渗流力学
渗透稳定计算范文
渗透稳定计算范文一、渗流力学计算渗流力学计算是指对水流在岩体中的传递和相互作用进行计算和评估的过程。
在地下注水或开挖过程中，水流对岩体的渗透性会造成压力的分布和变化，从而对岩体的稳定性产生影响。
因此，对水流在岩体中的渗透和压力传递进行计算和分析是非常重要的。
渗流力学计算的基本原理是达西定律和布尔杰定律。
达西定律描述了流体在管道中的流动规律，而布尔杰定律描述了流体在孔隙介质中的流动规律。
根据这两个定律，可以建立渗流力学模型，进而对岩体中的水流进行计算和分析。
在渗流力学计算中，需要通过采集地下水位、水压和流量等数据，利用达西定律和布尔杰定律建立渗流力学模型，进而得到水流对岩体的渗透压力分布和水流量等相关信息。
通过分析这些信息，可以对岩体的稳定性进行评估和预测。
二、围压稳定性计算围压稳定性计算是指对岩体围压力的分布和变化进行计算和评估的过程。
在地下注水或开挖过程中，围压力的分布和变化对岩体的稳定性影响很大。
围压力越大，则岩体的稳定性越高；相反，围压力越小，则岩体的稳定性越低。
围压稳定性计算一般使用岩石力学的基本原理和方法。
根据达西定律和布尔杰定律，可以建立围压稳定性计算模型，并利用岩石力学参数进行计算和分析。
例如，通过测定岩石抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等相关参数，并结合达西定律和布尔杰定律，可以计算出岩体的围压力分布和变化。
通过围压稳定性计算，可以对不同情况下的围压力变化进行评估和预测。
比如，在地下注水过程中，可以根据实际情况，计算出注水过程中围压力的变化规律，从而对岩体的稳定性进行评估。
三、岩体强度计算岩体强度计算是指对岩体的力学性质进行计算和评估的过程。
岩体的强度是岩体的抗剪和抗拉能力的体现，而岩体的强度对岩体的稳定性有着直接的影响。
岩体强度计算一般使用岩石力学的方法。
通过测定岩石的弹性模量、泊松比、抗剪强度、抗拉强度等相关参数，可以建立岩体强度计算模型，进而对岩体的强度进行计算和评估。
通过岩体强度计算，可以评估岩体在地下注水或开挖过程中的稳定性。
渗流力学知识点总结
渗流力学知识点总结一、渗流基本理论1.渗流的基本概念渗流是指流体在多孔介质中的流动现象。
多孔介质是由孔隙和固体颗粒组成的介质，流体可以通过孔隙和固体颗粒之间的空隙进行流动。
渗流现象在自然界和工程领域都有着广泛的应用，如地下水的运移、石油的开采、地下储层的注水等。
2.渗透性与渗透率渗透性是指单位压力下单位面积介质对流体的渗透能力，通常用渗透率来描述。
渗透率是介质内渗流速度与流体粘滞力之比。
一般来说，渗透性越大，渗透率越高，介质对流体的渗透能力越强。
3.渗透压力与渗透率渗透压力是指多孔介质内部由于孔隙中流体分布不均匀而产生的压力。
渗透压力的大小与介质的孔隙结构、流体的性质、地下水位等因素有关，它是影响渗流速度和方向的重要因素。
4.达西定律达西定律是描述渗透性与渗流速度之间关系的定律，它指出在流体粘滞力不考虑的条件下，渗透速度与渗透压力成正比，与渗透率成反比。
达西定律为渗流理论研究提供了重要的基础。
二、多孔介质渗流规律1.多孔介质的渗流特性多孔介质是由孔隙和固体颗粒组成的介质，它具有复杂的微观结构和介质性质。
渗流在多孔介质中受到许多因素的影响，如介质的孔隙度、渗透率、渗透性等，这些因素决定了渗流规律的复杂性和多样性。
2.渗流方程渗流方程是描述多孔介质中流体运移规律的方程，它通常由渗流方程和质量守恒方程两部分组成。
渗流方程描述了流体在多孔介质中的流动规律，它是渗流力学研究的核心内容。
3.多孔介质的稳定性多孔介质中的渗流现象可能受到介质本身的稳定性限制。
孔隙结构、流体的性质以及渗透压力等因素都会影响介质的稳定性，这对渗流速度和方向产生重要影响。
4.非均质多孔介质中的渗流非均质多孔介质中的渗流现象通常较为复杂，其渗透率、孔隙度、渗透性等参数都可能在空间上呈现非均匀性。
对非均质多孔介质中渗流规律的研究对于实际工程应用具有重要意义。
三、非线性渗流1.非线性渗流模型非线性渗流模型是描述介质非线性渗流现象的数学模型。
渗流力学复习
渗流力学：是争论流体在多孔介质中的运动形态和运动规律的科学渗流：流体通过多孔介质的流淌。
稳定渗流：在渗流过程中，假设压力、渗流速度等运动要素不随时间变化。
任一时刻，通过任一过流断面的质量流量恒定且相等。
油气藏：是油气储集的场所和流淌的空间。
渗透性：多孔介质允许流体通过的力量。
确定渗透率：当岩石中的孔隙流体为一相时，岩石允许流体通过的力量。
有效渗透率：当岩石在有两种以上流体存在时，岩石其中一相的通过力量。
比外表积：单位体积岩石全部岩石颗粒的总外表积或孔隙内外表积。
抱负构造模型：岩石的孔隙控件看成是由一束等直径的微毛细管组成。
修正抱负构造模型：变截面弯曲毛细管模型。
力学分析：重力〔动力或阻力〕、惯性力〔阻力〕、粘滞力〔阻力〕、弹性力〔动力〕、毛管力〔动、阻力〕供给压力：油藏中存在液源供给区时，在供给边缘上的压力。
井底压力：油井正常工作时，在生产井井底所测得的压力。
折算压力：选择一基准面，基准面上处的压力为折算压力。
渗流速度：渗流量与渗流截面积之比。
真实速度：渗流量与渗流截面的孔隙面积之比。
线性渗流：当渗流速度较低时，属层流区域，则粘滞力占主导地位，而惯性阻力很小，可无视，这时压差与流量呈线性关系。
渗流的三种方式：单向流、平面径向流、球面对心流贾敏现象：当液滴或者气泡在直径变化的毛管中运动时，由于变形而产生的附加阻力。
确定孔隙度：岩石总孔隙体积与岩石视体积之比。
连续流体：把流体中的质点抽象为一个很小体积重包含着很多分子的集合体，致电中流体的性质与四周质点中的流体性质成连续函数关系。
连续多孔介质：把多孔介质中的质点抽象为一个很小体积单元，该体积单位的介质性质与四周体积单元中的介质性质成连续函数关系。
连续介质场：抱负的连续多孔介质及其所包含的连续流体的整体系统。
压力梯度曲线：在直角坐标系中，依据最初的探井所实测到的油藏埋藏深度H 和实测压力 P 所得的关系曲线地层压力系数：P=a+bH，直线的斜率称为压力系数单相渗流：地层中只有一种流体在流淌。
渗流力学 第一章 渗流基本概念和定律
3）相对渗透率Krw、Kro：多相同时流动时，相渗透率与绝对 渗透率的比值。
3、大的比面
多孔介质比面很大，使得流体流动时粘滞阻力很大。
多孔介质的分类：
1）单纯介质：由孔隙或纯裂缝组成，渗流形式简单。
1、孔隙性
储层岩石具有孔隙性，并被流体所充满，孔隙性大小用孔隙
度表示：
a
Vt V
Φa—绝对孔隙度；Φ—有效孔隙度；
V0 V
V—岩石视体积；Vt—岩石总孔隙体积； V0—岩石有效孔隙体积。
2、渗透性
多孔介质让流体通过的性质，叫渗透性。渗透性的大小用渗透 率表示。
1）绝对渗透率K：岩石孔隙中液体为一相时，岩石允许流体 通过的能力。绝对渗透率只与岩石本身性质有关。
二、渗流的分类
1）地下渗流：存在于地层中，如油气水在地层中的流动； 2）工程渗流：化工、冶金、环保中的渗流问题； 3）生物渗流：动物和植物中的渗流问题。
三、渗流力学的发展（地下渗流）
1、古典渗流力学： 1920年以前 动因：开发利用地下水； 代表：法国水利工程师达西（Darcy）； 定律：达西定律（Darcy’s Law，1856）。
F—内摩擦力（粘滞力），N； μ—粘滞系数（又称绝对粘度），Pa·s。
• 粘度单位通常用mPa·s表示： 1Pa·s＝103mPa·s
• 粘度单位以g／(cm·S)表示时称为“泊”： 1泊＝100厘泊（cP）
• cP与mPa·s的换算关系为： 1mPa·s＝lcP
• 在渗流中，粘滞力为阻力，且动力消耗主要用于渗流 时克服流体粘滞阻力。
1.2 渗流中的力学分析及驱动类型
渗流力学_缩印版
proo oKdp B⎰一、概念1、折算压力及其公式和其实质:油藏中任一点的实测压力均与其埋藏深度有关,为了确切地表示地下的能量分布情况,必须把地层内各点的压力折算到同一水平面上,经折算后的压力称为折算压力,通常选取原始油水界面为折算平面。
折算压力在实质上代表了该点流体所具有的总的机械能。
公式:p ZM =p M +ρgΔD M 2、非活塞式水驱油方式: 由于油水粘度差、毛细管现象、油水重率差以及地层本身非均质性等因素的影响,水渗入到油区后,不可能把全部的石油都置换出去,而会出现一个油水同时混合流动的两相渗流区,这种驱油方式称为非活塞式的水驱油。
在非活塞式水驱油时,从供给边界到生产井排之间可以分为三个区,即纯水区、油水混合区和纯油区。
混合区逐渐扩大到生产井排。
3、气井绝对无阻流量及其二项式表达式,物理意义:天然气井在井底压力为1个大气压时 气井流量。
(AOF q A B=-表示气井的(最大)气井稳定试井时,按二项式处理试井资料,其流动方程为p e 2-p a 2=Aq sc +Bq 2sc4、导压系数定义式、单位及其物理意义:导压系数η=K/φμC t ; m 2·Pa/Pa·s,物理意义:表示压力波在地层中的传导能力,或单位时间内压力传播的面积。
5.井干扰现象及其实质:在油层中有许多井同时,其中任一口井工作制度的改变,如新井投产、事故停产或更换油嘴等等,必然会引起其它井的产量或井底压力发生变化,这种现象叫做井干扰现象。
其实质为地层中能量重新平衡(或压力重新分布)。
二、简答题1.单相弱可压缩液体不稳定渗流基本微分方程为,----该类型方程称为热传导型方程。
2.油气储集层是油气储集场所和油气运移通道,特点:储容性,渗透性,比表面大,结构复杂。
3.流体渗流中受到的力主要有粘滞力、岩石及流体的弹性力和毛细管力。
4.渗流力学是研究流体在多孔介质中流动规律的一门学科。
5.油井不完善类型有打开程度不完善、打开性质不完善和双重不完善。
渗流力学1
渗流力学渗流力学，也称为多孔介质流动力学，是关注多孔介质中油气水等流体的运动与物质传输的一门交叉学科。
本文将从渗流力学的基本概念、渗透性与渗流规律、渗流模型及其数学描述、渗透率测定以及渗流在工程领域的应用等方面进行综述。
一、基本概念多孔介质即为孔隙率大于零的介质，多数包括岩石、土壤等。
我们通常所知的原油、水等都是沿着孔隙流动的，因此对于研究油气水等流体在多孔介质中的运动及物质传输，渗流力学便成为了必不可少的工具。
渗流力学研究的流体如下：1.单相流体：包括气体和液体。
2.不可压缩单相流体：流体密度不随流速变化的流体。
3.不可压缩多相流体：指含空气、水和油的混合流体。
4.可压缩流体：长跑中会考虑的空气。
快速均匀地离开多孔介质的流体称之为洁净流体。
二、渗透性与渗流规律多孔介质的渗透性是流体运动过程中一个重要的参数，通常用渗透率（permeability）来表示。
渗透率取决于多孔介质的孔隙度、孔隙分布及孔隙形态。
它反映的是一个多孔介质通过润湿的介质进行渗透时，所需要克服阻力的大小。
渗透流指液体、气体或气体-液体等多相流体沿渗透介质流动，而渗透介质包括孔洞和颗粒。
颗粒通常被认为是刚性球形粒子。
渗透性是多孔介质的透水能力。
它是空隙中液体流动的干扰抵消与力的关系，并通过Darcy’s Law来描述非细长孔径多孔介质的渗透流。
Darcy's Law的一般表述为：q = -K(∆p)/μ其中，q是流体的流量，K是渗透性，∆p是流体受力的压力差，μ是流体的黏度。
此外，根据流量公式Q = S × q，可以计算出平均流速v和渗透系数K’：v = q/SK' = Kμ其中，S是截面积。
三、渗流模型及其数学描述渗流过程通常分为传导和对流两种方式。
1.传导传导表示沿着渗透介质孔隙内的流动。
其过程可以用贾格尔-盖茨方程来理解。
dP/dx = -η(k/φ) dv/dx其中，η是粘度，k是渗透系数，φ是孔隙度，v是流量。
渗流力学达西定律公式
渗流力学中的达西定律公式是描述液体在多孔介质中流动的重要公式。
公式如下：
q=-K*A*（ΔP/L）
其中，q表示流速，K表示多孔介质的渗透率，A表示多孔介质的横截面积，ΔP表示压力差，L表示渗流路径的长度。
这个公式表明，流速与压力差成正比，与渗流路径的长度和多孔介质的渗透率成反比。
它基于一系列物理假设，包括液体是不可压缩的，多孔介质是各向同性的，流动是稳态的，以及忽略重力和惯性力的影响。
值得注意的是，达西定律公式只适用于层流状态，不适用于湍流状态。
在层流条件下，液体在多孔介质中流动时，流速与压力差成正比，并且流量与横截面积和压力差的乘积成正比。
在湍流条件下，流速和压力差之间的关系更为复杂，需要考虑更多的因素。
此外，渗透率K是描述多孔介质性质的重要参数。
它反映了多孔介质对液体流动的阻力，并与多孔介质的孔隙率、孔隙大小和分布等因素有关。
在多孔介质中，渗透率越大，表示阻力越小，流速越大。
在实际应用中，达西定律公式被广泛应用于石油、水文地质等领域。
通过测量多孔介质的渗透率、横截面积、压力差等参数，可以计算出流速和流量等参数，从而更好地了解液体在多孔介质中的流动规律。
这有助于优化资源开发、提高能源利用效率、保护生态环境等方面的工作。
渗流力学整理
1.渗流力学是研究流体在多孔介质中的运动形态和运动规律的科学。
2.多孔介质—含有大量任意分布的彼此连通且形状各异、大小不一的孔隙的固体介质。
3.渗流—流体通过多孔介质的流动。
5连续流体---把流体中的质点抽象为一个很小体积中包含着很多分子的集合体，质点中流体的性质与周围质点中的流体性质成连续函数关系。
6连续多孔介质----把多孔介质中的质点抽象为一个很小体积单元，该体积单元的介质性质与周围体积单元中的介质性质成连续函数关系。
7连续介质场----理想的连续多孔介质及其所包含的连续流体的整体系统。
8油、气、水之所以能在岩石孔隙中渗流是由于各种力作用的结果。
主要有：1. 重力；2. 惯性力3. 粘滞力4 . 弹性力5. 毛管力 9流体压力的表示式：PZ =10-3ρg z ≈0.01 γz10当渗流由一种流体驱替另一种流体时，在两相界面上会产生压力跳跃，它的大小取决于分界面的弯曲率（曲度），这个压力的跳跃就称为毛管压力，用PC 表示。
rP C θσcos 2=11折算压力：假想油藏为静止状态，油藏内任意一点的实测压力与该点相对于选定海拔平面的液柱压力之和。
P=P0+0.01·γ·Z12油藏的（天然）能量主要有：边水的压能，岩石和液体的弹性能，气顶中压缩气体的弹性能，原油中溶解气体的弹性能和原油本身的重力。
驱动类型：1.重力水压驱动；2.弹性驱动；3.气压驱动；4.溶解气驱；5.重力驱动。
13达西定律变形阻力动力.........AL K P Q ⋅∆=μ14渗流为非线性渗流时渗流速度的表示式：1指数式：n ）dLdP C （v -=C —与岩石性质有关的系数。
n —渗流指数，=1—0.5，n=1,与满足线性渗流定律。
2二项式：2Bv Av dLdP +=-A 、B 为与岩石及流体性质有关的系数15质量守恒定律：在地层中任取一微小的单元体，在单元体内若没有源和汇存在，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的流入质量与流出质量之差。
(完整版)渗流力学有关概念
渗流力学有关概念2.3.1渗流力学指专门研究流体通过各种多孔介质渗流时的运动形态和运动规律的科学。
它是现代流体力学的一个重要分支，是油藏工程、油藏数值模拟的理论基础。
2.3.2不可压缩流体 {刚性流体 )又称为刚性流体，是指随着压力的变化，体积不发生弹性变'形的流体。
2.3.3可压缩流体 (弹性流体 )又称弹性流体，是指随压力的变化，体积发生弹性膨胀或收缩的流体。
2 .3 . 4体相流体指分布在多孔介质孔道的中轴部分，其性质不受界面影响的流体。
2.3.5边界流体指分布在孔道壁上形成一个边界层，其性质受界面影响的流体。
2.3.6地下流体流场指地下流体与岩石相互作用所占据的、并能在其中流动的场所或空间。
2.3.7变形介质当地层中的液体压力降低时，岩石发生变形而使孔隙空间减小，渗透率降低，这种孔隙空间发生变形的多孔介质称为变形介质。
2.3.8可变渗透率地层变形多孔介质的渗透率不是常数，而是压力的函数，具有这种性质的油、气层称为可变渗透率地层。
2.3.9多孔介质以固相介质为骨架，含有大量互相交错又互相分散的微小孔隙或微毛细管孔隙的介质叫多孔介质。
油气储层就是多孔介质的一种。
2.3.10双重孔隙介质 {裂缝孔隙介质 }又称裂缝孔隙介质，是指由孔隙介质和裂缝介质两个水动力学系统构成，两个系统按一定规律进行流体交换。
2.3.11渗流与地下渗流流体在多孔介质中的流动称为渗流。
流体在地层中流动叫做地下渗流。
2.3.12单相渗流指在多孔介质中只有一种流体以一种状态参与流动。
如在地层压力高于饱和压力条件下，油藏中的原油流动，气藏中的气体流动等。
2.3.13两相渗流与多相渗流指在多孔介质中有两种流体同时参与流动叫两相渗流，如油层中的油、水两相流动。
同时有两种以上互不混溶的流体参与流动叫多相渗流，如油层中的油、气、水三相流动。
2.3.14多组分渗流指含有多种组分的烃质和非烃质混合的流体在多孔介质中的流动。
2.3.15并行渗流指两种不混溶流体沿同一方向流动。
渗流力学达西定律公式
渗流力学达西定律公式摘要：一、渗流力学的背景与意义1.渗流力学的定义2.渗流力学在实际生活中的应用二、达西定律的概念与公式1.达西定律的定义2.达西定律的数学表达式三、达西定律在渗流力学中的应用1.地下水资源的开发与利用2.土壤污染物的传输与扩散3.水利工程的设计与分析四、达西定律与其他渗流力学定律的关系1.达西定律与奈尔定律的关联2.达西定律与其他渗流力学定律的比较五、渗流力学的发展趋势与挑战1.新技术在渗流力学研究中的应用2.渗流力学在可持续发展中的作用3.渗流力学面临的挑战与未来研究方向正文：渗流力学是研究流体在多孔介质中运动规律的学科，具有重要的理论和实际意义。
在众多渗流力学定律中，达西定律是最基本且应用最广泛的定律之一。
达西定律是由法国科学家亨利·达西在19世纪提出的，它描述了流体在多孔介质中渗流的速度与压力梯度之间的关系。
达西定律的数学表达式为：Q = KiA，其中Q表示渗流量，K表示渗透系数，i表示压力梯度，A表示渗流面积。
达西定律在渗流力学领域具有广泛的应用。
首先，在地下水资源开发方面，通过研究达西定律，可以预测地下水的涌出量，为水资源的开采提供科学依据。
其次，在土壤污染物传输方面，达西定律为研究污染物在土壤中的扩散过程提供了理论依据。
此外，在水利工程设计中，达西定律也发挥着重要作用，如分析水库的渗流稳定性等。
达西定律与其他渗流力学定律，如奈尔定律等，存在密切的关联。
奈尔定律是描述流体在多孔介质中渗流速度与流体性质之间的关系，与达西定律一起构成了渗流力学的基本理论体系。
随着科学技术的进步，渗流力学在可持续发展、环境保护等领域的作用日益凸显。
未来，渗流力学将面临诸多挑战，如多相流体渗流、非达西渗流等问题。
同时，新技术如数值模拟、实验技术等在渗流力学研究中的应用将为解决这些问题提供新的思路和方法。
总之，渗流力学作为一门研究流体在多孔介质中运动的学科，具有重要的理论价值和实践意义。
渗流力学
渗流力学一、词解释：1、多孔介质：由毛细管微毛细管构成的介质叫多孔介质。
2、双重介质：由两种孔隙空间构成的多孔介质叫重介质。
3、油水分界面：油藏中油和水接触面叫油水分界面。
4、油水边界：油水分界面在平面上的投影。
5、供给边界：若油藏有露头，露头处有水源供应，则露头在平面上的投影叫做供给边界。
6、储容容性：油藏储存和容纳流体的能力。
7、渗流速度：流体通过单位渗流面积的体积流量。
8、真实渗流面积：流体所流过孔道的横载面的面积。
9、原始地层压力：油藏在投入开发以前测得的地层压力叫原始地压力。
10、流动压力：在正常生产状态下，在生产井井底所测得的压力叫流动压力。
11、压力梯度曲线：第一批控井测得的原始地层压力与对应的地层深度作出的曲线叫压力梯度曲线。
12、折算压力：经折算后的压力叫折算压力，代表流体盾点总能量。
13、重力水压驱动方式：以与外界连通的水头压力或人工注水压力作用作为主要驱油动力的驱油方式。
14、弹性驱动：以岩石及流体本身的弹性力作为主要驱汪动力的驱动方式。
15、溶解气驱动：以从石油中不断分离出来的溶解气的弹性能作为主要驱油动力的驱油方式。
16、线性渗流：流体流动规律符合达西定律的流动叫线性渗流。
17、非线性渗流：凡是偏离达西定律的流动叫非线性渗流。
18、稳定渗流：运动要素在渗流过程不发生变化的渗流。
19、渗流数学模型：用数学语文综合表达油气渗流过程中全部力学现象与物理化学现象的内在联系和一般运动规律的方程。
20、平面单向流：流体沿着一个方向流动，流线互相平行的渗流叫平面单向流。
21、平面径向流：流体沿着半径向中心一点洪或向外扩散的流动叫平面径向流，井底附近流动即为平面径向流。
22、压力梯度：地层中流体流经单位长度距离所消耗的能量。
23、质量渗流速度：地层中单位时间单位截面所流过的质量流量。
24、流场图：由一组等压线和一组流线按一定规则构成的图形。
25、等压线：流场图中压力相等点的连线。
26、完善井：指油层部位全部钻穿，且裸眼完成的，井底不受污染的井。
渗流力学
渗流力学1、渗流的特点是什么？答：阻力大，流速慢。
2、什么是多孔介质,有哪些特点？答：由毛细管和微毛细管组成。
特点为：储容性、渗透性、比表面性、结构复杂。
3、写出渗流速度及真实渗流速度的定义，并说明它们之间的关系？答：渗流速度：流体通过单位渗流面积的体积流量；真实渗流速度：流体通过单位真实渗流面积的体积流量，关系为V=Ø·V Ø4、一般的渗流形式有哪些？答：平面单向流、平面径向流、球形径向流。
5、什么是原始地层压力？获得原始地层压力的方法有哪些？答：油藏在投入开发以前测得的地层压力称为原始地层压力，获得方法有：打第一批探井时测得的；通过压力梯度曲线得到。
6、什么是折算压力？其物理意义是？答：油藏中任一点的实测压力均与其埋藏深度有关，为了确切地表示地下的能量分布情况，必须把地层内各点的压力折算到同一水平面上，这个水平面称为折算平面，经折算后的压力称为折算压力。
其物理意义为折算压力在实质上代表了该点流体所具有的总的机械能。
7、在渗流过程中一般受到哪些力的作用？主要作用力是什么？答：流体的重力、惯性力、粘滞力、岩石及流体的弹性力、毛细管压力。
后三个为主要作用力。
8、油藏驱动类型一般有哪几种？答：弹性驱动、溶解气驱动、气压驱动、重力驱动、重力水驱动。
9、什么是达西定律？为什么说它是线性渗流定律？答：达西定律为q=KA∆p/μL 因为流量q 与压差∆p 呈线性关系，故达西定律也是线性渗流定律。
10、达西定律中各物理量的单位是什么？答：K —渗透率—m 2；A —横截面积—m 2；∆p —两个渗流截面间的压差—Pa ；μ—粘度—Pa ·s ；L —两个渗流截面间的距离，m 。
11、在什么情况下会产生非线性渗流？答：高速非线性渗流：一般会出现在气井或裂缝性油井中；低速非线性渗流：低渗，特低渗油藏或是稠油油藏中。
12解决渗流问题的一般思路是什么？答：第一步，建立比较理想的物理模型；第二步，对物理模型建立相应的数学模型；第三步，对数学模型求解；第四步，将求得的理论结果应用到实际问题中。
渗流力学
e
Vep Vf
C 流动孔隙度 • 指岩石中可以流动的孔隙体积与岩石外观体 积的比值. V
m
mp
Vf
• 很显然:
a e m
二、 油藏岩石的渗透率
1.油藏岩石渗透率的定义
油藏岩石允许流体通过的能力称为油藏岩石的渗透率。 单位：µm2 2．达西公式
QL K = AP
3．达西公式应用条件 １．岩石１００％饱和并流动着单一流体； ２．流动状态为层流； ３．流体与岩石不发生物理、化学和物理化学反应。
渗流速度（假想速度）：设想流体通过整个岩层横截面积 （实际上流体只通过孔隙横截面积），此时的流体流动速 度称为渗流速度υ。
Q A
渗流速度和实际平均速度
由
Vp V
Vp Ap L
Ap A
V AL
Q Q u A Ap
得到：
上式反映了流体渗流速度与实际平均速度间的关系。在 渗流力学中经常应用的是渗流速度，用它来研究油井产量 等问题，只有在研究流体质点运动规律时，才用实际平均 速度 。
积的岩石中所排出的液量，单位： 1/MPa
1 VL Ct Vf P
（2）表示方法: 综合反映了油藏弹性能量的大小.Ct越 大,表明油藏的弹性能量越充足.
四、岩石的比面 1、定义:单位体积的岩石内岩石骨架的总表
面积或单位体积岩石内孔隙总面积。 单位：1cm2/cm3 = 10dm2/dm3 = 100m2/m3
第四节 渗流的基本规律
渗流的基本规律—达西定律 多孔介质组成复杂，流体渗流规律复 杂。人们最初研究渗流规律是以实验为基 础的宏观研究方法。
1 达西定律
装置中的①是横截面积为 A 的直立圆筒， 其上端开口，在圆筒侧壁装有两支相距 为 l 的侧压管。筒底以上一定距离处装 一滤板②，滤板上填放颗粒均匀的砂土。 水由上端注入圆筒，多余的水从溢水管 ③溢出，使筒内的水位维持一个恒定值。 渗透过砂层的水从短水管④流入量杯⑤ 中，并以此来计算渗流量 q。
渗流力学
绪论：1.渗流力学：就是研究渗滤的运动状态和运动规律的学科。
渗流力学研究涉及三个主要方面：工程渗流、生物渗流、地下渗流2.渗流：流体通过多孔介质的流动称为渗流或渗滤3.多孔介质：由骨架和相互连通的孔隙、裂缝、溶洞或各类毛细管体系组成的材料 第一章：1.油气藏：油气的储集的场所和流动空间油气藏作用：限制流体的流动范围、影响流体的渗流心态、决定流体的边界形状 按圈闭条件分为：①构造油气藏（背斜油气藏、断层油气藏、刺穿接触油气藏）； ②地层油气藏（潜山油气藏、生物礁油气藏、不整合覆盖油气藏、地层超覆油气藏）；③岩性油气藏（透镜状岩性油气藏、尖灭性岩性油气藏）根据流体在其中流动的空间特点分为：①层状油藏；②块状油藏2.多孔介质的特点：具有孔隙性、渗透性、比表面积大、孔隙结构复杂等基本特点 绝对渗透率：岩石允许流体通过的能力 有效渗透率：（相渗透率）：岩石对于某一相流体的通过能力 相对渗透率：有效渗透率与绝对渗透率的比值按结构分类(结构复杂性)：1.粒间孔隙结构；2.纯裂缝结构；3.裂缝-孔隙结构；4.溶洞-孔隙结构；5.溶洞-裂缝-孔隙结构 3.连续流体：把流体中的质点看成是在一个很小的体积中包含着很多分子的集合体，质点中流体的性质与周围质点中的流体性质成连续函数关系 连续介质：是在质点的典型体积上表现出来的平均性质连续介质场：连续流体在连续介质中的流动，在研究其流动规律时，其物性是连续变化的，即其数学方程是连续的，在这种连续系统中流动的场4.渗流过程中的力：重力、惯性力、粘滞力、弹性力、毛管力5.油藏中的压力：原始地层压力、供给压力、井底压力、折算压力(计算P19）6.油藏的驱动类型：重力水压驱动、弹性驱动、气压驱动、溶解气驱、重力驱动7.※达西定律8.渗流速度：渗流量与渗流截面积之比9.真实速度：渗流量与渗流截面的空隙面积之比10.渗流的基本方式：单相流、平面径向流、球面向心流11.非线性渗流指数形式：v=C （dp/dL)^n 式中C 为取决于岩层和流体性质的系数； n 为渗流指数 ， n є（0.5～1）， n=1时，渗流服从达西直线定律 12.启动压力梯度（吸附膜和水化膜的影响）：在压力梯度较小时，流体不产生流动，渗流速度为零，当压力梯度大于某一值后，流体才发生流动，这一压力梯度值称为启动压力梯度 13.两相流体时，渗流阻力明显增加，且两相各自渗透率之和不等于单相渗流时的绝对渗透率。
渗流力学
渗流力学绪论多孔介质：由固体骨架和相互连通的孔隙，裂缝，溶洞或各种类型的毛细管体系所组成的材料。
渗流力学与其他力学的区别：介质的不同。
第一章渗流的基本概念和基本规律油气藏：油气储集的场所和流动的空间。
油气藏按圈闭形成的类型：构造油气藏，地层油气藏，岩性油气藏。
构造油气藏的分类：背斜油气藏，断层油气藏，刺穿接触油气藏。
油气藏根据流体流动空间的特点：层状隐藏，块状油藏。
层状油藏的特点：1：油层平缓，分布面积大。
2：多油层，多旋回。
3：只考虑在水平方向上流动的流体。
块状油气藏得特点：有限的圈闭面积内相当厚的油藏，考虑纵向上流体的流动和交换；考虑毛管力和重力的作用。
纵向上分为三个区：纯油区，过渡区，纯水区。
过渡区：含束缚水过渡带，油水同生过渡带，残余油过渡带。
多孔介质的特点：孔隙性，渗透性，比表面积大及孔隙结构复杂。
渗透性：多孔介质允许流体通过的能力。
K= ；渗流：流体在多孔介质中的流动。
绝对渗透率：当岩石中的孔隙流体为一项时，岩石允许流体通过的能力。
有效渗透率：当岩石中有两种以上流体存在时，岩石桂其中一相的通过的能力。
相对渗透率：岩石的有效渗透率与绝对渗透率的比值。
比表面积：单位体积岩石所有岩石颗粒的总表面积或孔隙内表面积。
孔隙类型：粒间孔隙，裂缝，溶洞。
多孔介质巨大的比面和复杂的孔隙结构，使得渗流具有阻力大，流动速度慢的特点。
油气层孔隙结构分为：单纯介质（粒间孔隙结构和纯裂缝结构），双重介质（裂缝-孔隙结构和溶洞-孔隙结构），三重介质（大洞或大裂缝和微裂缝、微孔隙共生）。
理想结构模型：将岩石的孔隙空间看成是由一束等直径的微毛细管组成。
修正理想结构模型：变截面弯曲毛细管模型。
重力（动力或阻力），惯性力（阻力），粘滞力（阻力），弹性力（动力），毛管力（动阻力）原始地层压力：油藏开发前流体所受的压力。
供给压力：油藏中存在液源供给区时，在供给边缘上的压力。
井底压力：油井正常工作时，在生产井井底所测得的压力。
渗流力学名词解释及重点公式
1.渗流:流体通过多孔介质的流动2.多孔介质:由毛细管或微毛细管组成的介质.3.折算压力P z :将油藏内各点的压力按静水力学内部压力分布规律折算到同一水平面上的压力,该压力即为折算压力.4.驱动方式:在油藏开采过程中主要依靠哪种能量来驱动,就称为何种驱动方式.5.渗流速度:流体通过单位面积的体积流量6.线性渗流:流速与压力差(或压力梯度)呈线性关系的渗流.7.非线性渗流:渗流速度 v 与压力梯度不成线性关系的渗流.分高速和低速两种。
8.透明度：在数值上与孔隙度 相等9.综合压缩系数：地层压力每产生单位压降时，单位岩石视体积中孔隙及液体的总体积变化量。
记为：Ct10.导压系数：单位时间内压力传播的地层面积，表明地层压力波 传导的速度。
单位为cm 2/s 或m 2/s 。
11.渗流场图：由一组等压线和一组流线按一定规则构成的图形。
等压线：渗流场中压力相同点的连线。
等压面：渗流场中压力相同的空间点组成的面。
(规则：各相邻两条等压线间的压差值相等；各相邻两条流线 间通过的流量相等。
)12.流度系数： 13.泄油面积：油井周围参与渗流的面积。
精确一点，指单井周围所波及的可动用油的面积范围，储层的性质,质量不同,则波及的范围不同, 因此布井开采的井距和开采方法也有所不同, 具体情况具体确定标准。
（网上查的）14．折算半径 r rw ：把实际不完善井用一产量与之相等，但半径改变的假想完善井来代替，这一假想完善井的半径称为实际不完善井的折算半径。
表皮因子与折算半径的关系： 15. 水动力学完善井：井钻穿全部油层厚度，而且井壁是裸露的，即整个井壁都有流体通过，流线在井壁附近仍符合平面径向流，这种井就称为水动力学完善井。
16．水动力学不完善井：凡是井底结构和完善井的井底结构不同,或井底附近油层性质发生变化的井，称为水动力学不完善井。
第4章 渗流力学基础
H 2 0
4、布氏方程的推广——考虑水与骨架的压缩
x
(
K
xxh
H x
)
y
(K
yyh
H y
线性渗流→非线性渗流是个渐变过程，两者没有一个 确切的数字界限，常用实测数据绘制V—J曲线来判断
§4-3 渗流的运动方程组
一、渗流阻力 R=-g J —单位质量流体的渗流阻力（质量力）
设：R、ds为单位质量流体沿流向所受到的渗流阻力和发生的位移
则：阻力作功为 -R·ds → 单位重量流体阻力作功为dW=- R·ds/g
(2)各向异性多孔介质——流线与等水头线一般不正交
V
K
J
K
H
Kij
H x j
ui ,
Kxx Kxy Kxz
kxx kxy
K
K
yx
K yy
K
yz
,
k
k yx
kyy
Kzx Kzy Kzz
kzx kzy
(V与J一般不共线 , J与H共线)
4、水力学的有关概念和水流分类→均适用于渗流
如—迹线、流线，等水头线、流网，稳定流、非稳定流，均匀流、 非均匀流，有压流、无压流，层流、紊流，一维流、二维流、三维流等
土中的水
按照水的 分
存在状态
非饱和带 饱和带
非饱和带
浸润面: 重力水与
饱和带
毛细水的分界面,实
际应为饱和带和非
饱和带的分界面.
重力水区 （潜水）
d ，n dn 1 n
p dp
p dp
流体水头： H z 1 p dp z 1 p 1 epdp z 1 ( 1 1 )
渗流力学.
渗流力学渗流力学研究的内容流体通过多孔介质的流动称为渗流。
多孔介质是指由固体骨架和相互连通的孔隙、裂缝或各种类型毛细管所组成的材料。
渗流力学就是研究流体在多孔介质中运动规律的科学。
它是流体力学的一个重要分支，是流体力学与岩石力学、多孔介质理论、表面物理、物理化学以及生物学交叉渗透而形成的。
渗流现象普遍存在于自然界和人造材料中。
如地下水、热水和盐水的渗流；石油、天然气和煤层气的渗流；动物体内的血液微循环和微细支气管的渗流；植物体内水分、气体和糖分的输送；陶瓷、砖石、砂模、填充床等人造多孔材料中气体的渗流等。
渗流力学在很多应用科学和工程技术领域有着广泛的应用。
如土壤力学、地下水水文学、石油工程、地热工程、给水工程、环境工程、化工和微机械等等。
此外，在国防工业中，如航空航天工业中的发汗冷却、核废料的处理以及诸如防毒面罩的研制等都涉及渗流力学问题。
渗流的特点在于：（1）多孔介质单位体积孔隙的表面积比较大，表面作用明显。
任何时候都必须考虑粘性作用；（2）在地下渗流中往往压力较大，因而通常要考虑流体的压缩性；（3）孔道形状复杂、阻力大、毛管力作用较普遍，有时还要考虑分子力；（4）往往伴随有复杂的物理化学过程。
渗流力学是一门既有较长历史又年轻活跃的科学。
从Darcy定律的出现已过去一个半世纪。
20世纪石油工业的崛起极大地推动了渗流力学的发展。
随着相关科学技术的发展，如高性能计算机的出现，核磁共振、CT扫描成像以及其它先进试验方法用于渗流，又将渗流力学大大推进了一步。
近年来，随着非线性力学的发展，将分叉、混沌以及分形理论用于渗流，其它诸如格气模型的建立等等，更使渗流力学的发展进入一个全新的阶段。
渗流力学的应用范围越来越广，日益成为多种工程技术的理论基础。
由于多孔介质广泛存在于自然界、工程材料和人体与动植物体内，因而就渗流力学的应用范围而言，大致可划分为地下渗流、工程渗流和生物渗流3个方面。
地下渗流是指土壤、岩石和地表堆积物中流体的渗流。
渗流力学第一章笔记
1. 渗流：流体在多孔介质中流动叫做渗流。
渗透率为床力梯度为1时，动力黏滞系数为I的液体在介质中的渗透速度。
是表征土或岩石本身传导液体能力的参数。
其大小与孔隙度、液体渗透方向上空隙的几何形状、颗粒大小以及排列方向等因素有关，而与在介质中运动的液体性质无关。
渗透率（k）用来表示渗透性的大小。
在一定床差下，岩石允许流体通过的性质称为渗透性；在一定压差下, 岩石允许流体通过的能力叫渗透率。
2•开敞式油藏：如果油气藏外币与天然水源相连通，可向汕气藏供液就是开敞式油气藏。
如果外伟1封闭且边缘高程与油水界而高程一致则称为封闭式油藏。
3. 原始地层压力：油气藏开发以前，一般处F平衡状态，此时油层的流体所承受的压力叫原始地层压力。
4. 供给压力：汕气藏中存在液源供给区时，在供给边缘上的压力称为供给压力。
5. 驱动方式可分为：水床驱动，弹性驱动，溶解气驱动和重力驱动。
6. 在渗流过程中，如果运动的备主要元素只随位置变化而与时间没有关系，则称为稳定流，反之，若各主要元素之一与吋间有关，则称为非定常渗流或者不稳定渗流，7•渗流的基本方式：半面一维渗流，平面径向渗流，和球面渗流。
时规定这样的原则：任何相邻两条等床线Z间的床差必须相等，同8.绘制渗流时，任何两条流线之间的流量必须相等。
9•井底结构和井底附近地区油层性质发生变化的井称为渗流不完善井。
不完善井可以分为打开程度不完善，打开性质不完善，双重不完善井。
10.试井：直接从实测的产量圧力数据反求地层参数，然后用求得的地层参数來预测新的工作制度下的产量。
11•井间干扰：油水井工作制度的变化以及新井的投产会使原來的圧力分布状态遭受到破坏引起整个渗流场发生变化，白然会影响到邻井的产量，这种井间柑互影响的现象称为井间干扰。
12•压降叠加原理：多井同时工作时，地层中任一点外的压降等于各井以各〔I不变的产量单•独工作时在该点处造成的压降代数和。
13•势的叠加原理：如果均质等厚不可床缩无限大底层上有许多点源，点汇同时匸作，我们自然会想到地层上任一点的势应该等于每个点源点汇单独工作时在该点所引起的势的代数和，这就是势的叠加原理。
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承德石油高等专科学校函授站石油大学函授生考试试卷
课程渗流力学教师杨建雷2010/2011学年第 2 学期
班级_2010石油工程姓名____________ 成绩_______
一、填空题（每空1分，共计20分）
1．我们把油气层中流动的液体、气体以及它们的混合物统称为（），把油气层这样的固体结构称为（）。
2．在同一油藏构造的油气层中的油气水构成一个（）系统。
3．根据主要依靠哪一种（）来驱油而区分油藏的不同驱动方法。
4．流体在多孔介质中流动称作（）或（）。
5．流体在孔道中的流动速度称为（），如假设液流通过整个地层横断面积而流动，此时液流的平均速度称为（）。
6．渗流力学中把由等压线和流线构成的网格图叫做（）。
7．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（）。
8．产量与实际不完善井相同的假想完善井的半径称为（）。
9．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（）。
10．油藏的驱动方式有（）、（）、（）、（）、（）五种。
11．流体渗流中受到的力主要有（）、（）和（）
二、名词解释（每题4分，共计20分）
1、渗流力学：
2、稳定渗流：
3.渗流速度：
4.舌进现象：
5.采油指数：
二、简述题（每题8分，共计40分）
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。
2．试绘图说明有界地层中开井生产后井底压力传播可分为哪几个时期？
3.试绘图说明平面单向流压力消耗特点。
4.说明井干扰现象及其实质
5.说明水驱油的活塞式和非活塞式驱动方式各自的特点。
四、综合题（每题10分，共计20分）
1．长为1m的岩心，横截面积为4cm2，渗透率为2.5*10-12m2，通过液体的粘度为1cp，流量为4cm3/min,则需要在模型两端建立多大的压差。
2．一均质地层中有一供给边界和一条断层相交成90°，中间为一口生产井，如下图，已知地层厚度h，渗透率k，流体粘度μ，井筒半径r w，井底压力为p wf，供给边界压力为p e,试导出该井的产量公式。