滲流力學(xué)復(fù)習題及答案87081426571633772

1、中國石油大學(xué)（北京）遠程教育學(xué)院 滲流力學(xué)期末復(fù)習題一、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、非線性滲流的二項式3、采油指數(shù)4、不完善井折算半徑5、勢的疊加6、平而徑向穩(wěn)左流的滲流阻力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、達西定律12、匯點反映13、綜合彈性壓縮系數(shù)14、導(dǎo)壓系數(shù)15、等飽和度而移動方程二、簡答及概念題（本類型題目有的可以以填空題的形式出現(xiàn)）16、按照儲集層的空間形態(tài)，油藏可以分成為哪兩種類型？17、簡述油藏開發(fā)中的幾種天然能量對應(yīng)驅(qū)油方式。18、簡述油藏流體滲流時流體質(zhì)點真實平均速度的概念，及苴與滲流速度的關(guān)

2、系。19、簡述多口生產(chǎn)井同時生產(chǎn)時存在死油區(qū)的原因，并給岀2種以上動用死油區(qū)的方法。20、寫岀不穩(wěn)左試井的概念。21、寫出單相不可壓縮流體單向滲流時的產(chǎn)量表達式。22、根據(jù)鏡像原理，作出圖中兩條斷層相夾汕井的"鏡像”：備注：此題可以擴展為兩條平行斷層、兩條斷層呈直角、兩條斷層呈120。等等類型，復(fù)習 的時候應(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）24、簡述油水兩相滲流區(qū)形成的原因是什么，其中哪一個更重要？25、作出單相液體封閉邊界，油井立產(chǎn)時地層的壓力波傳播示意圖，并說明壓力傳播的階 段及英特點。（此題還需要注意和它相似的另外三種情況：封邊外邊界、油井泄壓；左壓

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"，油層厚度h,汕井半徑Rw,在 穩(wěn)定滲流的情況下，試寫岀該井井底流壓的表達 式。（本題15分）斷 層bPw.RwaPaPc題三圖四、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）考慮：如果是不穩(wěn)定滲流時井底流壓的表達式又 是什么1 + 乞丄(坐-ApgSina) 兒匕dx 從Ao心另外請考虎其它三種情況：（1）毛

4、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。五、已知地層被直線供給邊界（邊界壓力為pe）分割成為半無限大地層，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G,流體粘度為u,生產(chǎn)井井底半徑為rw，綜合彈性壓縮系數(shù)為G,請建立此情況下地層不穩(wěn)泄?jié)B流的數(shù)學(xué)模型（或者穩(wěn)定滲流時的數(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)左滲流或者不穩(wěn)左滲流，生產(chǎn)井圧壓還是立產(chǎn)）5卡A2d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pc, A井產(chǎn)

5、量Qi, B井產(chǎn)量Q2, A井距斷層為d, B井 距斷層為2d （見圖），地層厚度h,原油粘度滲透率K, d 導(dǎo)壓系數(shù)為井半徑均為Rw,求A、B兩井同時生產(chǎn)Ti 時間后的A井及B井井底壓力（6分）？假如時刻之后A 關(guān)井，再繼續(xù)生產(chǎn)T?時間后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)油等飽和度而移動方程。x-x0九（SJ（本題15分丿中國石油大學(xué)（北京）遠程教育學(xué)院滲流力學(xué)末復(fù)習題答案一、概念題（可由文字或公式表示）（每小題2分，共計30分）1、壓力梯度曲線答案：pi二a+bH

6、： b為壓力系數(shù)、pi為原始地層壓力、H為油層中部深度；壓力系數(shù)b>1.2 屬于異常高壓汕藏、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)汕藏。2、非線性滲流的二項式答案：乂 =+其中Q為流體流量、Ap/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)；注：這里要主要和非線性滲流的指數(shù)式區(qū)分0 =| ,其中Q為流體流量、Ap/L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=t單位生產(chǎn)壓差時油井的日產(chǎn)油量。標志油井生產(chǎn)能力的大小，它的 V物理意義是壓差為1個單位壓力時油井的產(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

7、，把實際不完善井用一個 產(chǎn)量與之相當?shù)募傧胪晟凭畞泶妫@個假想完善井的井半徑稱為實際不完善井折算半徑備注：一般井的不完善性可以分為三類：打開性質(zhì)不完善，打開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)來表示由于井的不完善性而出現(xiàn) 的井底附加阻力。5、勢的疊加妙其修遠兮.輛匕下而求索答案：主要是指勢函數(shù)的疊加，=§4). =£券l“+cj,無限大地層中有N 口井穩(wěn)左生產(chǎn)時，地層中任意一點的勢函數(shù)等于這些井單獨生產(chǎn)時在該點的勢函數(shù)的和。6、平而徑向穩(wěn)左流的滲流阻力答案：R = 1 In 土2 兀Kh r,7、穩(wěn)定試井答案：穩(wěn)泄試井是通過人為的改變油井

8、工作制度，待生產(chǎn)穩(wěn)左之后，測量出各不同工 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，以便弄淸油井的生產(chǎn) 特征和產(chǎn)能大小，從而確左油井合理的工作制度。8、折算壓力答案：pr = p +滋，表示油層中各點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，油水接觸而將垂直于流線均勻地向井排流動，含水區(qū)和含油區(qū) 截然分開，這稱為活塞式水驅(qū)油。10、滲流速度答案：y = 2，即流體通過多孔介質(zhì)時，假設(shè)單位時間內(nèi)流體通過整個巖石截而對應(yīng) A的流體速度。11、達西定律一一答案：Q = -A或者 Q = -Ap AL/ AL流體通過多孔介質(zhì)時，流量和多孔介質(zhì)兩邊的壓差呈線性關(guān)系：12、匯

9、點反映答案：以斷層而為界而，一口生產(chǎn)井鏡像反映得到同樣的性質(zhì)的井，稱為匯點反映。注意：匯點反映的特點是映像井和原井以斷層對稱，性質(zhì)相同且強度相同。13、綜合彈性壓縮系數(shù)一一答案：Cl=Cl.+(/>CL ,單位體積的地層巖石，在壓力下降一個單位的時候，由于巖 石體積壓縮和流體體積膨脹而從巖石中排擠出來的流體總體積：14、導(dǎo)壓系數(shù)一一答案：JL,表示圧力波在地層中傳播速度的快慢量，物理意義為單位時間內(nèi)壓力波 在地層內(nèi)傳過的而積。15、等飽和度而移動方程一一答案：兀產(chǎn)孕詁扁力0.A J。16、按照儲集層的空間形態(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、簡述油藏開發(fā)中的幾種天

10、然能量對應(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、簡述油藏流體滲流時流體質(zhì)點真實平均速度的概念，及其與滲流速度的關(guān)系。答案：流體在砂層中只是在其中的孔隙通道內(nèi)流動，因此流體通過砂層截面上孔隙面積的速度平均值u反映了該砂層截而上流體流動真實速度的平均值?！?上019、簡述多口生產(chǎn)井同時生產(chǎn)時存在死油區(qū)的原因，并給出2種以上動用死油區(qū)的方法。答案：幾口生產(chǎn)井同時生產(chǎn)時，由于滲流速度疊加，會出現(xiàn)滲流速度為零的區(qū)域，該 區(qū)域即形成死汕區(qū)。處理方法包括：（1）其中某幾口汕井轉(zhuǎn)注：（2）交替變化油井產(chǎn)量：（3）補充新井20、寫出不穩(wěn)左試井的槪念。答案：當油井的工作制度發(fā)生改變，在其

11、改變的同時測量井的井底流壓變化，從而獲 得地層參數(shù)的地層測試方法稱為不穩(wěn)左試井。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不穩(wěn)泄過程 中，測得井底壓力隨時間變化的資料，根據(jù)曲線形狀來分析油氣層性質(zhì)求得油氣層各種資 料。壓力降落試井是指生產(chǎn)井在泄產(chǎn)量生產(chǎn)的條件下，測量并繪制出井底壓力隨時間的恢 復(fù)曲線，利用它的直線段斜率可以推算出生產(chǎn)層的水動力學(xué)參數(shù)（如滲透率）、地層壓力和 井的完善系數(shù)。21、寫岀單相不可壓縮流體單向滲流時的產(chǎn)量表達式。答案：皆倒gk“ L（備注：這個地方應(yīng)該聯(lián)想一下平而徑向滲流的產(chǎn)量表達式，即裘比公式）822、根據(jù)鏡像原

12、理，作岀圖中兩條斷層相夾汕井的“鏡像” o答案：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)一個直線無限井排，示意圖 如下：III:!:!:O ; O O O I O ;23、什么是壓力的疊加原理？（可由公式或文字表達）答案：壓力疊加主要是指壓力函數(shù)的疊加，即/7（A-,>'）= S/A（y）°r-l24、簡述油水兩相滲流區(qū)形成的原因是什么，其中哪一個更重要？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，油井立產(chǎn)時地層的壓力波傳播示意圖，并說明壓力傳播的階 段及英特點。答案：該壓力波傳播應(yīng)分為二個階段（本應(yīng)為三個階段，但苴中

13、的過渡流階段可以忽 略），這二個階段分別是：第一個階段，壓力沒有傳到邊界之前，壓力在地層內(nèi)的傳導(dǎo)類似于無限大地層壓力傳 導(dǎo)過程；第二個階段是壓力傳到邊界，且經(jīng)過一段時間之后，地層中每一個地方的壓力下 降的速度都一致，即出現(xiàn)了擬穩(wěn)泄?jié)B流階段。（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、油井左壓：泄壓外邊界、 油井左產(chǎn)；泄壓外邊界、油井定壓，此處略，一泄要相關(guān)內(nèi)容）26、什么是匯源反映法？匯點反映？答案：在求解直線供給邊界附近存在一口生產(chǎn)井的滲流問題時，以直線供給邊界為對 稱軸，在其另一側(cè)與生產(chǎn)井對稱的位置上，虛設(shè)一口等產(chǎn)量的注入井，把問題轉(zhuǎn)變成無限 大地層存在等產(chǎn)疑一源一匯的求解。

14、在求解斷層邊界附近存在一口生產(chǎn)井的滲流問題時，以斷層為對稱軸，在貝另一側(cè)與 生產(chǎn)井對稱的位置上，虛設(shè)一口等產(chǎn)量的生產(chǎn)井，把問題轉(zhuǎn)變成無限大地層存在等產(chǎn)疑兩 匯的求解。bPw.RwCa斷層匕題三圖三、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"，油層厚度h,汕井半徑Rw,在 穩(wěn)定滲流的情況下，試寫出該井井底流壓的表達 式。（本題15分）考慮：如果是不穩(wěn)定滲流時井底流壓的表達式又 是什么（答案略）？答案:（1）根據(jù)鏡像反映原理，作出映像井及英位置:

15、14寫出任意-口井在地層中勢的分布:2孝葉C,（3）四口井形成的勢進行疊加:2龍（4）找特殊點把積分常數(shù)消去，可知C =（5）因此可知一=±ln竺2兀（6）因此可知井底流壓公式為：0 =卻衛(wèi)_-“ inJ備注：請思考此題如果是不穩(wěn)定滲流的時候，是什么樣的情況?1嚴一 bpgShia）fw =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）K。另外請考慮其它三種情況：（1）毛管力和車力都不考慮.（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）答：任意一個滲流界面上，含水率為：仁=一仇 g sin a6P-j-pwg

16、Sina （3 分）運動方程為：人=-且學(xué)一幾g sin a % = 兒去丿a n由運動方程可得： Vo =-弘-幾gS加a ,K°dx兩式相減得:”備一（讐一讐）_（譏SM又由Pc=Po-Pw,其中:Pc為毛管力，則:dxdx dx令S =（幾一幾），氣=% +匕，貝嘰Z£+Z£ _兀瓦丿（ + U）= _Sgsina同除以片整理得：一匚一厶+企_ =（聖3心叱）丄“K “dx% +比牛 + 丄（乞一 gsina）K°片去Zk +如則:1 +2丄（坐一 SpgSina）五、已知地層被直線供給邊界（邊界壓力為pe）分割成為半無限大地 層，邊界附近一口生產(chǎn)

17、井以泄壓pw生產(chǎn)（如右圖），井距邊界距離為a, 地層厚度為h,滲透率為K,孔隙度為e,流體粘度為n,生產(chǎn)井井底 半徑為rw，綜合彈性壓縮系數(shù)為G,請建立此情況下地層不穩(wěn)泄?jié)B流 的數(shù)學(xué)模型（或者穩(wěn)左滲流時的數(shù)學(xué)模型），并求地層壓力分布、或者生產(chǎn)井的產(chǎn)量表達式。（具體每題的問法可能不一樣，因此做題時需要認貞讀題）答：（1）穩(wěn)左滲流的數(shù)學(xué)模型 先進行映射，并找到坐標系-QO 坐標原點選擇在供給邊界上，則控制方程為：器+# = o內(nèi)邊界條件：（能壓）”（“）|（冷+=幾,路漫漫其修遠兮.杯將上下而求索門度文溝外邊界條件：/?（Ay） 7 = pe如果（左產(chǎn)）段a or其中 r = x-a)2 + y2

18、15外邊界條件：p（Ay） i 口 = pe（2）不穩(wěn)定滲流的數(shù)學(xué)模型坐標原點選擇在供給邊界上，則: 控制方程為：噢+也旦dr 勿. 岔內(nèi)邊界條件:（定壓）p（x，y）|（_）2+“ =幾,如果（定產(chǎn)）呼|二蠱，其中"（“ +）”外邊界條件：P（x,y）Lo = /"p（x，y）|_ =幾初始條件：（x，yJ）L）= A（3）穩(wěn)左滲流的產(chǎn)量與壓力分布表達式：首先將該半無限大地層一口生產(chǎn)井的問題，通過鏡像反映轉(zhuǎn)換為無限大地層兩口井的問題，由于是直線供給邊界，因此轉(zhuǎn)換后變?yōu)闊o限大地層一源一匯的問題，然后再通過疊加原理推導(dǎo)的得到穩(wěn)左滲流的產(chǎn)量表達式。產(chǎn)量公式:2 兀 Kh pe - pw 壓力分布：P卄磊陀（其中小和衛(wèi)分別是地層中任意-點到生產(chǎn)井和 虛擬注入井的距離）（4）不穩(wěn)左滲流的壓力分布表達式： 首先將該半無限大地層一口生產(chǎn)井的問題，通過鏡像反映轉(zhuǎn)換為無限大地層兩口井 的問題，由于是直線供給邊界，因此轉(zhuǎn)換后變?yōu)闊o限大地層一