油气层渗流力学第二版第七章(张建国版中国石油大学出版社)

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油气层渗流力学第二版第二章(张建国版中国石油大学出版社).

运动方程 v K p
连续性方程
(v) 0
( K p) 0
K/μ是常数
( K p) 0
x
p x
y
p y
z
p z
0
2 p 2 p 2 p 0 x 2 y 2 z 2
单相不可压缩液体在均质地层中稳定渗流的数学模型
2 p 2 p 2 p 0
x 2 y 2 z 2
描述运动要素（速度、密度、饱和度、浓度）随时间和坐标的变化关系，在稳定渗流时则是描述这些要素和坐标之间的变化。
常见连续性方程单相流体连续性方程两相流体连续性方程带传质扩散过程的连续性方程
连续性方程建立方法微分法建立连续性方程积分法建立连续性方程
➢ 微分法建立连续性方程渗流环境渗流系统
➢ 积分法建立连续性方程
dt
( )
t
dV
dt
s
vndS
根据奥高定律
s vndS (v)dv
Ώ的任意性假定被积函数在Ώ连续，单相渗流的连续性方程为
( ) (v)
t
( ) (v) 0
t
第五节典型油气渗流微分方程的推导
一、单相不可压缩性液体稳定渗流微分方程
假设单相液体在均质介质中的渗流为满足线性渗流规律的等温稳定渗流过程，不考虑多孔介质及流体的压缩性。
利用渗流物理基础实验认识力学现象和规律，是建立数学模型的关键。
➢ 科学的数学方法
无穷小微元体上：分析力学现象，物理量之间内在联系，建立微分方程（数学模型）。数学模型建立后，用数学理论论证是否有解？连续？唯一？
二、渗流数学模型的结构
渗流数学模型要综合反映渗流过程中，各种现象（力学、物理学、化学及相互作用）的内在联系，其内容包括：

中国石油大学硕士研究生参考书目

中国石油大学硕士研究生参考书目初试科目参考书目：212俄语：HYPERLINK"/earch.phpq=%E6%96%B0%E7%BC%96%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E4%BF %84%E8%AF%AD%E5%9F%BA%E7%A1%80%E6%95%99%E7%A8%8B"\t"_blank"《新编大学俄语基础教程》（1-4册）应云天主编，高等教育出版社。

213日语：HYPERLINK"/earch.phpq=%E6%A0%87%E5%87%86%E6%97%A5%E6%9C%AC%E8%AF %AD"\t"_blank"《标准日本语》初级上、下册，中级上册。

214德语：HYPERLINK"/earch.phpq=%E5%BE%B7%E8%AF%AD%E6%95%99%E7%A8%8B"\t"_b lank"《德语教程》(1-2册)梁敏等主编，北京大学出版社，1993年版。

215法语：HYPERLINK"/earch.phpq=%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E6%B3%95%E8%AF%AD"\t"_b lank"《大学法语》李志清主编，高等教育出版社；HYPERLINK"/earch.phpq=%E7%AE%80%E6%98%8E%E6%B3%95%E8%AF%AD%E6%95 %99%E7%A8%8B"\t"_blank"《简明法语教程》孙辉主编，商务印书馆。

601普通地质学：HYPERLINK"/earch.phpq=%E6%99%AE%E9%80%9A%E5%9C%B0%E8%B4%A8%E5%AD %A6"\t"_blank"《普通地质学》夏邦栋主编，地质出版社，1995年版。

油气层渗流力学第二版第六章张建国版中国石油大学出版社

第一节油水两相渗流微分方程
经过dt时间内，流入左端面的油、水相质量为：
同理，在dt时间内，在x方向流出左端面的油、水质量为：
第一节油水两相渗流微分方程
在dt时间内，在x方向流入和流出六面体的油、水质量差分别为：
单相渗流：
第一节油水两相渗流微分方程
在dt时间内，在y方向流入和流出六面体的油、水质量差分别为：
1、求fw~Sw关系曲线
由相对渗透率曲线求相渗透率：
求含水率：
2、绘制fw′(Sw) ～Sw的关系曲线
3、计算两相区中含水饱和度分布
Sw
fw′ х
例：设某活跃水驱气藏，沿走向均匀布置三口生产井，每口井
的产量均为q=31.8m3/d。已知：油层宽度b=420m, 油层厚度h=6.1m， φ=0.25，Bo=1.5，μo/μw=2
单相渗流：
第一节油水两相渗流微分方程
在dt时间内，在z方向流入和流出六面体的油、水质量差分别为：
单相渗流：
第一节油水两相渗流微分方程
经过dt时间后，六面体流出和流入的油、水总质量差分别为：
单相渗流：
第一节油水两相渗流微分方程
dt时间内，由于油、水相流入和流出六面体引起六面体内油、水相饱和度发生变化，从而导致六面体内油、水相质量变化：
考虑重力、毛管力作用时的前缘含水饱和度曲线
不同油水粘度比条件下油水前缘含水饱和度
S
Sor：残余油饱和度 So：可流动的含油饱和度 Sw：含水饱和度 Swr：束缚水饱和度 Swf：油水前缘含水饱和度 Sof：油水前缘可流动的含油饱和度
忽略重力及毛管力的条件下绘制的
随着原油被逐步采出，水进一步渗入油区，两相区将随着时间的增长而逐渐扩大。

油气层渗流力学第二版绪论(张建国版中国石油大学出版社)

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
五、渗流力学发展历史
1、1856年，法国工程师达西，用砂土层、渗水试验→渗流基本规律→达西规律。 2、二十年代后，石油，天然气工业发展→形成石油天然气渗流理论；
1923年，列宾亲→气体在多孔介质里渗流理论； 1937年，麦斯盖特→均质液体渗流，油气渗流的各种水动力学问题（不可压缩，均质，渗流问题）； 30年代初，研究液体弹性和岩石压缩性影响各种布井方式下油井产量计算方法； 1948年，苏：射尔加乔夫→弹性渗流理论； 1956年，溶解气驱，气顶驱渗流理论
16
七、现代渗流力学研究的进展及有待解决问题
目的：研究流体和多孔介质→状态及流动规律经典渗流力学：均质（匀）孔隙性介质（单重介质） 1、不可压缩液体→稳定渗流理论; 2、微可压缩液体→弹性不稳定流理论（应用试井）； 3、气体渗流理论； 4、油气、油水两项流理论数学上体现：求解Laplace和热传导方程；
4、认识油气水在岩层中流动的客观规律，形成油气
层渗流力学，已深入到油气田开发工作的各个环节。 5、是现代流体力学分支→流体力学和多孔介质理论，表面物理，物理化学，固体力学，生物学交叉渗透的一个边缘学科。
三、学习本课程的主要难点课程内容抽象各种公式多推导较为复杂单位制复杂作业较多且难四、学习本课程的要求认真听课，积极思考，作好课堂笔记课后及时进行复习、总结按时完成布置的作业
水
渗流（如水净化处理）
多孔介质
净化水
前言
工程渗流——指各种人造多孔介质和工程装置中的流体渗流
前言
地下渗流——指土壤、岩石和地表堆积物中的流体渗流
前言
• 为什么学习渗流力学 • 学习渗流力学有什么意义 • 工作后有什么作用

油气层渗流力学课件

详细描述
稳定流是指流动参数不随时间变化的流动，通常发生在压力梯度保持恒定的条件下。非稳定流是指流动参数随时间变化的流动，如启动流动和边界层流动。
相对渗透率
总结词
相对渗透率是描述多孔介质中流体可流动的孔隙体积与总孔隙体积之比。
详细描述
相对渗透率取决于流体的粘度、孔隙结构和流体与固体表面之间的相互作用力。对于同一介质，不同流体的相对渗透率可能不同，这影响了流体在多孔介质中的流动特性。
数值模拟与实验相结合
通过数值模拟预测油气层渗流规律，然后通过实验验证模拟结果的准确性。
05 油气层渗流的应用实例
油气藏评价
油气藏类型识别
通过渗流力学原理，判断油气藏的类型，如块状、裂缝性、孔隙性等。
油气藏储量估算
基于渗流力学模型，估算油气藏的储量，为后续开发提供依据。
油气藏产能预测
通过渗流力学模型预测油气藏的产能，评估开发的经济效益。
油气开采方案设计
开发方式选择
根据渗流力学原理，选择合适的开发方式，如自喷、机械采油等。
井网优化
基于渗流力学模型，优化井网布置，提高采收率。
生产参数优化
根据渗流力学原理，优化生产参数，如采油速度、采油温度等。
提高采收率方法
化学驱油
利用化学剂改变油、水、岩石之间的界面张力，提高采收率。
热力驱油
流动的过程。
该模型考虑了时间变化的影响，能够描述流体的动态变化和油气层的
动态产能。
非稳态渗流模型通常用于评估油气层的短期流
动行为和产能预测。
多相渗流模型
多相渗流模型描述的是油气层中多相流体（如油、气、水）同时流动的过程。
该模型考虑了不同相之间的相互作用和流动特性差异，能够更准确地模拟多相流体的流动行为。

石油工程渗流力学习题答案

⽯油⼯程渗流⼒学习题答案1、由题意知ΔL=10cm 时：3260/60(/)*1.5()*10()p 0.5()1.5()*20()q L cm s cp cm atm KA D cm µ??===a 05.0MP P =?1（2旧版）：设有⼀均质⽆限⼤地层中有⼀⽣产井，油井产量q =100m 3/d ，孔隙度=，h =10m ，求r =10m ，100m，1000m ，10000m 时渗流速度和液流速度，通过计算，能看出什么解：2h A r π=，渗流速度qv A=，液流速度w v φ＝当r=10m 时，34q 100/864001000(/)0.00184/22 3.1410()10()0.00184100/10000.000184/ 1.8410/q m ks v m ksA rh m m cm s cm sπ-?=====?==? s /cm 1037.7w 4-?＝当r=100m 时，51.8410cm /s v -=?，s /cm 1037.7w 5-?＝当r=1000m 时，61.8410cm /s v -=?，s /cm 1037.7w 6-?＝当r=10000m 时，71.8410cm /s v -=?，s /cm 1037.7w 7-?＝由此可以看出，离井眼越远，渗流速度以及液流速度也越⼩2（4旧版）：设油层p e =12MPa ，p w =，r e =10000m ，r w =，r =100m ，求r ~r e 及r w ~r 两区内的平均压⼒。

解：e w e e e w r ln r r ln r P P P P =－－；e w e wr 2ln r e P PP P －＝－当r ＝100m 时，1210.51000012ln 11.410000100ln0.1P MPa ==－－在r ～re ：，e 1211.4e 11.931211.94r 100002ln 2ln100re P P P P MPa --=-=-=＝MPa在r w ～r ：w w 11.33r 2ln r PP P P MPa -=-11.4-10.5＝11.4-=1002ln0.15（7旧版）：已知液体服从达西定律成平⾯径向流⼊井，r e =10km ，r w =10cm ，试确定离井多远处地层压⼒为静压⼒与井底流动压⼒的算术平均值解：由题意得：e w e e we e wr ln r r 2ln r P P P P P P +==－－→e w r r r =解得r ＝6（8旧版）：地层渗透率与井距离r 成线性规律变化，在井底r =r w 处，K =K w ，在供给边缘r =r e 处，K =K e ，计算流体服从达西定律平⾯径向流的产量，并将此产量与同等情况下，各⾃渗透率都为K w 的均质地层平⾯径向流产量相⽐较。

《油气层渗流力学》讲授内容及作业

《油气层渗流力学》讲授内容及作业第一章油气渗流力学基础第一节油气藏类型及其外部形态的简化（全讲）第二节油气藏内部储集空间结构的简化（全讲）第三节多孔介质及连续介质场（全讲）第四节渗流过程中的概念及渗流形态的简化（全讲）第二章油气渗流的基本规律第一节油气渗流的力学分析（全讲）第二节油气渗流的达西定律（全讲）第三节油气渗流的非达西定律（全讲）第四节两相渗流规律（全讲）第三章单相液体渗流数学模型第一节渗流数学模型的建立原则（全讲）第二节渗流数学模型的微分方程（全讲）第三节渗流数学模型的定解条件（全讲）第四章单相液体稳定渗流理论第一节单相液体稳定渗流理论（全讲）第二节井的不完善性对渗流的影响（全讲）第三节多井干扰与势的叠加理论（全讲）第四节等值渗流阻力法（简要提到）第五章单相液体不稳定渗流理论第一节弹性不稳定渗流的物理过程（全讲）第二节弹性液体不稳定渗流理论（全讲）第三节不稳定渗流的井间干扰（全讲）第六章气体渗流理论第一节气体渗流微分方程（全讲）第二节气体稳定渗流理论（全讲）第三节气体不稳定渗流理论（全讲）第七章油水两相渗流理论第一节影响水驱油非活塞性的因素（全讲）第二节油水两相渗流理论（全讲）第三节油水两相渗流理论的应用（全讲）第八章油气两相渗流理论第一节油气两相渗流的物理过程（全讲）第二节油气两相渗流的微分方程（重点阐述微分方程的建立方法）第三节油气两相稳定渗流理论（重点阐述稳定渗流研究的目的）第四节油气两相不稳定渗流理论（重点阐述不稳定渗流研究的目的）第九章双重介质渗流理论第一节双重介质油藏模型（全讲）第二节双重介质油藏渗流微分方程（全讲）第三节双重介质油藏渗流理论（全讲）第十章复杂渗流理论（简要提到）第一节传质扩散流体渗流理论第二节非牛顿液体渗流理论《油气层渗流力学》作业第一章油气层渗流力学基础：p26，第1、2、3题。

第二章油气渗流的基本规律：p44，第1、2题。

第三章单相液体渗流数学模型：p62，第7、8题。

油气层渗流

（2）直线不渗透边界附近一口生产井的反映汇点反映法
镜像反映的基本原则：不渗透边界是“同号”等产量反映，反映后不渗透边界保
持微分流线；供给边界是“异号”等产量反映，反映后供给边界保持为等势线。
（3）复杂断层的反映 a
习题：
两断层相交成120度角，在分角线上有一口生产井，求该井的产量（t/d）。
r1r2
C
等势线族方程为： r1 r2 C0
x a2 y2 x a2 y2 C02
在生产井的井壁上， q
w 2 ln 2a Rw C
在供给边缘上，
e
q
2
ln
Re 2
C
整理得，
Q
2Kh(Pe Pw ln Re2
)
2a Rw
5 考虑边界效应的镜像反映法
（1）直线供给边缘附近一口生产井的反映汇源反映法
4圆形供给边界偏心井的反映2are弹性不稳定渗流的物理过程1水压弹性驱动油井以定产量生产时地层内压力传播规律油井以定压生产时地层内压力传播规律1水压弹性驱动油井以定产量生产时地层内压力传播规律油井以定压生产时地层内压力传播规律2封闭弹性驱动油井以定产量生产时地层内压力传播规律拟稳定状态油井以定压生产时地层内压力传播规律2封闭弹性驱动油井以定产量生产时地层内压力传播规律油井以定压生产时地层内压力传播规律数学模型求解方法
油气层渗流力学
一.渗流的基本概念和基本规律二.渗流的数学模型三 .单相液体稳定渗流理论四 .弹性微可压缩液体不稳定渗流五 .两相渗流理论
一渗流的基本概念和基本规律
1 基本概念
多孔介质由毛细管或微毛细管结构组成的介质。
渗流
流体通过多孔介质的流动。
渗流力学研究渗流的运动形态和运动规律的科学。

中国石油大学《渗流力学》复习题及答案

中国石油大学（北京）远程教育学院渗流力学期末复习题一、概念题（可由文字或公式表示，本类型题目也可以以填空题的形式出现）1、压力梯度曲线2、非线性渗流的二项式3、采油指数4、不完善井折算半径5、势的叠加6、平面径向稳定流的渗流阻力7、稳定试井8、折算压力9、活塞式水驱油10、渗流速度11、达西定律12、汇点反映13、综合弹性压缩系数14、导压系数15、等饱和度面移动方程二、简答及概念题（本类型题目有的可以以填空题的形式出现）16、按照储集层的空间形态，油藏可以分成为哪两种类型？17、简述油藏开发中的几种天然能量对应驱油方式。

18、简述油藏流体渗流时流体质点真实平均速度的概念，及其与渗流速度的关系。

19、简述多口生产井同时生产时存在死油区的原因，并给出2种以上动用死油区的方法。

20、写出不稳定试井的概念。

21、写出单相不可压缩流体单向渗流时的产量表达式。

22、根据镜像原理，作出图中两条断层相夹油井的“镜像”：备注：此题可以扩展为两条平行断层、两条断层呈直角、两条断层呈120°等等类型，复习的时候应该要注意。

23、什么是压力的叠加原理？（可由公式或文字表达）24、简述油水两相渗流区形成的原因是什么，其中哪一个更重要？25、作出单相液体封闭边界，油井定产时地层的压力波传播示意图，并说明压力传播的阶段及其特点。

（此题还需要注意和它相似的另外三种情况：封边外边界、油井定压；定压外边界、油井定产；定压外边界、油井定压）26、什么是汇源反映法？汇点反映？三、在由一条断层和一条直线供给边界构成的水平、均质、等厚油藏中有一口生产井，如图所示，供给边界的压力为pe ，井到水平边界距离为a ，到垂直边界的距离为b ，地层渗透率K ，原油粘度μ，孔隙度φ，油层厚度h ，油井半径Rw ，在稳定渗流的情况下，试写出该井井底流压的表达式。

（本题15分）考虑：如果是不稳定渗流时井底流压的表达式又是什么四、推导考虑重力与毛管力作用下的含水率公式。

油气层渗流力学课程设计

油气层渗流力学课程设计课程简介本课程旨在介绍油气田开发过程中的渗流力学原理及其应用方法，深入探讨油气层渗流特性、规律以及开发工艺等方面的问题，以培养学生的系统性思维和实际应用能力，为学生今后从事相关领域的研究和实践奠定基础。

课程目标1.掌握油气层渗流力学基本知识和理论模型。

2.了解油气层产能评价方法，掌握预测油气田产能的技术方法。

3.培养运用现代数值模拟工具分析油气层渗流特性的能力。

4.掌握油气田开发的技术方法和决策过程，提高协同工作能力。

课程内容第一章油气层渗流力学基础1.1 渗流力学基本概念 - 渗透率、压力梯度、渗透压等基本概念 - 渗透率的测定方法、与地质条件的关系1.2 渗流力学方程组 - 矩阵压力方程组及其解法 - 油气层砂体力学性质的传递模型 - 渗流方程的物理意义及其解法1.3 渗流特性模拟 - 有限元法与有限差分法的基本原理 - 油气层的地质建模及数值模拟方法 - 渗流特性模拟软件及其应用第二章油气田产能预测方法2.1 油气层动态特性分析 - 油气层动态特性与产能的关系 - 常用的分析方法及其优缺点2.2 产能评价方法 - 储量/产能的估算方法及其特点 - 产能预测模型的构建与优化2.3 产能监测技术 - 产量及产量分布的监测技术 - 现场数据采集与处理技术第三章油气田开发工艺3.1 油气田集输工艺 - 收集地面原油/天然气的方法及其特点 - 压缩、输送、储运等技术的应用3.2 油气地面设备 - 变压器、变频器等设备的应用 - 液化/气化设备的原理及其应用3.3 油田注水工艺 - 注水技术的原理及其适用条件 - 常见的注水方法及其特点课程要求1.认真学习课堂内容，积极参加课堂讨论，每周提交一篇思考作业，按时完成课程设计任务。

2.考核方式：课堂出勤、作业、课程设计、期末考试。

3.合格标准：作业满分率不低于80%，课程设计优秀率不低于60%，期末考试成绩不低于60分。

参考文献1.杨洋，张三. 油气层渗流力学及应用[M]. 石油工业出版社, 2012.2.孙春田，张四. 油气田开发工艺及设备[M]. 石油工业出版社, 2014.3.刘建华，李五. 油气田产能评价方法与技术[M]. 石油工业出版社,2018.。

渗流力学习题答案1-7章

一、公式推导1、均质水平圆形地层中心一口生产井，油井以定产量q 生产，已知井折算半径r we ，边界压力p e ，地层厚度h ，若在r e 到r 1（地层中某点）之间服从线性渗流规律，r 1到r we 之间服从二项式非线性渗流规律（2dp v v dr Kμβρ=+，v —渗流速度），求井底压力p wf 的表达式。

2αρννμ+=Kdr dp 2[()]22e ewfwe p rp r q q dp dr K rh rhμαρππ=+⎰⎰11221211111ln 2222e we r r e wf r r we e r q q q q p p dr dr Kh r h r Kh r h r r μαρμαρππππ⎛⎫-=+=+-⎰⎰ ⎪⎝⎭2、均质水平等厚圆形地层中有一口完善生产油井以定井底压力p wf 生产，地层流体向井的流动服从达西定律且呈稳定渗流，已知油井半径r w ，供给边界半径r e ，供给边界压力p e ，地层厚度h ，地层流体粘度为K ，地层流体粘度为μ。

请导出油井产量的表达式。

渗流0122=+drdpr r d p d 转换0)(1=dr dpr dr dp r 积分 1C drdpr = 分离变量 dr rC dp 11=21ln C r C p += 带入初始条件 21ln C r C p e e += 21ln C r C p w w += 联立求得 r r r r p p p p ewe w e e ln ln --= 求导r r r p p drdp we w e 1ln -=带入达西表达式 r r r p p K v wew e 1ln -=μ 产量表达式 rhv Av q π2==wew e r r p p Kh q ln)(2μπ-=P191-1、H g pe p ∆+=ρ(1)p=9+850*9.8*（-940+950）*106-=9.0833MPa (2)p=8.5164MPa (3)p=9.633MPa (4)p=9.4831MPa 1号井是低压的1-2、9+850*9.8*（-1000-x ）*106-+1000*9.8*（x+1300）*106-=11.7 1-3、都折算到B 平面MPa gh p p A za 43.9=+=ρ<B p 所以由B 流向A P342-1、计算雷诺数dv l q π= s cm ld qv /018.0==π2.0103.35.17Re 35.1〈*==-μφρkv 所以服从达西定律2-2、3600*241002v r q π= v=58.9 cm/s Re=10.66>0.3 所以不服从达西定律。

油气层渗流力学第二版第四章(张建国版中国石油大学出版社)

点是压降漏斗不断扩大，除
井点外各点均加深。由于压降区域不断增加，渗流阻力
也逐渐增大，在保持井底压
力恒定情况下，相应地井的产量会下降。
第二阶段：压力波传到边界后的第二阶段，由于边界封闭，
无外来能量补充，边界B处的压
力逐渐下降。由于井底压力保持不变，从第一阶段起压降漏斗的范围不断向外扩大，而井的产量也不断下降，到第二阶段后仍不断下降直到趋于零为止，这时地层内各点压力都等于井底压力。
第四章
弹性微可压缩液体的不稳定渗流
第一节弹性不稳定渗Fra bibliotek的物理过程弹性体受力即压缩，卸载即恢复。
在刚体中，力的传播→瞬间完成
在弹性体中，力的传播→有一传播过程
（1）关闭油井时，井底压力不是瞬间恢复到静止地层压力 pe，而是逐步上升至 pe 的。 p pw t t pe p pw pe
（2）开井时，井底压力不是一下子降至某个值就稳定下来，而是逐渐下降到某个值才稳定下来。
Gs re
定压边界下井以定井底压力投产时地层压力分布曲线
q t
二、封闭弹性驱动 1、井以定产量投产时地层压力传播及变化规律
t=tB B
同样可以分为两
0
个阶段，压力波传到
边界之前为压力波传播的第一阶段，传到边界之后为压力波传播的第二阶段。
t=tp
第一阶段：压力波传到地层
内任意一点M时，在M点以内
以前称为弹性驱动第一相。弹性驱动第二相——压降漏斗到达地层边界以后称为弹性驱动第二相。
对于定产量生产的油井来说，弹性驱动第一相的生产
特征是：
压降漏斗不断扩大，加深；激动区内，任一地层点上的压力不断下降，流速逐渐增大。

《油气层渗流力学》教案(王怒涛)要点

西南石油大学教案课程名称油气层渗流力学任课教师王怒涛院(系) 石油工程学院教研室石油工程教研室2010年11月18日课程表《油气层渗流力学》教学大纲一、课程基本信息1、课程英文名称：The oil and Gas Flow through Porous Media2、课程类别：专业课程基础3、课程学时：总学时46，实验学时2。

4、学分：35、先修课程：大学数学、数学物理方程、油气田开发地质、油层物理6、适用专业：石油工程、资源勘查工程7、大纲执笔：石油工程教研室（李晓平）8、大纲审批：石油工程学院学术委员会9、制定（修订）时间：2005.11二、课程的目的与任务《油气层渗流力学》课程是石油工程专业的主干课程，是地质勘探专业的专业基础课。

学习该课程的目的，是要把它作为认识油气藏、改造油气藏的工具，作为油气田开发设计、动态分析、油气井开采、增产工艺、反求地层参数、提高采收率等的理论基础。

因此，它是石油工程专业的主干专业基础课程之一，是学好石油工程其它专业课如《油藏工程》、《油藏数值模拟》、《采油工程》、《试井分析》的关键课程之一，该门课的目的是让学生了解油气在储层中的渗流基本规律以及研究油气在储层中渗流的基本方法。

其任务是，掌握油气渗流的基本概念，认识油气储层的渗流规律，学会研究油气在储层中渗流的方法，为学好其它专业课程打好理论基础。

三、课程的基本要求该课程在学习之前，要先学习有关石油地质、油层物理以及工程数学和微分方程等方面的知识理论。

学习该课程后，要求掌握油气层渗流的基本概念、基本规律和基本方法与技巧，学会研究油气在储层中渗流的方法。

重点是单相流体的流动，掌握单相稳定渗流时，各种情况下的水动力学场，井间干扰及叠加原理，单相不稳定渗流的压力传播规律、动态特征等，掌握气体渗流理论的特点及研究方法，掌握双重介质渗流的特点及研究方法。

在多相流部分，重点掌握油水两相流、非活塞式水驱油的理论和方法。

了解复杂介质的渗流特点及研究方法。

1 油气层渗流力学基础

16
1、第一章油气层渗流力学基础
定压边界
水体足够大或水体与地表水连通
水体渗透性好、与油层连通性好
定压边界
敞开式油藏：与周边水体或地面连通
17
1、第一章油气层渗流力学基础
封闭边界
岩性变化
断层阻挡
封闭边界
封闭式油藏：与周边水体或地面不连通
18
1、第一章油气层渗流力学基础
2、油气藏流体微观分布
微观：润湿性
第一节油气藏类型及外部几何形状简化第二节油气藏内部空间结构简化第三节多孔介质的主要特征及连续介质场
第四节渗流过程中的概念及渗流形态的简化
3
1、第一章油气层渗流力学基础
第一节
油气藏类型及外部几何形状简化
4
1、第一章油气层渗流力学基础
油气藏：是单一圈闭内具有独立压力系统和统一油水
界面的油气聚集。它是地壳中最基本的油气
37
1、第一章油气层渗流力学基础
块状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
38
1、第一章油气层渗流力学基础
井
块状油藏
39
1、第一章油气层渗流力学基础
厚度模型 (x，y，z) 井
块状油藏
40
1、第一章油气层渗流力学基础
半球状模型
井
块状油藏
41
1、第一章油气层渗流力学基础
聚集单位。
油藏：圈闭中聚集了石油就称为油藏
气藏：圈闭中聚集了天然气就称为气藏
油气藏：同时聚集了石油和游离天然气称为油气藏
5
1、第一章油气层渗流力学基础
一、油气藏流体分布 1、宏观上分布多相流体在地层中的分布应遵循流体力学静力平衡。在重力作用下产生分异现象。垂向上：气上、油中、水下平面上：气内、油中、水外

渗流力学教学课件及我对渗流力学教学要点的若干认识

第一章：渗流基本概念和基本规律
【练1-7】油藏中两点，高差10m，高点压力9.35MPa，低点压力为9.5MPa，原油重率0.85，问原油流动方向？
答：以低点为基准面，高点的折算压力为： Pr＝9.35×106+850×9.8×10=9.4333MPa 由计算结果可知：原油从油藏中低点流向油藏中的高点。【练1-8】分析油藏压力下降后产生岩石压缩性的原因？
第一章：渗流基本概念和基本规律
【练1-19】岩石渗透率的非均质性和各向异性概念？
答：非均质性指表征储层特征在空间上的不均匀性，即储层多孔介质单元的性质随空间位置不同而不同，包括储层具有的岩石的非均质性和其中流体的性质和产状非均质性。通常把渗透率视为非均质性的集中表现。如果多孔介质的连通孔道具有方向性，同一多孔介质单元在不同方向上所具有的渗透率不同，称为各向异性。
纵向渗透率平面渗透率
小结：练习题【1-9】至【1-20】对应第一章第二节及第三节的内容。主要涉及到达西定律的基本概念、真实速度与渗流速度、非达西(高速、低速、非牛顿)、多相达西渗流规律、非均质性及各向异性、渗流方式及其特征化等内容。重点是达西线性渗流规律及其判别。提问：达西线性渗流定律、非均质及各向异性概念。
渗流力学习题课
Mechanics of Fluid Flowing in Porous Media
主讲人：王庆
中国石油大学(北京)石油工程学院 2012年11月2日
个人简介-教育及科研经历
王庆，男，汉族，1985.1.3出生，山东菏泽人，博士 (导师：刘慧卿教授)、石油工程学院讲师(2012.7)；教育经历： 2003.9-2007.6 中国石油大学（华东）数学与计算科学学院信息与计算科学专业，本科生； 2007.9-2012.6 中国石油大学（北京）石油工程学院油气田开发工程专业，博士学位研究生；科研经历：

油气层渗流力学第二版第二章(张建国版中国石油大学出版社)详解

取Cρ 为常数，并设p＝p0，ρ＝ρ0，p＝p，ρ＝ρ，积分法定
ln
C ( p po ) o
C ( p po )
oe
按麦克劳林级数展开（只取前两项）
o [1 C ( p po )]
p0－大气压力，MPa ρ0－大气压下液体的密度，kg/m3 ρ－任意压力下液体密度，kg/m3
实际Cρ 是变量，它随温度和压力不同略有改变： ♪ 水温度从15℃增至115℃时，Cρ 值开始降低，然后增加，变化幅度可达10％ ♪ 压力从0.7MPa变到42.2MPa是，Cρ 约减少12％ ♪ 地下渗流，油气层温度大致不变，整个渗流过程看成等温 ♪ 一般把Cρ 看成常数，在10-4MPa-1数量级
4数学模型所需的综合微分方程（组）连续性方程作为综合方程，其它方程代入连续性方程，得到描述渗流过程全部物理现象的统一微分方程。
5量纲分析
量纲分析可以检验所建数学模型是否正确。检查所建数学模型量纲是否一致，是否是齐次的。
6确定数学模型的适定性数学模型建立后，用数学理论论证是否有解？连续？唯一？
二、渗流数学模型的结构
渗流数学模型要综合反映渗流过程中，各种现象（力
学、物理学、化学及相互作用）的内在联系，其内容包括：运动方程（必须）状态方程（弹性）质量守恒方程（连续性方程）（必须）能量守恒方程（非等温）附加方程（如：扩散方程）初始条件和边界条件（必须）
三、建立渗流数学模型的步骤
i o, w, g
（2）物性参数与压力：写出状态方程
Ai fi p Bi fi p
（3）渗流速度或饱和度与时间：写出连续性方程
v f x, y, z, t, A, B S f x, y, z, t, A, B

油气层渗流力学答案

油气层渗流力学答案1．有四口油井测压资料间表1。

已知原油的相对密度0.8，原始油水界面的海拔为－950m ，试分析在哪个井附近形成低压区。

解：将4口井的压力折算成折算压力进行比较111m m zm H g p p ∆+=ρ=9.0×106+0.8×103×9.8×(950－940)=9.08MPa222m m zm H g p p ∆+=ρ=9.0×106+0.8×103×9.8×(950－870)=9.48MPa333m m zm H g p p ∆+=ρ=9.0×106+0.8×103×9.8×(950－850)=9.58MPa444m m zm H g p p ∆+=ρ=9.0×106+0.8×103×9.8×(950－880)=9.45MPa由数值上可以看出在第一口井处容易形成低压区。

2．某油田有一口位于含油区的探井，实测油层中部的原始地层压力为8.822×106Pa ，油层中部海拔为－1000m 。

位于含水区有一口探井，实测地层中部原始地层压力为11.47×106 Pa ，地层中部海拔－1300m 。

已知原油的相对密度为0.85，地层水的相对密度为1。

求该油田油水界面的海拔高度。

解：由于未开采之前，油层中的油没有流动，所以两口探井的折算压力应相等，设h 为油水界面的海拔高度，则：()10008.91085.010822.8361111-⨯⨯⨯+⨯=∆+=h H g p p m m zm ρ ()13008.91011047.11362222-⨯⨯⨯+⨯=∆+=h H g p p m m zm ρ由21zm zm p p =可得：=h -1198.64m该油田油水界面的海拔高度为-1198.64 m3．某油田在开发初期钻了五口探井，实测油层中部原始地层压力资料见表2。

渗流力学中国石油大学

石油大学（北京）一九九九年硕士生入学考试科目：《渗流力学》一、填空题：1．影响非活塞式水驱油的因素有，其中主要是。

2．油藏流体一般处于，由于有流动。

3．球形径向流等势线为。

4．“死油点”出现在，‘舌进’现象出现在。

5．油井刚开井生产时，线源解不适用的原因是。

6．由于天然气的，其稳定渗流时达西定律可表示为。

7．封闭油藏中一口生产井时，压降漏斗传播分为两个阶段，。

8．建立渗流微分方程时，一般包括方程。

9．等值渗流方法用于求解，其解题要点是。

10．油藏稳定渗流时油产量与成直线关系。

11．压系数越大，说明压力降传播。

12．压缩液体在均质多孔质时中渗流时压力应满足。

均质压缩液体在均质弹性多孔介质中渗流时的压力应满足。

13．二、如图所示，距直线供给边界a处有一生产井。

设地层厚度为b，渗流率为，孔隙度为φ，供给边界上压力为Pe，油井半径为Rw，井底压力为Pv，试回答：①映象井类别、位置及渗流场示意图；②地层压力分布及计算公式；③油井产量Q计算公式；④的渗流速度。

三、从基本渗流微分方程出发，推导水平均质、等厚、圆形供给边界地层、稳定不可压缩均质流体平面径向流的产量、压力、渗流速度计算公式，并定量分析其渗流特点。

四、在一维水驱油方式下，已知地层长度L，横截面积为F，孔隙度φ，前缘含水饱和度Swf，束缚水饱和度Swc，并且f(Sw)和f′(Sw)函数值也已知，试求：①见水时的累计注入量；②无水采收率Rev1表达式；③此时某一饱和度点Sw1（Sw1>Swc）所推进的距离L1表达式；④若见水后继续生产，则当出口端含水饱和度为Sw1时，此时的累计注入量V2；⑤此时采出程度Rev2表达式。

五、水平均质各向同性无限大的未饱和油藏中，有相距为a的生产井A和井B，均以产量Q生产T1时间后，井B改为观察井（停产），而井A继续以产量Q生产，试写出观察井B的井底压力计算公式，（设地层厚度h，原油粘度σ，孔隙度φ，综合压缩系数Ct，地层渗透率，原始地层压P1）六、推导水平均质地层，单相刚性稳定渗流基本微分方程式：2000年工程硕士入学考试试题一、简述题(任选8题，每小题5分，共计40分)1．何为渗流速度？它与流体质点在孔隙介质中流动的真实速度的区别何在。

第七章油气两相渗流

No
SoV Bo( P )
式中：
No——时刻 t 的剩余油储量
So——时刻 t ，地层的含油饱和度；
Bo(P)--时刻 t ，原油的体积系数；
V——油层的孔隙体积。
设每下降一个大气压时，从地层中采出的原油总体积为Qo（脱气体积）。
在数值上等于每改变一个大气压时，No的改变。
Qo
dNo dp
d ( SoV ) dp Bo( P )
生产油气比——油井生产时，每采出1吨原油时，
伴随采出的天然气量。 m3/t 或 m3/m3
2、油气稳定渗流时，地层中任意过水断面上的油气比是个常量。
任意过水断面上的油气比R定义：
R Qga Qg1 Qg2
Qoa
Qoa
式中： Qoa——通过某一过水断面A的油流量，地面体积流量； Qga——通过断面A的气流量，标准状况下的体积流量。
Kro oBo
Pw
H e H w
Pe
Kro
dP
Pw Bo ( P )o
Pe
P
第四节油气两相不稳定渗流理论
油气两相同时渗流时的一种求近似解的方法——马氏凯特近似求解法。
一、用物质平衡法求解地层平均压力与地层平均含油饱和度的关系
设油田开发的某时期 t ，剩在地下的原油总体积为 No（地面体积）
dBo( P ) dP
(1 So
Swr
)V
dBg dP
BgV
dSo dP
整理得：
Qg
V
Rg Bo( P
)
dSo dP
So Bo( P )
dRg dP
Rg So Bo2( P )
dBo( P ) dP