜合彈性壓縮系數(shù)為 Ct，請(qǐng)建立此情況下地層不穩(wěn)定滲流的數(shù)學(xué)模型（或者穩(wěn)定滲流時(shí)的數(shù)學(xué)模型），并求地層壓力分布、或者生產(chǎn)井的產(chǎn)量表達(dá)式。（備注：這一類型的題目一般要注意告訴的是什么條件.穩(wěn)定滲流或者不穩(wěn)定滲流.牛產(chǎn)井定壓還是定廣 ）六、直線供給邊緣附近有兩口井 A、B,其中供給邊緣上的d

5、壓力為pe, A井產(chǎn)量Qi, B井產(chǎn)量Q2, A井距斷層為d, B井距斷層為2d （見(jiàn)圖），地層厚度h,原油粘度，滲透率K,d2d導(dǎo)壓系數(shù)為門，井半徑均為Rw ,求A、B兩井同時(shí)生產(chǎn)T1時(shí)間后的A井及B井井底壓力（6分）？假如L時(shí)刻之后A（1曜|矣關(guān)井，再繼續(xù)生產(chǎn) T2時(shí)間后A井井底壓力變化又如何（4分）？（本題10分）考慮：（1）如果把直線供給邊界換做斷層呢？（2）如果此時(shí)的滲流是穩(wěn)定滲流，A井的井底壓力如何表示？八、推導(dǎo)一維水驅(qū)油等飽和度面移動(dòng)方程。x =里里 Q（t）dt0 A 0一 、（本題15分）中國(guó)石油大學(xué)（北京）遠(yuǎn)程教育學(xué)院滲流力學(xué)期末復(fù)習(xí)題答案一、概念題（可由文字或公式表示）（

6、每小題2分，共計(jì)30分）1、壓力梯度曲線答案：pi=a+bH ; b為壓力系數(shù)、pi為原始地層壓力、卜的油層中部深度； 壓力系數(shù)b>1.2 屬于異常高壓油藏、壓力系數(shù) b<0.7為異常低壓油藏，b在0.71.2之間的是常規(guī)油藏。2、非線性滲流的二項(xiàng)式答案： =aQ+bQ2;其中 6流體流量、 p/L為壓力梯度、a和b為與巖石是流 L體性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)；n注：這里要主要和非線性滲流的指數(shù)式區(qū)分Q = c'OE ,其中M流體流量、 p/LL為壓力梯度、C為滲流系數(shù)、n為滲流指數(shù)3、采油指數(shù)答案：j =£,單位生產(chǎn)壓差時(shí)油井的日產(chǎn)油量。標(biāo)志油井生產(chǎn)能力的大小，它的物理意義

7、是壓差為1個(gè)單位壓力時(shí)油井的產(chǎn)量4、不完善井折算半徑答案：由于井底不完善，導(dǎo)致流線集中而引起的附加壓力降落，把實(shí)際不完善井用一個(gè)產(chǎn)量與之相當(dāng)?shù)募傧胪晟凭畞?lái)代替，這個(gè)假想完善井的井半徑稱為實(shí)際不完善井折算半徑r wr O備注：一般井的不完善性可以分為三類：打開(kāi)性質(zhì)不完善，打開(kāi)程度不完善和雙重不 完善；除了用井的折算半徑表示之外，還可以用表皮系數(shù)來(lái)表示由于井的不完善性而出現(xiàn) 的井底附加阻力。5、勢(shì)的疊加NN答案：主要是指勢(shì)函數(shù)的疊加，中=乏 中.=乏'里in+C. L無(wú)限大地層中有Ni4 1 i4 2r11口井穩(wěn)定生產(chǎn)時(shí)，地層中任意一點(diǎn)的勢(shì)函數(shù)等于這些井單獨(dú)生產(chǎn)時(shí)在該點(diǎn)的勢(shì)函數(shù)的和。6、平

8、面徑向穩(wěn)定流的滲流阻力r答案：R = _ in上2丑Kh Jw)7、穩(wěn)定試井答案：穩(wěn)定試井是通過(guò)人為的改變油井工作制度，待生產(chǎn)穩(wěn)定之后，測(cè)量出各不同工 作制度下油井的產(chǎn)量、生產(chǎn)壓差、產(chǎn)氣量、含沙量和含水量等資料，以便弄清油井的生產(chǎn) 特征和產(chǎn)能大小，從而確定油井合理的工作制度。8、折算壓力答案：Pr = P + TZ ,表示油層中各點(diǎn)流體所具有的總能量9、活塞式水驅(qū)油答案：假設(shè)水驅(qū)油時(shí)，油水接觸面將垂直于流線均勻地向井排流動(dòng)，含水區(qū)和含油區(qū)截然分開(kāi)，這稱為活塞式水驅(qū)油。10、滲流速度一一答案：v = Q ,即流體通過(guò)多孔介質(zhì)時(shí)，假設(shè)單位時(shí)間內(nèi)流體通過(guò)整個(gè)巖石截面對(duì)應(yīng)A的流體速度。11、達(dá)西定律一

9、一答案：q=Ka攵或者 LPrL流體通過(guò)多孔介質(zhì)時(shí)，流量和多孔介質(zhì)兩邊的壓差呈線性關(guān)系;12、匯點(diǎn)反映答案：以斷層面為界面，一口生產(chǎn)井鏡像反映得到同樣的性質(zhì)的井，稱為匯點(diǎn)反映。注意：匯點(diǎn)反映的特點(diǎn)是映像井和原井以斷層對(duì)稱，性質(zhì)相同且強(qiáng)度相同。13、綜合彈性壓縮系數(shù)答案：Ct =Cf +°CL ,單位體積的地層巖石，在壓力下降一個(gè)單位的時(shí)候，由于巖 石體積壓縮和流體體積膨脹而從巖石中排擠出來(lái)的流體總體積;14、導(dǎo)壓系數(shù)答案： A,表示壓力波在地層中傳播速度的快慢量，物理意義為單位時(shí)間內(nèi)壓力波在地層內(nèi)傳過(guò)的面積。15、等飽和度面移動(dòng)方程一一'答案：x_Xo = fW<w）q

10、（t）dtA 016、按照儲(chǔ)集層的空間形態(tài)，油藏可以分成為哪兩種類型？答案：層狀油藏和塊狀油藏17、簡(jiǎn)述油藏開(kāi)發(fā)中的幾種天然能量對(duì)應(yīng)的驅(qū)油方式。答案：水驅(qū)、氣頂氣驅(qū)、溶解氣驅(qū)、彈性驅(qū)、重力驅(qū)18、簡(jiǎn)述油藏流體滲流時(shí)流體質(zhì)點(diǎn)真實(shí)平均速度的概念，及其與滲流速度的關(guān)系。vu= 一答案：流體在砂層中只是在其中的孔隙通道內(nèi)流動(dòng)，因此流體通過(guò)砂層截面上孔隙面 積的速度平均值u反映了該砂層截面上流體流動(dòng)真實(shí)速度的平均值。19、 簡(jiǎn)述多口生產(chǎn)井同時(shí)生產(chǎn)時(shí)存在死油區(qū)的原因，并給出2種以上動(dòng)用死油區(qū)的方法。答案：幾口生產(chǎn)井同時(shí)生產(chǎn)時(shí)，由于滲流速度疊加，會(huì)出現(xiàn)滲流速度為零的區(qū)域，該區(qū)域即形成死油區(qū)。處理方法包括：（

11、1）其中某幾口油井轉(zhuǎn)注；（2）交替變化油井產(chǎn)量；（3）補(bǔ)充新井20、寫出不穩(wěn)定試井的概念。答案：當(dāng)油井的工作制度發(fā)生改變，在其改變的同時(shí)測(cè)量井的井底流壓變化，從而獲 得地層參數(shù)的地層測(cè)試方法稱為不穩(wěn)定試井。包括壓力恢復(fù)試井、壓力降落試井等。壓力恢復(fù)試井是指在油氣井關(guān)井停產(chǎn)后，引起油氣層壓力重新分布的這個(gè)不穩(wěn)定過(guò)程 中，測(cè)得井底壓力隨時(shí)間變化的資料，根據(jù)曲線形狀來(lái)分析油氣層性質(zhì)求得油氣層各種資 料。壓力降落試井是指生產(chǎn)井在定產(chǎn)量生產(chǎn)的條件下，測(cè)量并繪制出井底壓力隨時(shí)間的恢 復(fù)曲線，利用它的直線段斜率可以推算出生產(chǎn)層的水動(dòng)力學(xué)參數(shù)（如滲透率）、地層壓力和井的完善系數(shù)。21、寫出單相不可壓縮流體單向

12、滲流時(shí)的產(chǎn)量表達(dá)式。（備注：這個(gè)地方應(yīng)該聯(lián)想一下平面徑向滲流的產(chǎn)量表達(dá)式，即裘比公式）22、根據(jù)鏡像原理，作出圖中兩條斷層相夾油井的“鏡像”。如果是平行斷層，則平行斷層中一口生產(chǎn)井映射之后出現(xiàn)一個(gè)直線無(wú)限井排，示意圖如下：23、什么是壓力的疊加原理？（可由公式或文字表達(dá)）n答案：壓力疊加主要是指壓力函數(shù)的疊加，即p（x, y）=£ p（x, y）。24、簡(jiǎn)述油水兩相滲流區(qū)形成的原因是什么，其中哪一個(gè)更重要？答案：粘度差（粘滯力）、重度差和毛管力。其中粘度差更重要。25、作出單相液體封閉邊界，油井定產(chǎn)時(shí)地層的壓力波傳播示意圖，并說(shuō)明壓力傳播的階 段及其特點(diǎn)。答案：該壓力波傳播應(yīng)分為二個(gè)

13、階段（本應(yīng)為三個(gè)階段，但其中的過(guò)渡流階段可以忽 略），這二個(gè)階段分別是：第一個(gè)階段，壓力沒(méi)有傳到邊界之前，壓力在地層內(nèi)的傳導(dǎo)類似于無(wú)限大地層壓力傳 導(dǎo)過(guò)程；第二個(gè)階段是壓力傳到邊界，且經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后，地層中每一個(gè)地方的壓力下 降的速度都一致，即出現(xiàn)了擬穩(wěn)定滲流階段。壓力傳到邊界之前L. V. X %.、.、.、.七2qL% X X壓力悖到邊界 圭，出現(xiàn)擬 .一 7KJ、（備注：此題還需要注意和它相似的另外三種情況：封邊外邊界、油井定壓；定壓外邊界、 油井定產(chǎn)；定壓外邊界、油井定壓，此處略，一定要相關(guān)內(nèi)容）26、什么是匯源反映法？匯點(diǎn)反映？答案：在求解直線供給邊界附近存在一口生產(chǎn)井的滲流問(wèn)題時(shí)

14、，以直線供給邊界為對(duì) 稱軸，在其另一側(cè)與生產(chǎn)井對(duì)稱的位置上，虛設(shè)一口等產(chǎn)量的注入井，把問(wèn)題轉(zhuǎn)變成無(wú)限 大地層存在等產(chǎn)量一源一匯的求解。在求解斷層邊界附近存在一口生產(chǎn)井的滲流問(wèn)題時(shí)，以斷層為對(duì)稱軸，在其另一側(cè)與 生產(chǎn)井對(duì)稱的位置上，虛設(shè)一口等產(chǎn)量的生產(chǎn)井，把問(wèn)題轉(zhuǎn)變成無(wú)限大地層存在等產(chǎn)量?jī)?匯的求解。bPw,Rwa Pe斷層Pe題三圖三、在由一條斷層和一條直線供給邊界構(gòu)成的水平、均質(zhì)、等厚油藏中有一口生產(chǎn)井，如圖所示，供給邊界的壓力為 pe,井到水平邊界距離為 a, 到垂直邊界的距離為 b,地層滲透率 K,原油粘 度，孔隙度力，油層厚度h,油井半徑Rw,在 穩(wěn)定滲流的情況下，試寫出該井井底流壓的

15、表達(dá) 式。（本題15分）考慮：如果是不穩(wěn)定滲流時(shí)井底流壓的表達(dá)式又 是什么（答案略）？ 答案：（1）根據(jù)鏡像反映原理，作出映像井及其位置（2）寫出任意一口井在地層中勢(shì)的分布：qi-ln ri2兀（3）四口井形成的勢(shì)進(jìn)行疊加：中=ln12+ C2兀奶）（4）找特殊點(diǎn)把積分常數(shù)消去，可知C =中e/3 q（5）因此可知中中e =Mlnr1r22nE* )CiPe - Pw''#b2aja2 +b2備注：請(qǐng)思考此題如果是不穩(wěn)定滲流的時(shí)候，是什么樣的情況？因此可知井底流壓公式為：Q = 2二Kh -ln四、推導(dǎo)考慮重力與毛管力作用下的含水率公式。（本題共10分）fwd Ko 1,：R1

16、(gSin ：)o Vt：x4w Ko1 0 Kw另外請(qǐng)考慮其它三種情況：（1）毛管力和重力都不考慮、（2）不考慮重力，只考慮毛管力、（3）考慮重力，不考慮毛管力。（這三種情況的答案這里不寫，但同學(xué)們應(yīng)該要會(huì)）答:任意一個(gè)滲流界面上，含水率為:VwVwVo運(yùn)動(dòng)方程為：voKoIoKw 2Pwfxwwgsin:由運(yùn)動(dòng)方程可得:ovKo：Po.x-P°gSina ,wKwVw.x-PwgSina(3 分)兩式相減得：一wKVw w-Vo o=-（3 一玉）一七-：、o gSin:x又由Pc=Po-Pw,其中:Pc為毛管力，則:令*o,Vt =Vw +v° ,則:o一總Vw Vo

17、 =fwVwVwVoKo；（專一 3眼）-上 'g sin：同除以vt整理得： 旦土+土 _% =（垂_APg，sino（）Vw +v° Kw Ko J KoexVtKw KoKo1 o則:fw-o Vt；:xd Jw Ko1 0 Kw五、已知地層被直線供給邊界（邊界壓力為pe）分割成為半無(wú)限大地層，邊界附近一口生產(chǎn)井以定壓pw生產(chǎn)（如右圖），井距邊界距離為a,整a地層厚度為h,滲透率為K,孔隙度為（），流體粘度為,生產(chǎn)井井底半徑為rw，綜合彈性壓縮系數(shù)為 Ct，請(qǐng)建立此情況下地層不穩(wěn)定滲流的數(shù)學(xué)模型（或者穩(wěn)定滲流時(shí)的數(shù)學(xué)模型），并求地層壓力分布、或者生產(chǎn)井的產(chǎn)量表達(dá)式。（具

18、體每題的問(wèn)法可能不一樣，因此做題時(shí)需要認(rèn)真讀題）答：（1）穩(wěn)定滲流的數(shù)學(xué)模型先進(jìn)行映射，并找到坐標(biāo)系坐標(biāo)原點(diǎn)選擇在供給邊界上，則 2- 2控制方程為：遴.云二0 -2- 2.X:y內(nèi)邊界條件：（定壓）p（x,y ）（12偵武=Pw,外邊界條件：p x,y x：0 = pe如果(定產(chǎn))岑 =Kh，其中= J(x_af +y2 Cl r m 2 兀 KhV、，外邊界條件：p x,yPe(2) 不穩(wěn)定滲流的數(shù)學(xué)模型坐標(biāo)原點(diǎn)選擇在供給邊界上，貝U：-2-2控制方程為：金一p=1£p-2- 2-xx；y吐內(nèi)邊界條件：(定壓)P(x,y的2£ = Pw,如果(定產(chǎn))$= 2 Kh，其中

19、 r = J(x-a f +y2Cl r Rw £ 'L KI I外邊界條件：p(x,yj =Pe:P(x,ya = Pex =0l初始條件：P x, y,t tz0 = Pe(3) 穩(wěn)定滲流的產(chǎn)量與壓力分布表達(dá)式：首先將該半無(wú)限大地層一口生產(chǎn)井的問(wèn)題，通過(guò)鏡像反映轉(zhuǎn)換為無(wú)限大地層兩口井 的問(wèn)題，由于是直線供給邊界，因此轉(zhuǎn)換后變?yōu)闊o(wú)限大地層一源一匯的問(wèn)題，然后再通過(guò) 疊加原理推導(dǎo)的得到穩(wěn)定滲流的產(chǎn)量表達(dá)式。產(chǎn)量公式：Q=#hln竺rwCr壓力分布：p = Pe + 無(wú)匚上4 (其中，r1和r2分別是地層中任意一點(diǎn)到生產(chǎn)井和虛擬注入井的距離)(4) 不穩(wěn)定滲流的壓力分布表達(dá)式：

20、首先將該半無(wú)限大地層一口生產(chǎn)井的問(wèn)題，通過(guò)鏡像反映轉(zhuǎn)換為無(wú)限大地層兩口井 的問(wèn)題，由于是直線供給邊界，因此轉(zhuǎn)換后變?yōu)闊o(wú)限大地層一源一匯的問(wèn)題，然后再通過(guò) 疊加原理推導(dǎo)的得到穩(wěn)定滲流的壓力表達(dá)式。壓力分布公式:QH I SME 一命巳22x -a y47（x + a）2 + y24t六、直線供給邊緣附近有兩口井 A、B,其中供給邊緣上的壓力為pe, A井產(chǎn)量Qi, B井產(chǎn)量Q2, A井距斷層為d, B井2d距斷層為2d （見(jiàn)圖），地層厚度h,原油粘度，滲透率K, 導(dǎo)壓系數(shù)為門，井半徑均為Rw ,求A、B兩井同時(shí)生產(chǎn)T1時(shí)間后的A井及B井井底壓力（6分）？假如Ti時(shí)刻之后A關(guān)井，再繼續(xù)生產(chǎn)T2時(shí)間后A井井底壓力變化又如何（4分）？