渗流力学复习2014秋 中国石油大学(华东)

渗流力学杜殿发石油工程学院油藏工程系目录各章要点题型介绍习题讲解各章要点绪论及第一章渗流的基本概念和基本规律核心知识点1、油气层分类及特点；2、渗流过程中流体受力分析；3、油藏驱动类型；4、达西定律；5、基本渗流方式；6、非线性渗流的判断及表达方式7、低速下渗流规律8、两相渗流的力学分析绪论及第一章渗流的基本概念和基本规律各章要点基本要求【了解】1、了解渗流力学的概念、分类、历史及发展趋势；2、了解不同驱动类型油藏的开采特征；3、理解非线性渗流规律及其表达式；4、理解在低速下的渗流规律；5、理解两相渗流时的阻力及其复杂性绪论及第一章渗流的基本概念和基本规律各章要点基本要求【掌握】1、多孔介质、流体、渗流(渗滤)的概念；2、油气储集层分类及特点；3、掌握与油藏有关的压力的概念；4、掌握驱动类型，理解驱动类形式可以改变的；5、掌握基本渗流方式及其渗流速度表达式。绪论及第一章渗流的基本概念和基本规律各章要点基本要求【重点掌握】1、渗流过程中流体受到哪些力，明确哪些是阻力、动力、可忽略；2、渗流速度和质点真实速度的概念；3、达西定律、各参数意义及单位。各章要点第二章油气渗流的数学模型核心知识点1、油气渗流数学模型及其组成；2、建立数学模型的步骤；3、运动方程；4、状态方程；5、连续性原理；6、质量守恒方程；7、综合压缩系数；8、典型数学模型的建立；9、初边值条件各章要点第二章油气渗流的数学模型基本要求【了解】1、理解建立数学模型的基础、步骤；2、理解边界条件的分类。【掌握】1、完整数学模型的组成部分；2、数学模型中各方程及初边值条件的作用；3、运动方程、状态方程、质量守恒方程；4、单相稳定、不稳定以及两相渗流数学模型；各章要点第二章油气渗流的数学模型基本要求【重点掌握】1、质量守恒原理；2、建立油气渗流数学模型的一般过程；3、油、气、岩石的压缩系数、综合压缩系数、导压系数的概念及物理意义各章要点第三章单相液体稳定渗流理论核心知识点1、单向、平面径向渗流产量、压力2、渗流场图3、渗透率突变地层的求解4、油井不完善性5、多井干扰的实质6、势的叠加原理与应用7、镜像反映法8、复势、复势叠加原理与应用9、保角变换基本原理10、等值渗流阻力法求解渗流问题各章要点第三章单相液体稳定渗流理论基本要求【了解】1、理解油井稳定试井的原理及应用；2、理解多井干扰的实质；3、了解用保角变换法求解平面渗流问题的基本原理及特点各章要点第三章单相液体稳定渗流理论基本要求【掌握】1、单相、多相流、稳定渗流、不稳定渗流的概念；2、单向流与平面经向流质点移动、渗流场图；3、渗透率突变地层中渗流的计算方法；4、井的不完善类型、对渗流的影响及表示方法；5、复势叠加原理与应用；6、水电相似原理、应用等值渗流阻力法求解渗流问题。各章要点第三章单相液体稳定渗流理论基本要求【重点掌握】1、单向流与平面经向流的产量、压力、压力梯度表达式；2、势的叠加原理与应用，理解渗流速度合成原则；3、镜像反映法的原理、原则及应用；4、掌握势函数、流函数、复势的概念；5、柯西-黎曼条件；各章要点第四章弹性微压缩流体的不稳定渗流理论核心知识点1、不稳定渗流的物理过程2、无限大地层不稳定渗流典型解、近似解3、不稳定渗流的叠加与映射4、单井变产量问题的求解5、拟稳态6、不稳定试井各章要点第四章弹性微压缩流体的不稳定渗流理论基本要求【了解】1、理解圆形封闭地层拟稳态时的近似解；2、了解有界地层典型解；3、拉普拉斯变换的概念。各章要点第四章弹性微压缩流体的不稳定渗流理论基本要求【掌握】1、各边界条件下不稳定渗流的物理过程，内外边界条件引起的压力分布的差异；2、掌握拟稳态的概念；3、油井不稳定的用途、原理及应用。各章要点第四章弹性微压缩流体的不稳定渗流理论基本要求【重点掌握】1、弹性不稳定渗流无限大地层典型解；2、幂积分函数的性质、近似条件及近似解形式；3、不稳定渗流的叠加与映射、单井变产量问题的求解；4、弹性储量的计算各章要点第五章气体渗流理论核心知识点1、天然气的性质2、气体渗流数学模型3、气体稳定渗流及应用4、气体不稳定渗流及应用。各章要点第五章气体渗流理论【了解】基本要求1、了解天然气的性质；2、气体渗流数学模型；3、气体渗流理论应用。【掌握】1、气体稳定渗流；2、气体不稳定渗流；各章要点第六章两相渗流理论核心知识点1、两相渗流数学模型2、活塞式驱油阻力、产量变化规律3、影响水驱油非活塞式的因素、饱和度变化规律4、贝克莱-列维尔特驱油理论各章要点第六章两相渗流理论1、油气两相渗流数学模型的建立；2、理解活塞式水驱油过程及粘度差异引起的阻力、产量的变化规律；3、理解油气两相渗流的物理过程；4、油气两相稳定、不稳定渗流的求解方法。基本要求【理解】各章要点第六章两相渗流理论基本要求【掌握】1、油水两相渗流数学模型的建立；2、非活塞式水驱油饱和度分布及变化规律；3、影响水驱油非活塞性的因素及机理；4、非活塞式水驱油两相渗流区阻力及产量的变化规律。各章要点第六章两相渗流理论基本要求【重点掌握】1、分流量方程；2、等饱和度面移动方程；3、水驱油前缘含水饱和度、位置的确定方法；4、见水前两相区平均含水饱和度确定方法，井排见水时间5、见水后平均含水饱和度确定方法；6、采出程度的计算。目录各章要点题型介绍习题讲解题型介绍填空、名词解释：基本概念，基本知识简述题：基本知识及简单应用应用题：计算、推导、应用目录各章要点题型介绍习题讲解习题讲解—填空题1．完整的渗流数学模型必须包括综合微分方程、初边值条件。2．当产量与压差关系用指数式表示Q=c(Δp/Δc)n时，若n=1，说明渗流服从达西线性定律，n在1~1/2之间，说明渗流服从非线性渗流定律。3．渗流力学中把由等压线和流线构成的网格图叫做渗流场图或水动力场图。4．平面径向渗流时，压力分布曲线是一对数曲线，此曲线绕井轴旋转所构成的曲面，表示地层各点压力值的大小，称为压降漏斗。5．产量与实际不完善井相同的假想完善井的半径称为油井的折算半径。习题讲解—填空题6．多井同时工作时，地层中任一点的压降值等于各井单独工作时在此点造成的压降值的代数和。7．达西定律描述的是流体渗流时流量与生产压差成正比关系与渗流阻力成反比关系。8．镜像反映法主要用来研究定压边界与不渗透边界对渗流场的影响，反映是要求遵循对称性原则和边界性质不变原则。9．溶解气驱油田中一般采用均匀几何井网井网，原因是驱油能量为均匀溶解在原油中的溶解气的弹性能。10．油井关井后井底压力在理论上与关井时间t的对数成直线关系。习题讲解—填空题11．在直线断层附近一口井的实测压力恢复曲线会出现两个直线段，两直线段有第二直线段斜率为第一直线段斜率的2倍关系。12．油藏的驱动方式有哪几种水压驱动，弹性驱动，气压驱动，溶解气驱动和重力驱动。13．影响非活塞式水驱油的主要因素是重力，毛管力和油水粘度差。14.地层导压系数的表达式为tkC；物理意义是单位时间内压力波传播的地层面积。15．综合压缩系数的物理意义是单位地层体积当压力下降单位压力时，由于液体膨胀和岩石孔隙体积的收缩依靠弹性能量所驱动的液体体积。若地层中饱和油水两相流体时Ct的表达式为()tfwwooCCSCSC习题讲解—填空题16．渗流速度v是指渗流量与整个流体通过的岩石截面之比，流体质点的真实平均速度u是指流量与流体通过的岩石截面上孔隙面积之比，两者的关系为。真实渗流速度常用来计算__液体质点移动规律。17．等值渗流阻力法是根据水电相似原理建立的，主要解决多井排同时工作的问题。18．有一夹角为45º的两个断层中心线上有一口油井，通过镜像反映可以反映_8_口油井（含原来的井）。19．流体在地层孔隙中流动时受多种力的作用，其中动力主要有弹性力，阻力主要有粘滞力、惯性力，有时是动力有时是阻力的有重力、毛管力。20．平面上任一点A处有一点汇，则任意点复势可表述为()ln()2qWzzAC。vu习题讲解—填空题21．油井的不完善性主要有：打开程度不完善、打开性质不完善、双重不完善。22．在非活塞式水驱油中油水前缘含水饱和度主要取决于岩层的微观结构和地下油水粘度比值_；对同一岩层来说，水驱油时油水粘度比越大，前缘含水饱和度越小；油井见水越早。23.拟稳态是指封闭边界定产量生产时，压力波传播的第二个阶段，当地层各点压降速度相等的状态。24．封闭弹性驱动方式下，压力传导的第二阶段达到拟稳态时的主要特征是地层内各点压力下降速度相等。25.在渗流力学中，质量守恒定律(又称连续性原理)是指地层中任一微元体，若没有源汇，则包含在微元体封闭表面内的液体质量变化应等于同一时间间隔内液体流入质量与流出质量之差。习题讲解—填空题26．建立等温渗流数学模型的最基本的组成部分是运动方程、状态方程、质量守恒方程__。27．定压活塞式水驱油时，若水的粘度小于油的粘度，则油井产量随时间__增大_。28.分流量方程的推导是在忽略了重力、毛管力的情况下得到的一个简化式29.油气两相渗流的产量与压力函数差成正比关系。30.绘制渗流场图的原则是任意两条相邻的等压线间的压差必须相等、任意两条流线间的流量必须相等。111worwfKK习题讲解—简述题1.造成油井不完善性的原因有哪些，通常描述不完善性的方法有哪几种。答：主要是由于井身结构、完井方式及近井地带渗透率发生变化引起流线及渗流面积的变化等因素导致渗流阻力变化；油井不完善根据完井方式可分为打开程度不完善，打开性质不完善和双重不完善；描述不完善性的方法有，折算半径法，附加阻力法及完善指数法。习题讲解—简述题2.渗流数学模型的一般结构是什么，一个完整的数学模型应包括那些内容。答：一般结构包括，运动方程，状态方程，连续性方程和其他特性方程与边界条件和初始条件。一个完整的数学模型应包括基本微分方程式（组）与初始条件和边界条件。3.水驱油藏影响驱油效率的因素有哪些，若改善其效果应采取怎样的措施和方法。答：主要有毛管力，重力和油水粘度差。改善水驱效果的主要措施是通过一定措施改变岩石润湿性和缩小油水粘度差，来达到提高水驱油效果。习题讲解—简述题4.油水粘度差对水驱油有何影响？在三次采油中是采取何方法改善驱油效率的？答：油水粘度一般差别较大，外来压差下，大孔道阻力小，水先进入大孔道，而水的粘度比油的低，使其中阻力越来越小，水窜愈来愈快，严重指进。粘度差越大，非活塞性就越严重。宏观上讲，影响非活塞式水驱油的主要作用是油水粘度差。为改善水驱油效果，在三次采油中可提高水的粘度或降低油的粘度，减少油水粘度差，扩大驱替液的波及系数，提高采收率，如注聚合物驱、交联聚合物驱等是增加水的粘度，向地层中注蒸汽或热水或降粘剂是降低油的粘度等都是基于这个原理。习题讲解—简述题5.简述不稳定试井的基本原理及能够解决的问题。答：利用油井以某一产量进行生产(或生产一定时间后关井)测得的井底压力随时间变化的资料来反求各种地层参数的方法称为不稳定试井方法，是在生产过程中研究储层静态和动态的一种方法。可以解决的问题：(1)确定井底附近或两井之间的地层参数，如导压系数æ，流动系数kh/μ等；(2)推算地层压力；(3)判断油井完善程度，估算油井增产措施的效果；(4)发现油层中可能存在的各类边界（如断层、尖灭、油水界面等）；(5)估算泄油区内的原油储量。习题讲解—简述题6.简述镜像反映法的作用、在复杂边界油藏中应用的基本原则是什么？答：镜像反映法的作用是主要用来研究等势边界与不渗透边界的影响问题；镜像反映法的基本要求，就是要取消边界后，真实井与虚拟井同时工作时，仍保证原渗流边界性质不变。对多个边界问题，要求：(1)对井有影响的边界都必须进行映射；(2)对其中一个边界映射时，必须把井和其他边界一同映射到边界的另一侧。(3)有时需要多次映射才能取消边界，甚至需要无穷多次。习题讲解—简述题7.简述水压弹性驱动油井定产量生产时压力传播规律。答：当储集层外围具有广大的含水区，能充分地向地层补充能量时，称为“水压弹性驱动”。当油井以定产量Q投入生产后，从井底开始的压力降落曲线