平面径向流
渗流力学-第二章
第二章 单相液体稳定渗流
1. 2. 3.
单向渗流：渗流特征；流场、势场 平面径向渗流：油井、水井（注入井） K发生变化时的单向和平面径向渗流
21
两种渗流压降曲线与等压线分布特点
p
pe
pw
22
第二章 单相液体稳定渗流
第三节
本节要点
单相液体刚性球形径向稳定渗流
1. 掌握球形流的渗流特征 2. 掌握流场、势场的分布
第二节
本节要点
1. 掌握渗流特征 ：速度、压力分布；产量公式
2. 弄清油井与注入井的差别 3. 掌握渗透率发生变化时的渗流特征
单相刚性稳定平面径向渗流
12
第二章 单相液体稳定渗流
1. 平面径向流地层模型
pe pw
水平、均质、等厚的圆形地层模型，其外边缘处有充足的液源供给， 中心钻有一口生产井，该井钻穿全部油层，即中心有一口水动力学完善 井（生产井），供给边缘半径为Re，井半径为Rw，地层厚度h，供给边 缘上压力pe，井底压力pw，单相液体刚性稳定渗流。已知地层渗透率为 K，流体粘度μ，地层厚度h。 13
单向流的渗流面积：
A Bh
单向流时的产量公式：
Q B h x K B h ( pe pw ) ( pe pw ) R
L
上式表明产量和压力差成线性关系，其中:
R
L
KBh
L
KA
是从供给边缘到排液坑道的渗流阻力。
8
第二章 单相液体稳定渗流
3. 渗透率发生变化时的渗流特征
单向刚性稳定渗流
2.掌握流场、势场的分布特征
3.掌握渗透率发生变化时的渗流特征。
2
第二章 单相液体稳定渗流
渗流力学第四章
第四章油气渗流力学基础§4-1 油气层渗流的基本概念一、油气渗流的基本知识流体在孔隙中的流动叫渗流。
由于油层中渗流的流道非常小而又特别复杂，因而渗流的阻力很大，所以渗流的速度是十分缓慢的。
（一）单相渗流在油层的孔隙中，如果渗流仅能满足单一流体的要求，即只有石油或天然气，其渗流状况可称为单相渗流。
由于储油岩层绝大多数是在水体中沉积的，因此在岩石的孔隙中，首先是充满了水，油气是以后运移进来的。
这些后期进来的油气，只有把原来充填在岩石孔隙中的水排挤出去，气才有存储之处。
但是岩石孔隙中的水是不能完全排挤出去的，总有一部分残留在孔隙中，叫做束缚水。
束缚水在油层中的含量，大约占油层孔隙体积的20％左右，它们总是附着在岩石颗粒的表面，不能流动。
因此，所谓石油或天然气在油层孔隙中的单相流动，实际上是在被束缚水占据而变小了的岩石孔隙中渗流。
（二）油、气两相渗流当油层压力高于饱和压力时，天然气完全溶解在油中，此时油层内只有油的单相渗流（束缚水是不能流动的）。
当油田没有外来能量的补充时，在开发过程中，油层本身能量不断被消耗，压力不断下降，以致油层平均压力低于饱和压力，油层孔隙中就会有油、气两种流体的流动，称为油、气两相渗流。
为了进一步了解油、气两相渗流的一些规律，下面介绍几个有关的概念：1．贾敏效应假若在岩石孔隙中渗流的液体里只含有一个小气泡，由于表面张力的作用，这个气泡要终保持它的圆球形状。
当这个气泡的体积小于孔隙的喉道很多时，气泡通过这些喉道是不费力的。
而当其截面积接近于孔隙喉道截面积时，在通过这些不是圆形的喉道截面，或喉道面积稍小于气泡截面积时，就必然要改变气泡的形状。
改变气泡的形状需要一定的力，这力是阻碍油流的阻力。
改变一个气泡不需要多大的力，而大量的气泡就会变成阻碍油流的大阻力，它消耗油藏驱动的能量，促使油层压力进一步降低。
气泡对油流造成阻碍作用的现象叫做贾敏效应。
2．吸留气泡实验证明，当油气层内气体的饱和度低于20％时，气体的相渗透率等于零，即油层孔里没有气体的渗流。
平面径向流
中国石油大学渗流力学实验报告实验日期：2012.12.11 成绩：班级：学号：姓名：教师：同组者：实验二不可压缩流体平面径向稳定渗流实验一、实验目的1、平面径向渗流实验是达西定律在径向渗流方式下的体现，通过本实验加深对达西定律的理解；2、要求熟悉平面径向渗流方式下的压力降落规律，并深刻理解该渗流规律与单向渗流规律的不同，进而对渗透率突变地层、非均质地层等复杂情况下的渗流问题及其规律深入分析和理解。
二、实验原理平面径向渗流实验以稳定渗流理论为基础，采用圆形填砂模型，以流体在模型中的流动模拟水平均质地层中不可压缩流体平面径向稳定渗流过程。
保持填砂模型内、外边缘压力恒定，改变出口端流量，在稳定条件下测量填砂模型不同位置处的水头高度，可绘制水头高度或压力随位置的变化曲线(压降漏斗曲线)；根据平面径向稳定渗流方程的解计算填砂模型的流动系数及渗透率。
三、实验流程实验流程见图2-1，圆形填砂模型18上部均匀测压管，供液筒内通过溢流管保持液面高度稳定，以保持填砂模型外边缘压力稳定。
图2-1 平面径向流实验流程图1－测压管（模拟井）；2～16－测压管（共16根）；18―圆形边界（填砂模型）；19－排液管（生产井筒）；20—量筒；21—进水管线；22—供液筒；23－溢流管；24—排水阀；25—进水阀；26—供水阀。
四、实验步骤1、记录填砂模型半径、填砂模型厚度，模拟井半径、测压管间距等数据。
2、打开供水阀“26”，打开管道泵电源，向供液筒注水，通过溢流管使供液筒内液面保持恒定。
3、关闭排水阀“24”，打开进水阀“25”向填砂模型注水。
4、当液面平稳后，打开排水阀“24”，控制一较小流量。
5、待液面稳定后，测试一段时间内流入量筒的水量，重复三次。
；6、记录液面稳定时各测压管内水柱高度。
7、调节排水阀，适当放大流量，重复步骤5、6；在不同流量下测量流量及各测压管高度，共测三组流量。
8、关闭排水阀24、进水阀25，结束实验。
中国石油大学渗流力学实验-单向流及平面径向流
中国⽯油⼤学渗流⼒学实验-单向流及平⾯径向流中国⽯油⼤学渗流⼒学实验报告实验⽇期：成绩：班级：学号：姓名：教师：同组者：实验⼀不可压缩流体单向稳定渗流实验⼀、实验⽬的1、本实验采⽤的是变截⾯两段均质模型，通过实验观察不同段的不同压⼒降落情况。
2、进⼀步加深对达西定律的深⼊理解，并了解它的适⽤范围及其局限性。
⼆、实验原理⼀维单相渗流实验以稳定渗流理论为基础，采⽤变直径填砂管模型，以流体在模型中的流动模拟⽔平均质地层中不可压缩流体单向稳定渗流过程。
保持填砂管两端恒定压⼒，改变出⼝端流量，在稳定条件下测量填砂管不同位置处的压⼒值，可绘制压⼒随位置的变化曲线；根据⼀维单相稳定渗流⽅程的解并计算两段填砂管的渗透率。
三、实验流程图1-1 ⼀维单相稳定渗流实验流程图1～10－测压管11－供液阀12－供液筒13－溢流管14－供液控制阀15－⽔平单向渗流管（粗）16－⽀架17－⽔平单向渗流管（细）18－出⼝控制阀19－量筒四、实验步骤1、记录渗流管长度、渗流管直径、测压管间距等相关数据。
2、关闭出⼝阀控制“18”，打开供液阀“11”，打开管道泵电源，向供液筒注⽔。
3、打开并调节供液控制阀“14”，使各测压管液⾯与供液筒内的液⾯保持在同⼀⽔平⾯上。
4、稍微打开出⼝阀控制“18”，待渗流稳定后，记录各测压管的液⾯⾼度，⽤量筒、秒表测量渗流液体流量，重复三次。
5、调节出⼝控制阀“18”，适当放⼤流量，重复步骤4；测量不同流量下各测压管⾼度，共测三组流量。
6、关闭出⼝控制阀“18”，关闭供液控制阀“14”，结束实验。
注：待学⽣全部完成实验后，先关闭管道泵电源，再关闭供液阀“11”。
五、实验要求与数据处理表1-1 测压管液⾯基准读数记录表实验仪器编号：单1#表1-2 测压管⽔柱⾼度统计（单位：cm）65=-+÷9.+cm720.95.0举例说明计算过程：⼀流量下1管⽔柱⾼度9. 23⼆流量下5管⽔柱⾼度3.51=-+cm1.+÷0.9573.120=-+cm2.÷+25.4三流量下10管⽔柱⾼度3524.31.1(2)绘制三个流量下，测压管压⼒与流动距离的关系曲线，说明曲线斜率变化原因。
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。
径向流实验报告
篇一：中国石油大学华东渗流力学径向流实验报告中国石油大学渗流力学实验报告实验日期： 2014/12/11 成绩：班级：石工（理科）1202学号： 12090413 姓名：李佳教师：同组者：史家明不可压缩流体平面径向稳定渗流实验一、实验目的1、平面径向渗流实验是达西定律在径向渗流方式下的体现，通过本实验加深对达西定律的理解；2、要求熟悉平面径向渗流方式下的压力降落规律，并深刻理解该渗流规律与单向渗流规律的不同，进而对渗透率突变地层、非均质地层等复杂情况下的渗流问题及其规律深入分析和理解。
二、实验原理平面径向渗流实验以稳定渗流理论为基础，采用圆形填砂模型，以流体在模型中的流动模拟水平均质地层中不可压缩流体平面径向稳定渗流过程。
保持填砂模型内、外边缘压力恒定，改变出口端流量，在稳定条件下测量填砂模型不同位置处的水头高度，可绘制水头高度或压力随位置的变化曲线(压降漏斗曲线)；根据平面径向稳定渗流方程的解计算填砂模型的流动系数及渗透率。
三、实验流程实验流程见图2-1，圆形填砂模型18上部均匀测压管，供液筒内通过溢流管保持液面高度稳定，以保持填砂模型外边缘压力稳定。
图2-1 平面径向流实验流程图1－测压管（模拟井）；2～16－测压管（共16根）；18―圆形边界（填砂模型）；19－排液管（生产井筒）；20—量筒； 21—进水管线；22—供液筒；23－溢流管；24—排水阀；25—进水阀；26—供水阀。
四、实验操作步骤1、记录填砂模型半径、填砂模型厚度，模拟井半径、测压管间距等数据。
2、打开供水阀“26”，打开管道泵电源，向供液筒注水，通过溢流管使供液筒内液面保持恒定。
3、关闭排水阀“24”，打开进水阀“25”向填砂模型注水。
4、当液面平稳后，打开排水阀“24”，控制一较小流量。
5、待液面稳定后，测试一段时间内流入量筒的水量，重复三次。
；6、记录液面稳定时各测压管内水柱高度。
7、调节排水阀，适当放大流量，重复步骤5、6；在不同流量下测量流量及各测压管高度，共测三组流量。
渗流力学复习
渗流力学第一章 渗流的基础知识和基本定律渗流力学：是研究流体在多孔介质中流动规律的一门学科。
油气储集层：是油气储集的场所和油气运移的通道。
油气储集层的特点：1储容性 2渗透性 3比表面大 4结构复杂比表面大和结构复杂这两个特性决定了油气渗流的特点——渗流阻力大，渗流速度慢。
渗流的基本形式：1平面单向流 2平面径向流 3球形径向流渗流速度：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。
φφv v ⋅=压力是一个表示油层能量及其变化的物理量。
原始地层压力：油藏在投入开发以前测得的地层压力。
压力梯度曲线：以第一批探井的原始地层压力与对应的地层深度作出的曲线。
一般是直线。
折算压力：油藏中任一点的实测压力与其埋藏深度有关，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。
0,H H H H g p p M M M M zM -=∆∆+=ρ 渗流过程的受力类型：1粘滞力 2岩石及流体的弹性力 3毛细管压力 4流体的重力 5惯性力油藏驱动方式：1重力水压驱动（与外界连通的水头压力或注水压力） 2弹性驱动（岩石及流体的弹性力） 3溶解气驱动（溶解气的弹性能） 4气压驱动（气顶压缩气体的弹性能） 5重力驱动（其他能量枯竭，油藏具有明显倾角） 达西定律（线性定律）：流量与压差呈线性关系。
微分形式：1平面单向 2平面径向适用条件：1流体为牛顿流体 2渗流速度在适当范围内 高速非线性渗流公式：1二项式 2指数式第二章 单相液体稳定渗流稳定渗流：运动要素（速度压力等）不随时间变化的渗流。
不稳定渗流：运动要素（速度压力等）随时间变化的渗流。
渗流的数学模型：用数学的语言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（组）。
单相液体稳定渗流的数学模型：1连续性方程： 2运动方程： 3状态方程： 4基本微分方程：（拉普拉斯方程） 平面单向流压力分布公式和产量公式：x L p p p p B e e ⋅--= L p p Wh K q B e μ)(-= 压力消耗特点：在沿程渗流过程中，压力均匀下降。
渗流力学精选思考题答案
渗流⼒学精选思考题答案渗流⼒学思考题1、什么是稳定渗流？写出稳定渗流的基本微分⽅程，并说明其属于哪种数理⽅程？答：稳定渗流：在渗流过程中，各渗流要素不随时间变化。
属于拉普拉斯⽅程。
2、有哪些⽅法可得到稳定渗流渗流规律？答：渗流场图和公式。
3、什么是渗流场图？画渗流场图时应作何规定？答：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。
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。
4、由平⾯单向流和平⾯径向流的压⼒分布曲线，说明其压⼒消耗特点。
平⾯单向流：沿程渗流过程中压⼒是均匀下降的。
平⾯径向流：压⼒主要消耗在井底附近，这是因为越靠近井底渗流⾯积越⼩⽽渗流阻⼒越⼤的缘故。
5、单向流的渗流阻⼒：R=uL/kBh ，平⾯径向流的渗流阻⼒：R=µ㏑﹙Re/Rw)/2πkh 。
其物理意义：不知道。
6、写出平⾯径向流的流量公式，并说明提⾼油井产量⼀般有哪⼏种途径？答途径：1酸化压裂，增加渗透率；2增⼤⽣产压差；3加⼊降粘剂，⽕烧油层；4补孔处理；5加密井。
7、什么是油井的完善性？表⽰不完善性有⼏个物理量？答：完善井，即油层全部钻穿，且裸眼完井。
不完善类型：①打开程度不完善②打开类型不完善③双重不完善。
物理量：油层厚度h 、油层打开部分的厚度b 、射孔数、射孔⼦弹的直径、射⼊深度、折算半径、表⽪因⼦。
8、什么是稳定试井？⽤途是什么？答：稳定试井是通过⼈为的改变井的⼯作制度，并在各个⼯作制度稳定的条件下测量其压⼒及对应的产量有关资料，以确定井的产⽣能⼒和合理的⼯作制度，以及推算地层的有关参数等。
⽤途：确定油井合理的⼯作制度；确定油井的⽣产能⼒；判断增产措施的效果；推算地层的有关参数。
指⽰曲线类型：Ⅰ型（n=1，流量和压差呈线性关系）Ⅱ型（n<1，⼀开始即出现⾮线性渗流）Ⅲ型（n>1，曲线不合格，即⼯作制度改变后尚未稳定即测试参数）。
9、什么是采油指数？物理意义？答：采油指数等于消耗单位压差采出的流量，物理意义是表⽰油井⽣产能⼒的⼀个重要参数。
平面径向流
61.75
61.60
61.55
62.00
62.25
62.05
62.25
62.40
62.20
62.20
62.55
62.90
62.75
62.80
63.00
280.0
52.53
317.0
59.57
327.0
61.60
3
12.50
46.75
46.95
46.65
46.65
47.70
48.00
47.80
6656.65
101.90
73.01
5.32
P
5894.70
5899.60
5904.50
5889.80
5897.15
66.27
9.89
P
4439.40
4449.20
443ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.40
4429.60
4439.40
50.87
半径cm
8.88
流量cm3/s
测压管序号
6
7
8
9
平均值
渗透率
平均渗透率k/um2
2.08
96.73
9.89
P
4689.30
4708.90
4718.70
4718.70
4708.90
71.28
不同半径r/cm
4.44
8.88
13.32
17.76
渗透率K/
73.01
88.93
98.94
102.41
由表2-5，砂体的均匀性良好，砂体的渗透率随着半径r的增大而增大，但总的来说砂体的总体渗透率的均匀性良好。
渗流力学复习汇总
油井采出液体中水所占的体积百分数称为含水率。
在多孔介质中渗流的流体的密度、流动速度或流体压力不随时间变化的渗流状态称为稳定流动,又称为定常流动, ∂p/∂t =0。
0.非均匀介质：介质的某种性质与其在介质内部的位置不同而不同，这种多孔介质称为非均匀介质。
这种多孔介质由各种颗粒组成，介质的性质是空间坐标的函数，即介质的性质处处不同,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·Z例:某油田一口位于含油区的探井,实测油层中部原始地层压力为9.0Mpa,油层中部海拔为-1000m ；位于含水区的一口探井实测油层中部原始地层压力为11.7Mpa 。
油层中部海拔为-1300m 。
原油密度为0.85，地层水密度为1，求该油田油水界面海拔。
12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。
试井解释基础知识理论
利用压力恢复曲线可以计算油层渗透率k、表皮系数S以及油层外推压
力等。
13.井筒储集效应和储集系数
在油井开井阶段和刚关井时，由于流体自身的压缩性， 都存在续流影响，这就是“井筒储集效应”。
几种特定流动的压力导数特征斜率值
9.段塞流
在钻柱(DST)测试中，打开井底阀以后，随着地层 流体的产出，测试管柱的液面不断上升。对于自喷能量 差的地层，液面达到井口之前，流动即停止，从而形成 自动关井。这种流动称为“段塞流”。
10.探测半径
当一口井以产量q生产时，井底压力开始下降，压力波不断向地层内部传播， “压降漏斗”不断扩大和加深，在任何时刻ti,都总有那么一个距离ri,在油层中 与生产井距离超过的ri地方，压降仍为0(严格地说，该地方压降仍然非常小，只 是无法探测出来而已).这个距离就称为“探测半径”。
试井解释基本模型 及其特征曲线
一、均质油藏
1、物理模型
✓流体为单相微可压缩液体，储层中达到径向流； ✓忽略毛管力和重力； ✓油井测试前地层各处的压力均匀； ✓地层各向同性，均匀等厚。
井
k
2、数学模型
渗流方程： 2p1pCt p
r2 rr 3.6k t
边界条件： p|t0 pi
p|rpi
rp rrrw
实际上油井一开井总要受到实际上油井一开井总要受到井筒储集和表皮效应或者其他因素的影井筒储集和表皮效应或者其他因素的影响这时虽然也是向着井筒流动但是响这时虽然也是向着井筒流动但是尚未形成径向流的等压面这一阶段称尚未形成径向流的等压面这一阶段称为为早期段早期段在生产影响达到油藏边在生产影响达到油藏边界以后此时因受边界影响不呈平面径界以后此时因受边界影响不呈平面径向流这一阶段称为向流这一阶段称为晚期段晚期段真正真正称为径向流的只是它们之间的一段时间称为径向流的只是它们之间的一段时间即即中期段中期段长庆油田公司第二采油厂2
渗流力学精选思考题答案
渗流力学思考题1、什么是稳定渗流写出稳定渗流的基本微分方程，并说明其属于哪种数理方程在渗流过程中，各渗流要素不随时间变化。
属于拉普拉斯方程。
2答：渗流场图和公式。
3、什么是渗流场图画渗流场图时应作何规定答：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。
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。
4、由平面单向流和平面径向流的压力分布曲线，说明其压力消耗特点。
平面单向流：沿程渗流过程中压力是均匀下降的。
平面径向流：压力主要消耗在井底附近，这是因为越靠近井底渗流面积越小而渗流阻力越大的缘故。
5、单向流的渗流阻力：R=uL/kBh，平面径向流的渗流阻力：R=μ㏑﹙Re/Rw)/2πkh。
其物理意义：不知道。
6、写出平面径向流的流量公式，并说明提高油井产量一般有哪几种途径答途径：1酸化压裂，增加渗透率；2增大生产压差；3加入降粘剂，火烧油层；4补孔处理；5加密井。
7、什么是油井的完善性表示不完善性有几个物理量答：完善井，即油层全部钻穿，且裸眼完井。
不完善类型：①打开程度不完善②打开类型不完善③双重不完善。
物理量：油层厚度h、油层打开部分的厚度b、射孔数、射孔子弹的直径、射入深度、折算半径、表皮因子。
8、什么是稳定试井用途是什么答：稳定试井是通过人为的改变井的工作制度，并在各个工作制度稳定的条件下测量其压力及对应的产量有关资料，以确定井的产生能力和合理的工作制度，以及推算地层的有关参数等。
用途：确定油井合理的工作制度；确定油井的生产能力；判断增产措施的效果；推算地层的有关参数。
指示曲线类型：Ⅰ型（n=1，流量和压差呈线性关系）Ⅱ型（n<1，一开始即出现非线性渗流）Ⅲ型（n>1，曲线不合格，即工作制度改变后尚未稳定即测试参数）。
9、什么是采油指数物理意义答：采油指数等于消耗单位压差采出的流量，物理意义是表示油井生产能力的一个重要参数。
10、什么叫多井干扰其实质是什么答：在油层中当许多油井同时工作时，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，必然会引起其他井的产量或井底压力发生变化，这种现象称为井干扰现象。
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。
渗透率为压力梯度为1时，动力黏滞系数为l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。
在一定压差下，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：如果油气藏外围与天然水源相连通，可向油气藏供液就是开敞式油气藏。
如果外围封闭且边缘高程与油水界面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，一般处于平衡状态，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：油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：水压驱动，弹性驱动，溶解气驱动和重力驱动。
6.在渗流过程中，如果运动的各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时间有关，则称为非定常渗流或者不稳定渗流。
7.渗流的基本方式：平面一维渗流，平面径向渗流，和球面渗流。
8.绘制渗流图时规定这样的原则：任何相邻两条等压线之间的压差必须相等，同时，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：直接从实测的产量压力数据反求地层参数，然后用求得的地层参数来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来的压力分布状态遭受到破坏引起整个渗流场发生变化，自然会影响到邻井的产量，这种井间相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自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：如果均质等厚不可压缩无限大底层上有许多点源，点汇同时工作，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。
渗流力学3
一、填空1.油藏驱动方式：重力水压驱动、弹性驱动、溶解气驱动、气压驱动、重力驱动。
2.基本微分方程考虑的因素：连续性方程、运动方程、状态方程、基本微分方程。
3.油气储集层特点：储容性、渗透性、比表面性、结构复杂性4.完善井：油层全部钻穿、且裸眼完井。
打开程度不完善: 油层未被全部钻开、但以钻开部分是裸眼完井。
5.不完善井: 打开性质不完善: 油层全部钻开采用下套管射孔的方式完井双重不完善：①渗流面积发生改变；②井底附近流线发生弯曲或密集，导致渗流阻力改变。
二、名词解释1.井干扰现象：油层中许多井同时工作时，改变其中任一口井的工作制度（新井投产、事故停产、更换油嘴），而引起其它井的产量或井底压力发生变化的现象井干扰的实质：由于生产条件的变化导致地层内能量供应与消耗失去平衡，以致引起地层内各点压力重新分布。
而压力重新分布是遵循压力叠加原则的。
2.采油指数：消耗单位压差采出的流量。
J=q/△p3.流变性：物体受到外力作用时发生流动和变形的性质。
4.渗流的三种基本几何形式：平面单向流、平面径向流、球形径向流。
平面单向流特点：流线相互平行、垂直于流动方向截面上个点的流速相等；如果流动是稳定流，那么流动方向上任一点的压力只是沿程位移x 的线性函数。
压力消耗特点：沿流程渗流过程中压力是均匀下降的。
平面径向流特点：流线呈放射状，越靠近井底其沈流面积越小二渗流速度越大，反之则反。
压力消耗特点：主要消耗在井底附近，因为越靠近井底渗流面积越小而渗流阻力越大的缘故。
（压降漏斗）球形径向流特点：沈流面积呈球形，流动呈三维流动。
5.绝对无阻流量：是指井底压力等于一个绝对大气压时气井的产量，用qAOF 表示。
6.渗流速度：它是指流体通过单位渗流面积的体积流量。
V=q/A7.真实渗流速度： 流体通过真实渗流面积的体积流量 与流速度的关系φνφν∙= 8导压系数：单位时间内压力传播的面积，tC K φμη= 9.窜流现象：两个渗流场之间存在着的流体交换现象。
径向渗流
中国石油大学渗流物理实验报告实验日期：2014年12月11日成绩：班级：石工（实验）1202学号：姓名：教师：同组者：实验二不可压缩流体平面径向稳定渗流实验一、实验目的1、平面径向渗流实验是达西定律在径向渗流方式下的体现，通过本实验加深对达西定律的理解；2、要求熟悉平面径向渗流方式下的压力降落规律，并深刻理解该渗流规律与单向渗流规律的不同，进而对渗透率突变地层、非均质地层等复杂情况下的渗流问题及其规律深入分析和理解。
二、实验原理平面径向渗流实验以稳定渗流理论为基础，采用圆形填砂模型，以流体在模型中的流动模拟水平均质地层中不可压缩流体平面径向稳定渗流过程。
保持填砂模型内、外边缘压力恒定，改变出口端流量，在稳定条件下测量填砂模型不同位置处的水头高度，可绘制水头高度或压力随位置的变化曲线(压降漏斗曲线)；根据平面径向稳定渗流方程的解计算填砂模型的流动系数及渗透率。
三、实验流程实验流程见图2-1，圆形填砂模型18上部均匀测压管，供液筒内通过溢流管保持液面高度稳定，以保持填砂模型外边缘压力稳定。
1－测压管（模拟井）；2～16－测压管（共16根）；18―圆形边界（填砂模型）；19－排液管（生产井筒）；20—量筒； 21—进水管线；22—供液筒；23－溢流管；24—排水阀；25—进水阀；26—供水阀。
图1 平面径向流实验流程图四、实验步骤1、记录填砂模型半径、填砂模型厚度，模拟井半径、测压管间距等数据。
2、打开供水阀“26”，打开管道泵电源，向供液筒注水，通过溢流管使供液筒内液面保持恒定。
3、关闭排水阀“24”，打开进水阀“25”向填砂模型注水。
4、当液面平稳后，打开排水阀“24”，控制一较小流量。
5、待液面稳定后，测试一段时间内流入量筒的水量，重复三次。
；6、记录液面稳定时各测压管内水柱高度。
7、调节排水阀，适当放大流量，重复步骤5、6；在不同流量下测量流量及各测压管高度，共测三组流量。
8、关闭排水阀24、进水阀25，结束实验。
渗流力学
一、名词解释：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。
平面径向流特点
平面径向流特点
平面径向流特点有以下几个：
1. 平面径向流是指流体在平面内沿着径向方向流动的流动形式。
在平面内的每一点，流体的速度都指向某一固定的中心点。
2. 平面径向流具有旋转对称性，即流体在平面内的任意一点，速度大小都是相等的，只是方向不同。
3. 平面径向流速度的分布是径向对称的，速度沿径向逐渐增大或减小。
4. 平面径向流中，流体的速度是由压力差引起的。
当流体从高压区域流向低压区域时，速度增加；当流体从低压区域流向高压区域时，速度减小。
5. 平面径向流通常发生在旋转设备中，如涡轮机械和离心泵。
在这些设备中，液体或气体沿着旋转轴线流动，形成平面内的径向流。
总之，平面径向流是一种具有旋转对称性的流动形式，速度分布沿径向对称，其特点是流体速度随着压力变化而改变。
4_单相液体稳定渗流理论汇总
pe pw q A v Bh L K
不可压缩液体单向稳定渗流，体积流量 q 与坐标 x 无关，是一常数。
16
4 单相液体稳定渗流理论
6、渗流场（水动力学场）图
流线与等压线组成的图形称为水动力学场图 在渗流场中压力相等的空间点组成的面称为等压面 在同一渗流平面内，压力相等的点组成的线称为等压线
一条对数型曲线。
井底附近地层压力迅速 下降，能量大量损耗。
压降漏斗
pw pe
pw r
33
4 单相液体稳定渗流理论
平面径向流压力消
pe
pw pe
耗的特点：压力主
要消耗在井底附近，
pw
这是因为越靠近井
底，渗流面积越小，
渗流阻力越大。
34
4 单相液体稳定渗流理论
从供给边缘到 地层中任一点r 处的压降
的减小而减小，因而渗流
速度随径向距离的减小而
v
K pe pw 1 v ln re r rw
增大，压能迅速转变成动
能，表现出井底附近压力 迅速下降，能量消耗速度 加快的特征。 rw
39
r
4 单相液体稳定渗流理论
在一水平均质等厚圆形地层中心有一口完善井，地层边缘有充 足的液源供给，单相均质不可压缩液体服从达西渗流。已知 re=10000m，rw=0.1m，pe=10MPa，pw=9MPa，K=0.5μm2， μ=3mPa.S，h=10m。
p 0 z
稳定流
p 0 t
平面径向渗流微分方程：
p p 2 0 2 x y
2 2
24
4 单相液体稳定渗流理论
平面极坐标：
坐标变换：
y r
o
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中国石油大学渗流力学实验报告实验日期：2014.12.11 成绩：班级：石工（实验）1202 学号：姓名：教师：付帅师同组者：实验二不可压缩流体平面径向稳定渗流实验一、实验目的1、平面径向渗流实验是达西定律在径向渗流方式下的体现，通过本实验加深对达西定律的理解；2、要求熟悉平面径向渗流方式下的压力降落规律，并深刻理解该渗流规律与单向渗流规律的不同，进而对渗透率突变地层、非均质地层等复杂情况下的渗流问题及其规律深入分析和理解。
二、实验原理平面径向渗流实验以稳定渗流理论为基础，采用圆形填砂模型，以流体在模型中的流动模拟水平均质地层中不可压缩流体平面径向稳定渗流过程。
保持填砂模型内、外边缘压力恒定，改变出口端流量，在稳定条件下测量填砂模型不同位置处的水头高度，可绘制水头高度或压力随位置的变化曲线(压降漏斗曲线)；根据平面径向稳定渗流方程的解计算填砂模型的流动系数及渗透率。
三、实验流程实验流程见图2-1，圆形填砂模型18上部均匀测压管，供液筒内通过溢流管保持液面高度稳定，以保持填砂模型外边缘压力稳定。
1－测压管（模拟井）；2～16－测压管（共16根）；18―圆形边界（填砂模型）； 19－排液管（生产井筒）；20—量筒； 21—进水管线；22—供液筒；23－溢流管；24—排水阀；25—进水阀；26—供水阀。
四、实验步骤1、记录填砂模型半径、填砂模型厚度，模拟井半径、测压管间距等数据。
2、打开供水阀“26”，打开管道泵电源，向供液筒注水，通过溢流管使供液筒内液面保持恒定。
3、关闭排水阀“24”，打开进水阀“25”向填砂模型注水。
4、当液面平稳后，打开排水阀“24”，控制一较小流量。
5、待液面稳定后，测试一段时间内流入量筒的水量，重复三次。
；6、记录液面稳定时各测压管内水柱高度。
7、调节排水阀，适当放大流量，重复步骤5、6；在不同流量下测量流量及各测压管高度，共测三组流量。
8、关闭排水阀24、进水阀25，结束实验。
注：待学生全部完成实验后，先关闭管道泵电源，再关闭供水阀26。
五、实验要求及数据处理1、实验要求(1)将原始数据记录于测试数据表中，根据记录数据将每组的3个流量求平均值，并计算测压管高度；绘制三个流量下压力随位置的变化曲线（压降漏斗曲线），说明曲线形状及其原因。
(2)根据平面径向稳定渗流方程，计算填砂模型平均渗透率、不同半径范围的渗透率，评价砂体的均匀性。
(3)写出填砂模型流量与总压差的关系表达式，并绘出流量与总压差的关系曲线。
2、数据处理流量与总压差的关系表达式：()wew e R R P P Kh ln 2Q μπ-=（2-1）任意半径范围的渗透率计算公式：()21212lnP P h r r Q K -=πμ （2-2）式中：e P —模型外边缘压力，10-1MPa ； w P —模型出口端面压力，10-1MPa ；e R —供给边缘半径，cm ； w R —井筒半径，cm ；h —地层厚度，cm ； μ—流体粘度，s mPa ⋅；1P 、2P —任意半径1r 、2r 处的压力，10-1MPa 。
3、平面径向流实验数据记录表实验设备编号：径5井表1 测压管液面基准读数记录表测压管编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 测压管基准读数，cm0 0.2 0.3 0.1 0.2 0.1 0.1 0.1 0.3 0.1 0.2 0.2 0.2 0.3 0.1 0.1 0.2填砂模型（内）半径＝18.0cm，填砂厚度＝2.5cm，中心孔（内）半径＝0.3cm，相邻两测压管中心间距＝4.44cm，水的粘度＝1m Pa·s表2 测压管液面读数记录表序号测压管液面读数，cm 体积cm3时间s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 171 67.670.770.870.770.770.870.970.8717170.770.87171.570.971.171.2158 84.0 120 63.7 138 67.92 27.456.456.556.356.357.257.357.157.457.757.457.35858.958.858.959354 36.4 370 39.3 390 40.43 1.447.147.346.946.948.248.448.248.549.148.848.749.550.750.750.950.9412 31.7 405 31.3 435 33.3取流量一下1管为例计算：测压管水柱高度为：67.6+2.5÷2-0=68.85cm，同理可得其余各组数据，填入表3中。
表3 流量一下压力随位置的变化数据表序号测压管水柱高度，cm流量cm3/s平均流量cm3/s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 171 68.8571.7571.7571.8571.7571.9572.0571.9571.9572.1571.7571.8572.0572.4572.0572.2572.351.8801.9321.8832.0322 28.6557.4557.4557.4557.3558.3558.4558.2558.3558.8558.4558.3559.0559.8559.9560.0560.159.7259.5979.4149.6533 2.6548.1548.2548.0547.9549.3549.5549.3549.4550.2549.8549.7550.5551.6551.8552.0552.0512.9913.00012.93913.063根据表3，由P= gh，计算得下表。
表4 流量一、二、三下压力随位置的变化数据表测压管标号17 13 9 5 1 3 7 11 15流动距离-17.76 -13.32 -8.88 -4.44 0 4.44 8.88 13.32 17.76 流量一7090.3 7060.9 7051.1 7031.5 6747.3 7031.5 7060.9 7031.5 7060.9 流量二5894.7 5786.9 5718.3 5620.3 2807.7 5630.1 5728.1 5728.1 5875.1 流量三5100.9 4953.9 4846.1 4699.1 259.7 4728.5 4855.9 4885.3 5081.3分析：由压力公式r R R R P P P P ewe w e e ln ln --= ，压力是表示能量大小的物理量。
由压力分布可知，当距离 r 成等比级数变化时，压力 p 成等差级数变化。
因此，压力在供给边缘附近下降缓慢，而在井底附近变陡，说明液体从边缘流到井底其能 量大部分消耗在井底附近。
这是因为平面径向渗流时，从边缘到井底渗流断面逐渐减小。
由于稳定渗流时从边缘到井底各断面通过的流量相等，所以断面越小渗 流速度越大，渗流阻力越大，因此能量大部分消耗在井底附近，所以曲线大体呈 中间低,周围高的漏斗形状。
算模型平均渗透率：2111150.153100000/)3.67476.7075(5.223.018ln11.932)(2Relnm Pw Pe h Rw Q K μππμ=-⨯⨯⨯⨯=-=2222233.81100000/)7.28079.5884(5.223.018ln1597.9)(2Relnm Pw Pe h Rw Q K μππμ=-⨯⨯⨯⨯=-=2333317.70100000/)7.2591.5091(5.223.018ln1000.13)(2Relnm Pw Pe h Rw Q K μππμ=-⨯⨯⨯⨯=-=所以 232167.101317.7033.8150.1533m K K K K μ=++=++=r 1=4.44cm 时，2212111168.116100000/)3.67475.7031(5.223.044.4ln1932.1)(2lnm P P h r r Q K μππμ=-⨯⨯⨯⨯=-=2212121246.58100000/)7.28072.5625(5.223.044.4ln1597.9)(2lnm P P h r r Q K μππμ=-⨯⨯⨯⨯=-=2212131309.50100000/)7.2598.4713(5.223.044.4ln1000.13)(2lnm P P h r r Q K μππμ=-⨯⨯⨯⨯=-=则平均渗透率为：2131211108.75309.5046.5868.1163m K K K K μ=++=++=同理可以求出r 1=8.88cm,13.32cm,17.76cm 时的渗透率，如表2-5所示。
表5 不同半径范围的渗透率 不同半径r/cm4.44 8.88 13.32 17.76 渗透率K/2m μ75.0866.0673.0075.47（3）填砂模型流量与总压差的关系表达式为：()wew e R R P P Kh ln 2Q μπ-=，相关数据如下表所示： 总压差/Pa 328.3 3077.2 4831.4 流量/(cm 3/s)1.9329.59713.000六、实验总结平面径向渗流实验是达西定律在径向渗流方式下的体现，通过本实验加深了对达西定律的理解，熟悉了平面径向渗流方式下的压力降落规律，并深刻理解该渗流规律与单向渗流规律的不同，对渗透率突变地层、非均质地层等复杂情况下的渗流问题及其规律加深了了解。