滲流力學復習

擬穩(wěn)定流：油井以定產(chǎn)量消費，當壓力波傳播到封閉邊緣后，供應邊緣壓力下降速度與井底及地層內(nèi)各點的壓力下降速度相等，且為常數(shù)的一種流動狀態(tài)。擬穩(wěn)定滲流：當井的產(chǎn)量不變時，地層的產(chǎn)量也一定。井的不完善：在實際情況下，有的井不一定鉆穿全部油層厚度，且一般都采用下套管射孔完井。鏡像反映法：解決井間隔邊界很近的情況下，邊界對井的影響。邊界對滲流場的影響可看成以邊界為鏡面，在實際井的對稱位置上存在著另一口虛擬的井的影響，實際井與虛擬井進展勢的疊加，這是形成的滲流場和邊界對井的影響形成的滲流場完全一樣。匯源反映法：形成的滲流場圖的右半部與供應邊緣附近一口井的滲流場圖完全一樣，從而可用一個“異號像〃的作用來代替直線供應邊緣的作用。匯點反映法：將斷層作為鏡面，在其另一側的對稱位置上反映出一口等強度的虛擬消費井，從而把位于斷層附近的井的解歸結為無窮地層等產(chǎn)量兩匯的解。表皮系數(shù)S:S=0,為完善井。當S>0滲流阻力增加，為不完善井； S〈0,滲流阻力下降，產(chǎn)量比完善井的大，超完善井。油氣滲流的數(shù)學模型：用數(shù)學語言總和表達油氣滲流過程中全部力學現(xiàn)象和物理化學現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)絡和運動規(guī)律的方程式。液體的壓縮系數(shù)：改變單位壓力時，單位體積液體的變化量。巖石的壓縮系數(shù)：當壓力變化△P時與孔隙度的改變量△①的比值。質量守恒方程：地層中取一微小單元體，在單元體內(nèi)沒有源和匯的存在，包含在微元體封閉外表內(nèi)的液體質量變化應等于同一時間間隔內(nèi)液體的流入質量與流出質量之差。導壓系數(shù)：單位時間內(nèi)壓力波傳播的地層面積。彈性驅動方式：在油田開發(fā)初期，地層壓力一般高于飽和壓力，主要依靠原油及巖石的彈性能開采。水壓彈性驅動：當儲集層外圍具有廣闊的含水區(qū)時，含水區(qū)能充分地向地層內(nèi)補充彈性能量。定壓邊界：供應邊緣上的壓力保持不變的邊界。擬穩(wěn)定狀態(tài)：井產(chǎn)量不變時，滲流阻力一定，地層內(nèi)彈性能量的釋放也相對穩(wěn)定下來?；钊剿層停核層瓦^程中地層含水區(qū)和含油區(qū)之間存在著一個油水分界面，這個油水分界面將垂直于液流流線向井排挪動，當它到達井排處時并排就見水。非活塞式水驅油：水滲入到油區(qū)后，不可能把全部的原油替出來，即會出現(xiàn)一個油水兩一樣時混進流動的油水混合區(qū)。含水率：任一過水斷面，水流量與總流量之比。“舌進〃現(xiàn)象：當注水開發(fā)時，水同時由注入井出發(fā)向消費井流動。但由于沿x軸的液流速度大，水質點最先到達消費井，沿其它流線運動的水質點以后相繼突入井中圓形封閉地層中心一口井消費時的擬穩(wěn)態(tài)是指壓力隨時間變化趨于一致。油藏的驅動方式包括&種方式，重力水壓驅動、彈性驅動、氣壓驅動、溶解氣驅動、重力驅動。在油氣層中互相連通的油氣水構成一個統(tǒng)一的水動力學系統(tǒng)。綜合壓縮系數(shù)的物理意義是油層壓力每降低一個大氣壓時，單位體積巖石內(nèi)孔隙體積的變化量及流體總的變化量。流體在地下滲流過程中，受到流體重力、慣性力、粘滯力、巖石及流體的彈性力、至細管壓力這幾種力的作用和影響。滲流數(shù)學模型必須包括的內(nèi)容有根本微分方程和定解條件。達西定律是滲流的根本定律，它說明滲流量和壓差成正比關系,與流體的粘度成反比關系。地層導壓系數(shù)的物理意義為單位時間壓力波傳播的地層面積。把油氣層中流動的液體、氣體以及他們的混合物統(tǒng)稱為 畫［,把構成油氣層的固體構造稱為多孔介質。完好的滲流數(shù)學模型包括運動方程、質量守恒方程兩局部。分流量方程的推到是在忽略了毛細管壓力和重力的情況下得到的一個簡化式。鏡像反映法主要用來研究供應邊界與封閉邊界的影響問題,反映時要求保持產(chǎn)量不變等值滲流阻力法是根據(jù)水電相似原理建立的，主要解決多井同時工作問題。繪制滲流場圖的原那么是一組等壓線、一組流線按一定規(guī)那么構成圖形。平面徑向滲流時，壓力分布曲線是一對數(shù)曲線，此曲線繞井軸旋轉所構成的曲面，表示地層各點壓力值的大小，稱為壓降漏斗?？紫额愋停毫ｉg孔隙、裂縫、溶洞。油氣藏按圈閉形成的類型：構造油氣藏、地層油氣藏、巖性油氣藏。構造油氣藏的分類：背斜油氣藏、斷層油氣藏、刺穿接觸油氣藏。油氣藏根據(jù)流動空間的特點：層狀油藏、塊狀油藏。油藏的驅動類型：重力水壓驅動、彈性驅動、氣壓驅動、溶解氣驅動、重力驅動。什么是多孔介質？多孔介質有哪些主要特征？答：由固體骨架和互相連通的孔隙、裂縫，溶洞或各種類型的毛細管體系所組成的材料。多孔介質具有孔隙性、浸透性、比外表積大及孔隙構造復雜。油氣藏中的驅動能量有哪些？答：在天然條件下，油藏的驅動能量主要有：邊底水壓能、油藏巖石和流體的彈性能量、原油中溶解氣的析出膨脹能量、氣頂氣膨脹壓能、流體重力能等油藏主要有哪幾種多孔介質類型？它們的滲流特點是什么？答：粒間孔隙構造〔單純介質〕：碎屑巖的根本孔隙構造形式，由大小和形狀不同的顆粒所組成，顆粒之間的間隙被充填物充填。純裂縫構造〔單純介質〕：在致密的碳酸鹽巖中產(chǎn)生微裂縫。裂縫-孔隙構造〔雙重介質〕：有裂縫和溶洞的雙重孔隙介質。溶洞-孔隙構造〔雙重介質〕：粒間孔隙地層中分布著大洞穴，洞穴的尺度超過毛管大小。流體在其中的流動服從滲流規(guī)律。溶洞-裂縫-孔隙構造〔三重介質〕：裂隙構造再加上大洞穴或大裂縫，形成粒間孔隙、微裂縫、大洞穴或大裂縫并存的混合構造。壓差與流量偏離直線關系出現(xiàn)非線性滲流的原因是什么？答：①滲流速度過高，流量過大②分子效應③離子效應④非牛頓流體滲流時，由于非牛頓流體的流變性，產(chǎn)生偏離達西滲流的情況低速下有哪幾種因素會造成非線性滲流？答：①吸附膜：石油中的外表活性物質②水化膜：晶層間的分子作用力很弱，分子易 》、/一、.i、，、如.、.，、、，.、-，>、.>—?，.、>>—=~?>，，，?一*..，，?.、、，.、-，>速度不為0產(chǎn)生低速非達西滲流的主要機理及表達式？答：石油中常含有數(shù)量不等的外表活性物質，這些活性物質在巖石中滲流時，會與巖石之間產(chǎn)生吸附作用，使巖石浸透率降低，流體滲流時必須有一個附加的壓力梯度克制吸附層才能流動。其表達式為V匕P巖石浸透率的非均質性和各向異性概念？答：非均質性指表征儲層特征在空間上的不均勻性，即儲層多孔介質單元的性質隨空間位置不同而不同，包括儲層具有的巖石的非均質性和其中流體的性質和產(chǎn)狀非均質性。通常把浸透率視為非均質性的集中表現(xiàn)。假如多孔介質的連通孔道具有方向性，同一多孔介質單元在不同方向上所具有的浸透率不同，稱為各向異性多相流時影響滲流規(guī)律的因素有哪些？答：①毛管阻力②賈敏效應產(chǎn)生的阻力③其它附加阻力單相不可壓縮流體在均質地層中穩(wěn)定滲流的根本微分方程使用條件是什么？答：①為單相均質液體②符合線性運動規(guī)律③不考慮多孔介質及液體的壓縮性④穩(wěn)定滲流⑤滲流過程是等溫的彈性多孔介質單相微可壓縮液體不穩(wěn)定滲流的根本微分方程使用條件是什么？答：①為單相微可壓縮液體②液體滲流符合線性滲流規(guī)律③地層巖石和流體認為是微可壓縮的④彈性不穩(wěn)定滲流⑤滲流過程是等溫的油水兩相滲流的根本微分方程使用條件是什么？①彼此不互溶、不起化學作用的油水兩一樣時流動②不考慮毛管力和重力作用③巖石和流體均不可壓縮④滲流服從線性滲流規(guī)律⑤滲流過程是等溫的簡述數(shù)學模型的邊界條件類型。答：第一類邊界類型：給出勢函數(shù)的邊界條件第二類邊界類型：待求的勢函數(shù)在邊界上是未知的，但在邊界上的流量是的。第三類邊界類型：待求的勢函數(shù)及其導數(shù)在邊界上均未知，但它們之間的關系是。什么是油氣滲流的數(shù)學模型？一個完好的油氣滲流數(shù)學模型應該包括什么？答：推導油、氣、水三一樣時滲流時的連續(xù)性方程。包括：①氣只溶于油中②氣可溶于油和水中。什么是初始條件及邊界條件？答：假如條件是對所研究區(qū)域空間位置而言的，就稱為邊界條件。假如是不穩(wěn)定滲流，邊界條件必須在所有t>0時都滿足。此外不穩(wěn)定滲流問題還必須在研究區(qū)域的所有點上對物理過程的開場時間狀況規(guī)定條件，稱為初始條件。單向滲流水力學場圖的特點是什么？①任意兩條相鄰的等壓線間的壓差必須相等②任意兩條流線間的流量必須相等③但凡 X一樣的點，其壓值都一樣，因此等壓線是與 X垂直的，互相平行，等距的直線段④流線是與X軸平行的直線，是間隔相等的程度線。平面徑向流水動力學場圖的特點是什么？答：①等壓線為一族與井同心的圓，由于越靠近井壁，單位長度上的壓力變化越大，所以在滲流場圖中，越靠近井筒，等壓線越密集②平面徑向滲流的流線是以井為中心的徑向線。穩(wěn)定試井可解決的問題有哪些？①確定合理的工作制度②確定油井的消費才能③判斷增產(chǎn)措施的效果④反求地層參數(shù)為何氣體滲流大多呈現(xiàn)非達西滲流狀態(tài)？答：氣體滲流時由于氣體滑脫和分子沖撞、吸附作用與毛管凝析引起氣體滲流異常的情況，稱為分子效應。分子效應是造成氣體滲流呈現(xiàn)非達西狀態(tài)的原因為何井底附近可能呈現(xiàn)非達西滲流狀態(tài)？答：井底附近由于滲流截面積小，導致滲流速度大，根據(jù)卡佳霍夫公式可知其雷諾數(shù)較大，可能出現(xiàn)非達西滲流狀態(tài)勢疊加原理？平面點源、點匯勢的表達式？答：當滲流服從線性滲流時，假設干油水井同時工作時，合成流動的勢等于每個單井單獨存在所引起的勢的代數(shù)和，稱為勢的疊加原理。平面點源、點匯的勢公式為： 9inrC； 9lnrC2 2如何理解消費井間“死油區(qū)〃？為何同一油層中等產(chǎn)量兩匯消費時采收率不高？答：等強度兩匯同時消費時，液體速度為零的點出如今兩井連線中點，該點稱為死油點，死油點附近形成“死油區(qū)〃；“死油區(qū)〃的形成導致等產(chǎn)量兩匯時采收率不高主流線概念、怎樣理解“舌進〃現(xiàn)象？答：等產(chǎn)量一源一匯時，x軸的滲流速度最大，稱為主流線；注入流體沿主流線出現(xiàn)突進的現(xiàn)象稱為“舌進〃。一般水的粘度比油小，所以水先占據(jù)通道的阻力越來越小，降低了其他區(qū)域的效果，導致采收率達不到 100%什么叫穩(wěn)定試井？步驟是什么？有何作用？答：穩(wěn)定試井是試井的一種方法，是通過人為改變井的工作制度，并在各個工作制度穩(wěn)定的條件下測量其壓力及對應產(chǎn)量等有關資料，以確定井的消費才能和合理工作制度及反求地層有關參數(shù)（如地層浸透率等）的方法。穩(wěn)定試井的步驟：①在穩(wěn)定條件下測得產(chǎn)量和壓力；②改變工作制度，待穩(wěn)定后同樣測得產(chǎn)量和壓力；③重復改變工作制度測試三到五個值，繪制指示曲線。穩(wěn)定試井的作用：①確定合理工作制度；②確定油井消費才能；③判斷增產(chǎn)措施效果；④反求地層參數(shù)等水電相似和等值滲流阻力的概念？答：⑴水電相似原理的概念：由于穩(wěn)定滲流根本產(chǎn)量式與歐姆定律形式一致，因此可以把滲流過程用電路圖來表示，顯然電學中電路原理也可以應用于建立滲流過程中的流量（電流）、壓差（電壓）和滲流阻力（電阻）之間的關系，稱為水電相似原理。⑵等值滲流阻力的概念：利用水電相似原理，以電路圖來描繪滲流場，按照電學原理和電路定律來求解更復雜的多口井滲流的計算公式，這種方法就稱為等值滲流阻力法兩斷層相交成1200角，在角分線上有一口消費井，如圖 4所示。地層與油井參數(shù)均同上題一樣。求此井的日產(chǎn)量。解：：rw=0.1m,pe=10x106Pa,K=0.5x10-12吊，丫=0.85, =9x10-3Pa-s,h=10m,B=1.15,re=10000m,pwf=7.5x106Pa根據(jù)鏡像反映法，在兩條斷層的對稱位置處反映出與消費井性質一樣的井，那么d=100m,由勢的疊加原理可得消費井出的勢為:.四nr

wfc1nrw2TT累ln2d*ln2d假設供應邊界與各井的間隔均為re,那么供應邊界處的勢e為:那么因為Tn2冗wf所以井的產(chǎn)量為:代入數(shù)據(jù)得2Khpeqd=100m,由勢的疊加原理可得消費井出的勢為:.四nr

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h2Khpelnpwf3re4d，w1223.140.5101210107.51063 1000039103ln 2^—410020.10.451030.85103 0.33kg.s1.150.4510328.74tdm3s日產(chǎn)量為28.74t/d。兩斷層相交成直角，其中有一口消費井，如圖5所示。寫出此井產(chǎn)量計算公式。兩斷層相交成直角，其中有一口消費井，如圖5所示。寫出此井產(chǎn)量計算公式