渗流力学
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_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
渗流力学达西定律公式
摘要：
1.渗流力学简介
2.达西定律的概念
3.达西定律的公式
4.达西定律的应用
正文：
1.渗流力学简介
渗流力学是研究流体在多孔介质中渗流规律的学科，它广泛应用于地下水文学、土壤力学、水利工程等领域。
在渗流力学中，达西定律是一个重要的基本定律，对于分析流体在多孔介质中的渗流特性具有重要意义。
2.达西定律的概念
达西定律，又称达西- 威斯巴赫定律，是由法国工程师达西
（C.V.Darcy）和德国工程师威斯巴赫（R.E.Weisbach）分别于19 世纪提出的。
该定律描述了在多孔介质中，流体渗流速度与压力差成正比，即渗流速度等于压力差除以阻力系数。
3.达西定律的公式
达西定律的数学表达式为：
Q = KiA
其中，Q 表示渗流量，K 表示渗透率，i 表示压力差，A 表示渗流面积。
4.达西定律的应用
达西定律在实际工程中有广泛的应用，如计算地下水的渗流速度、分析土壤的渗水性能、设计水利工程等。
通过达西定律，可以更好地了解流体在多孔介质中的渗流规律，从而为相关领域的研究和实践提供理论依据。
总结来说，渗流力学中的达西定律是描述多孔介质中流体渗流规律的一个重要定律。
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。
(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
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。
地下水流的渗流力学分析
地下水流的渗流力学分析地下水是地球表层下方的水体，由于地壳中的孔隙和裂隙中填充了水分，形成地下水层。
地下水流是指地下水在地下岩层中的运动过程。
为了更好地理解地下水流的运动特性，科学家们进行了渗流力学分析。
一、地下水流的渗流力学基础渗流力学研究地下水流动的原因、特征和规律，是岩石力学和流体力学的交叉学科。
渗流力学的基本原理是达西定律，即渗流速度与渗透率成正比，与流体密度和粘度成反比。
根据达西定律，我们可以计算地下水的渗流速度和渗透率，以及地下水与地下岩层之间的关系。
二、地下水流的物质平衡方程地下水流的物质平衡方程是描述地下水流动的重要工具。
该方程描述了地下水流动过程中水量的变化。
它是根据质量守恒定律推导出来的，可以表达为：∇·(qρ) + ∂(ρΦ)/∂t = S其中，q是地下水流速向量，ρ是地下水密度，Φ是地下水位势，t是时间，S是外部水源和汇水源的贡献。
这个方程可以用来分析地下水在不同区域的流动情况，并预测地下水流动的趋势。
三、地下水流的渗透率计算渗透率是描述岩层渗透性的参数，是测量岩层渗流能力的指标。
地下水流的渗透率计算可以通过实验或野外测试获得。
其中一种常用的方法是Lugeon试验，该试验通过注入标准单位水量来测量注水速度和水压变化，进而计算出地下水的渗透率。
四、地下水流的流动特征地下水流的流动特征包括流速分布、流向、流线和流量等。
地下水流速分布的分析可以通过建立二维或三维数值模型，使用流体力学方程进行数值模拟来实现。
借助计算机技术，科学家们可以获取地下水流动的详细信息，预测地下水流动的趋势。
五、地下水流的影响因素地下水流的流动过程受到众多因素的影响，主要包括岩性、裂隙特征、孔隙度和渗透率等。
岩性是决定地下水流动性质的基本因素，不同的岩性具有不同的渗透性。
裂隙特征是影响地下水流速和渗透率的重要因素，对于裂隙性岩石来说，渗透率的计算需要考虑裂隙的数量、宽度和方向等因素。
孔隙度是描述岩石中可存储和运移水的能力，是衡量地下水资源的关键指标。
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。
渗流力学第一章
10
第一章 渗流基本规律及渗流模型
各种压力的概念
4. 供给压力pe :油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”。
边缘供 给压力pe
11
第一章 渗流基本规律及渗流模型
各种压力的概念
5. 井底压力pw :油井生产时井底测得的压力称为井底压力，
pVRT
实际气体
pV ZRT
实际气体不同 于理想气体的
原因
第一，真实气体分子本身都具有大小， 当压力高时，分子靠近，气体分子本身 的体积和气体所占容积相比已不可忽略； 第二，气体分子间有相互作用力，这种 作用力当相近时为斥力，而稍远就为引 力。而且这种引力的特征是：其大小随 距离增加而很快趋于零。因此，真实气 体和理想气体相比，在压缩性上出现了 偏差。
习惯上也称作为该井的流压。
井壁处 的压力
pw
12
第一章 渗流基本规律及渗流模型
例：4、已知一油藏中的两点，如图，h=10m,pA=9.35MPa, pB=9.5MPa,原油重率γ=0.85，问油的运移方向如何？
解：以B点所处的水平面为参考面
A
则： prB=pB
prA=pA+γh=9.35+(0.85×103×9.8×10)/106 B
3-含气边缘
5
第一章 渗流基本规律及渗流模型
二、 各种压力的概念
1. 原始地层压力pi：油藏在开发以前，整个油藏处于平衡状态，
此时油层中流体所承受的压力称为“原始地层压力”。
原始地层压力获取的方法：
一般在油藏开发初期，第一批探井完井诱喷后，立即 关井测压，所测得的各井油层中部深度压力就是各井的原 始地层压力。
渗流力学课程设计
渗流力学课程设计1. 引言渗流力学作为地下水资源开发和环境保护的重要学科，是地球物理学、水文学、土力学和环境科学的交叉学科。
渗流力学研究物质在多孔介质中的流动规律和所需的参数，为工程应用提供科学依据。
本文将介绍渗流力学的基本理论和课程设计。
2. 渗流力学基本理论渗流力学是以多孔介质为研究对象的流体力学学科。
多孔介质是由连续的实物颗粒构成的，其中每个颗粒之间都有空隙，空隙中充满了流体。
多孔介质的孔隙空间呈现出多样化和复杂性，孔隙大小、形状、结构和连接方式都不同，因此多孔介质流动规律也十分复杂。
在渗流力学中，常用的流动参数包括渗透率、渗流速度、孔隙度、干饱和度、压力等。
渗流力学基本理论包括：1.四个基本方程：质量守恒方程、动量守恒方程、物质守恒方程、能量守恒方程。
2.级数展开法：多孔介质流动可以通过对孔隙度的级数展开来近似处理。
3.梯度原理：渗流力学中的水流动指向压力方向的负梯度。
3. 渗流力学课程设计渗流力学作为一门交叉学科，对本科生来说，学习内容非常丰富。
下面将介绍一些基本的课程设计。
3.1. 实验设计渗流力学实验是学生进行实践探究和实验操作的重要环节。
一些实验方案包括：1.流体渗透系数的测量：通过测量流体滞留和通过多孔性介质的时间来计算渗透系数。
2.导热系数测量：通过流体在多孔性介质中传热的速率来计算导热系数。
3.渗透压测量：使用斯特林针对气体和十分之一斯特林针对液体，在多孔性介质上进行渗透测量。
3.2. 论文写作论文是对渗流力学知识的理论总结以及应用、开发和探索的体现，是学生掌握知识和学术能力的一种重要方式。
学生可以选择任何与渗流力学相关的主题，如：1.孔隙介质中土壤颗粒运动特性研究2.浅层水资源开发与利用3.地下水流动规律模拟及案例应用3.3. 课程设计课程设计是综合应用和实践的结果，旨在把学生的理论知识和实际应用能力综合地体现出来。
常见的课程设计包括地下水资源开发、多孔介质物理模拟、地下水模拟程序设计等。
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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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 Ø
4、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。
13、渗流基本微分方程由哪几个方程组成？答：连续性方程；运动方程；状态方程；特征方程。
14、什么是稳定渗流？答：是指运动要素（如速度、压力等）都是常数的渗流。
15
答 属于拉普拉斯方程。
16
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。
17 答18
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；419、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。
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。
20、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。
21、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。
22、什么叫多井干扰？
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。
23、在多井干扰情况下确定地层中压力重新分布的原则是什么？
答：实质是地层中能量重新平衡，能量大小由压力表示，最终表现为地层中压力重新分布，按压降叠加的
原则。
24、写出势的叠加原则的数学表达式。
答
25 答：一源一汇的特殊现象是舌进现象，是因为注采井间流体流动的最快。
两汇的特殊现象是死油区，由于流
场的对称性，可知在坐标原点的流速为零，此点称为平衡点，在平衡点附近将形成死油区。
26、什么是镜像反映法？遵循的原则是什么？
答：镜像反映法分为汇源反映法和汇点反映法。
汇源反映法是在研究直线供给边界附近一口井的问题时，
可以想象它是一源一汇中的点汇部分，这样就可把直线供给边界附近一口生产井的问题归结为无限大地层中存在等产量的一源一汇的情况，这种方法称为汇源反映法；汇点反映法是在讨论半无限大地层内距直线断层处有一口生产井，断层相当于一条分流线，断层左侧的流体被阻挡而不能流入井中，可见直线断层附近一口井的流场相当于无限大地层中等产量的两汇的流场的一半，于是把断层附近的一口井看作为无限大地层中存在两汇的问题来解决。
遵循的原则：反映法原则，不渗透边界是“同号”等产量反映两汇（两源），反映后不渗透边界保持为分流线；供给边界是“异号”等产量反映（汇源）。
27、什么是水电相似原理？答：液流与电流的相似性即所谓的水电相似原则。
28、什么是等值渗流阻力法？答：根据水电相似原则，用电路图描述渗流过程，然后按照电路有关的定律来求
解。
29、分别写出等值渗流阻力法中内阻和外阻的物理含义及表达式。
答：直线井排流体渗流中：外阻是平面单向流阻力；内阻是平面径向流的阻力。
在圆形井排中：外阻是从
圆形供给边界到生产井排附近的平面径向流；内阻是由生产井排附近到生产井井底克服的径向流阻力。
30、什么是不稳定渗流？在什么情况下发生？答：运动要素与运动时间有关的为不稳定渗流，发生条件：（1）封闭边界（2）多井干扰。
31、在不稳定渗流条件下，压力波是如何传播的？答：压力在传播到边界之前，地层压力随开发时间的增长逐
渐下降，这一阶段为不稳定渗流；压力传播到边界之后，流体主要为拟稳定渗流或稳定渗流，稳定渗流发生在定压边界油藏，拟稳定渗流发生在封闭边界油藏，对于封闭边界油藏驱动方式由初期的弹性驱动转化为后期的溶解气驱动。
32
答
33、什么是导压系数？其物理意义是？答 34、什么是压缩系数和综合压缩系数？物理意义？答物理意义是衡量液体的可压缩性；岩石的压缩系数：单位压差下，单位岩石体积的变化率，物理意义是衡量岩石的可压缩性；综合的压缩系数：单位压差下，单位液体和岩石体积的变化率，C t =C l +C f 。
物理意义是衡量综合的可压缩性。
35
答36答：不稳定试井是利用油井以某一产量进行生产时（或在以某一产量生产一段时间后关井时）所实测的井底压
力随时间变化的资料，用以反求各种底层参数。
37、常规不稳定试井分析包括哪几种方法？
答：（1）压力恢复试井法（2）压力降落试井法。
38、实测压力恢复曲线与理论曲线产生偏差的原因是什么？
答：原因：（1）续流和表皮系数的影响（2）外边界影响
39、常规不稳定试井可进行哪些探边测试？
答：（1）确定断层（2）确定油气和油水边界
40、什么是活塞式驱动和非活塞式驱动？答：活塞式驱动：油水接触面将垂直于流线均匀地向并排移动，含水
区和含油区是截然分开的；非活塞式驱动：由于油水粘度差、毛细管现象、油水重率差以及底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透区，这种驱动方式称为非活塞式的水驱油。
41、影响水驱油非活塞性因素：（1）毛细管压力的影响（2）重率差的影响（3）粘度差的影响
42、常用哪些定量表达式来描述高速非线性渗流？
答：（1）指数式：q=C(△p)n C—取决于岩石和流体性质的常数n—渗流指数，一般1/2<n<1
(2)二项式：△p=Aq+Bq2 A、B—取决于岩石及流体性质的常数。