《滲流力學(xué)》課程教學(xué)大綱衡帥

1、滲流力學(xué)課程教學(xué)大綱課程編號(hào)： 020092080總學(xué)時(shí)及其分配：48；理論課48學(xué)時(shí)。學(xué)分?jǐn)?shù)：3適用專業(yè)：采礦工程專業(yè)（煤及煤層氣工程方向）任課學(xué)院、系部：能源學(xué)院 一、課程簡(jiǎn)介“滲流力學(xué)”是流體力學(xué)的一個(gè)分支，是研究流體在多孔介質(zhì)中流動(dòng)規(guī)律的一門學(xué)科。本課程講述的內(nèi)容是“滲流力學(xué)”中的一個(gè)分支-地下滲流部分。專門研究地下水、氣及其混合物在地層中的流動(dòng)規(guī)律。本課程是油氣田勘探與開采的理論基礎(chǔ)，是采礦工程專業(yè)煤層氣開采方向的專業(yè)基礎(chǔ)課和核心課，同時(shí)也是地質(zhì)勘查專業(yè)、安全工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。學(xué)習(xí)該課程的目的，是把它作為認(rèn)識(shí)煤層氣藏、改造煤層氣儲(chǔ)層藏的工具，作為煤層氣儲(chǔ)層開發(fā)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)分析、煤層

2、氣井開采、增產(chǎn)工藝、反求地層參數(shù)、提高采收率等的理論基礎(chǔ)。因此，它是采礦工程煤層氣方向的主干專業(yè)基礎(chǔ)課之一，是進(jìn)一步學(xué)好采氣工程、煤層氣試井理論與技術(shù)的關(guān)鍵課之一，該門課的目的是讓學(xué)生了解油氣在儲(chǔ)層中滲流的基本規(guī)律及研究油氣在儲(chǔ)層中滲流的基本方法。二、課程教學(xué)的目標(biāo)本課程是采礦工程專業(yè)煤層氣方向本科學(xué)生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課和核心課，目的是通過(guò)各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)使學(xué)生掌握油、氣、水在地下流動(dòng)規(guī)律，以及研究流體滲流規(guī)律的基本方法。明確這些理論是油氣田開發(fā)、煤層氣開發(fā)、瓦斯抽采，提高油氣采收率、瓦斯抽采效等的理論基礎(chǔ)，為學(xué)好專業(yè)課和解決有關(guān)地下油、氣、水的滲流問(wèn)題打好基礎(chǔ)。 本課程的任務(wù)是使學(xué)生能掌握滲流力學(xué)

3、基礎(chǔ)概念、基本理論及解決滲流問(wèn)題的基本技能。三、課程教學(xué)的基本內(nèi)容及教學(xué)安排1. 緒論（3學(xué)時(shí)）知識(shí)要點(diǎn)：滲流力學(xué)的基本任務(wù)、研究方法、相關(guān)研究方向和國(guó)內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài)及一些與本學(xué)科相關(guān)的基本概念。目標(biāo)要求：了解滲流力學(xué)在石油天然氣開發(fā)、瓦斯抽采、地下水流動(dòng)中的重要性，知道如何學(xué)好滲流力學(xué)。2. 第一章 滲流的基本概念和基本規(guī)律（8學(xué)時(shí)）知識(shí)要點(diǎn)：知道油氣藏及其簡(jiǎn)化，多孔介質(zhì)及連續(xù)介質(zhì)，滲流過(guò)程中的力學(xué)分析及驅(qū)動(dòng)類型，滲流的基本規(guī)律和滲流方式，非線性滲流規(guī)律，低速下的滲流規(guī)律，兩相滲流規(guī)律等基本概念。目標(biāo)要求：掌握相關(guān)基本概念，弄清各個(gè)基本概念間的關(guān)系。重點(diǎn)：多孔介質(zhì)、滲流的基本規(guī)律和滲流方式，非

4、線性滲流規(guī)律，低速下的滲流規(guī)律。難點(diǎn)：非線性滲流和低速下的滲流3. 第二章 油氣滲流的數(shù)學(xué)模型（6學(xué)時(shí)）知識(shí)要點(diǎn)：建立滲流數(shù)學(xué)模型的原則，運(yùn)動(dòng)方程，狀態(tài)方程，質(zhì)量守恒方程，基本微分方程的推導(dǎo)，數(shù)學(xué)模型的邊界條件和初始條件。目標(biāo)要求：了解油氣滲流數(shù)學(xué)模型的推斷過(guò)程及方法，能根據(jù)邊界條件和初始條件寫出相應(yīng)的控制方程。重點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)方程，狀態(tài)方程，質(zhì)量守恒方程，滲流基本微分方程的推導(dǎo)難點(diǎn)：滲流基本微分方程的推導(dǎo)4. 第三章 單相液體穩(wěn)定滲流理論（17學(xué)時(shí)）知識(shí)要點(diǎn)：?jiǎn)蜗嘁后w穩(wěn)定滲流基本方程的解及應(yīng)用，井的不完善性對(duì)滲流的影響，油井的穩(wěn)定試井，多井干擾理論，勢(shì)的疊加原理及其應(yīng)用，考慮邊界效應(yīng)的鏡像反映法，

5、復(fù)勢(shì)理論的應(yīng)用，保角變換法。目標(biāo)要求：了解穩(wěn)定滲流的基本形式，會(huì)簡(jiǎn)單推導(dǎo)單相液體穩(wěn)定滲流時(shí)的基本方程，了解穩(wěn)定試井和多井干擾理論。重點(diǎn)：?jiǎn)蜗嘁后w穩(wěn)定滲流基本方程的解及應(yīng)用，油井的穩(wěn)定試井，多井干擾理論。難點(diǎn)：勢(shì)的疊加原理，考慮邊界效應(yīng)的鏡像反映法，復(fù)勢(shì)理論的應(yīng)用。5. 第四章 彈性微可壓縮流體的不穩(wěn)定滲流（10學(xué)時(shí)）知識(shí)要點(diǎn)：彈性不穩(wěn)定滲流的物理過(guò)程，無(wú)限大地層的典型解，彈性不穩(wěn)定滲流有界地層的典型解，彈性不穩(wěn)定滲流的疊加和映射，油井的不穩(wěn)定試井。目標(biāo)要求：了解彈性不穩(wěn)定滲流的物理過(guò)程、無(wú)限大地層不穩(wěn)定滲流的典型解，會(huì)分析油井的不穩(wěn)定試井問(wèn)題。重點(diǎn)：無(wú)限大地層的典型解，彈性不穩(wěn)定滲流有界地層的

6、典型解。難點(diǎn)：彈性不穩(wěn)定滲流的疊加和映射，油井的不穩(wěn)定試井。6. 第五章 氣體滲流理論（4學(xué)時(shí)）知識(shí)要點(diǎn)：氣體滲流的數(shù)學(xué)模型，氣體的穩(wěn)定滲流。目標(biāo)要求：了解氣體滲流的數(shù)學(xué)模型。四、本課程與其他課程的聯(lián)系（先修后續(xù)關(guān)系）本門課程是在完成了專業(yè)基礎(chǔ)課及部分專業(yè)課的基礎(chǔ)上開設(shè)的，先修課程為：煤油氣地質(zhì)學(xué)、煤層氣地質(zhì)學(xué)、工程力學(xué)、流體力學(xué)等，同時(shí)對(duì)高等數(shù)學(xué)中的求導(dǎo)，積分等知識(shí)能夠熟練應(yīng)用,并了解數(shù)學(xué)物理方程中的方程求解方法。另外，煤層氣試井理論與技術(shù)、采氣工程等為本課程的后續(xù)課程。五、建議使用教材與教學(xué)參考書1、建議教材油氣層滲流力學(xué) (第二版) 張建國(guó), 杜殿發(fā), 侯健, 雷光輪, 呂愛民主編. 中

7、國(guó)石油大學(xué)出版社，2009滲流力學(xué) 程林松編；北京：石油工業(yè)出版社，20112、教學(xué)參考書 1 翟云芳主編. 滲流力學(xué)；北京：石油工業(yè)出版社，2009 2 葛家理. 現(xiàn)代油藏滲流力學(xué)原理. 北京：石油工業(yè)出版社, 2003 3 王曉東.滲流力學(xué)基礎(chǔ).北京：石油工業(yè)出版社，2006 4 R.E.科林斯著.流體通過(guò)多孔介質(zhì)的流動(dòng).石油工業(yè)出版社,1984 5 葉詩(shī)美,劉尉寧主編.地下流體力學(xué).石油工業(yè)出版社,1962六、教學(xué)方法與學(xué)習(xí)建議（重點(diǎn)、難點(diǎn)及后續(xù)自主學(xué)習(xí)建議）課程采用多媒體教學(xué)；要求學(xué)生已學(xué)完煤油氣地質(zhì)學(xué)和煤層氣地質(zhì)學(xué)等相關(guān)課程。采用啟發(fā)式、互動(dòng)式、討論式和研究式相結(jié)合的教學(xué)方式。強(qiáng)調(diào)基本理論、基本方法的教授與實(shí)踐能力培養(yǎng)并舉。注重定性分析與定量分析的結(jié)合。在教學(xué)過(guò)程中，本課程更側(cè)重于定性分析，利用現(xiàn)代科學(xué)研究方法，借助計(jì)算機(jī)工具，使課程內(nèi)容更具有精確性、可行性與可操作性。本課程教學(xué)的原則是：以大綱為指導(dǎo)、以教材為主體，適當(dāng)增加石油工程相關(guān)內(nèi)容