渗流力学课件
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A>3B B A<3B A 条带状薄板
平面等厚模型
(x，y)
圆形薄板
厚度模型
(x，y，z)
半球状模型
§1.1 油气储集层及其简化
三、油气层的孔隙结构模型和参数模型
1.油气层的孔隙结构模型 非层理结构 三 种 介 质 六 种 结 构
2018/11/12
单纯介质 纯裂缝结构 双重介质 溶洞孔隙结构 裂缝孔隙结构
HX-CHENG 20
§1.2 渗流过程中的力学分析 及驱动类型
5.折算压力 M点液体总水头：
H z Pm v g 2 g P z m g
2
PA Pm 投产前，
而油藏中流体不流动?
z A m
z
x
总水头用压力的形式表示为：
Pr gH Pm gz
Pr 称为折算压力，表示油层中各点液体具有的总能量。
水
2018/11/12
HX-CHENG
油层外部形状及简化示意图
3
联络测线380地震剖面
CCFY（Parm）反演技术
CCFY波阻抗反演剖面
高精度三维反演—HARI
波阻抗栅状图
陕北中生界低孔渗储层预测
泥岩变薄 mud.becomes thinner.
砂岩及其不均质性 sandstone and its heterogeneous
主要内容
§1.1 §1.2 §1.3 §1.4 §1.5 §1.6
2018/11/12
油气储集层及其简化 渗流过程中的力学分析及驱动类型 渗流的基本规律和渗流方式 非线性渗流规律 流体低速下的渗流规律 两相渗流规律
HX-CHENG 1
§1.1 油气储集层及其简化
一、油气储集层
油气层是油气储集的场所和空间。储集层限制流
续函数来描述其分布。
如地层的渗透率具有均质和非均质性、 向同各性和各向 异性。 均质
k ( x, y, z) c
k ( x, y, z) c
各向同性
kx k y kz
非均质
2018/11/12
各向异性 k x k y k z
HX-CHENG 14
§1.1 油气储集层及其简化
等值参数模型：即平均值参数模型。用算术平均或加权 平均的方法来确定油藏 的平均渗透率。现在多用概率统计的
方法确定。
等价参数模型：就是利用实物与模型等价的方法来确定
地层渗透率。如粒间孔隙结构采用等直径毛管束的理想结构模
型求得渗透率值。
2018/11/12 HX-CHENG 15
§1.2 渗流过程中的力学分析 及驱动类型
粒间孔隙结构 微层理结构
三重介质 三重混合结构
HX-CHENG 10
简化
简化
假想结构模型
理想结构模型
粒间孔隙结构
简化
纯裂缝结构模型
纯裂缝结构
裂缝孔隙结构模型
裂缝孔隙结构
溶洞孔隙结构模型
溶洞孔隙结构
§1.1 油气储集层及其简化
2.油气层的参数模型
油气藏中岩石和流体的物性参数是随机变化的难以用连
一、渗流过程中的力学分析
1.流体的重力和重力势能 B A
液源水头 压力
动 力
阻 力
M 重力作用示意图
2018/11/12
N
表示重力势能的压力： Pz
HX-CHENG gz
重率：
g
16
§1.2 渗流过程中的力学分析 及驱动类型
2.流体的质量和惯性力
MV
v0
表现为阻力。
3.流体的粘度和粘滞力
y
v vmax
dv F A dy
2018/11/12
阻力
HX-CHENG 17
§1.2 渗流过程中的力学分析 及驱动类型
4.岩石及流体的压缩性和弹性力 岩石和流体压缩性的大小用压缩系数表示。
1 VL 1 V f 岩石压缩系数： 流体压缩系数： C Cf L VL P V f P 对气体： PV nRT PV ZnRT
Pf
P P
开采前
2018/11/12
P'
Pf P
'
开采后
HX-CHENG
Pf ' P '
18
§1.2 渗流过程中的力学分析 及驱动类型
5.毛管力
水 油 2r 水 油
阻力
动力
1 1 油水接触面为形状简单的弯曲面： Pc ( ' ) R R
单根毛管，油水接触面为球面： Pc 2 cos / r 单根毛管，油水接触面为柱面： Pc / r
2018/11/12 HX-CHENG 21
§1.2 渗流过程中的力学分析 及驱动类型
Pr
基准面选取：通常取原始油水界面 为基准面。 优点：在渗流规律研究中，直接使 用折算压力，就不必考虑油层深度的影 响，简化了理论推导和计算公式。 特性：在静止流体内部各点的折算 压力相等。
2018/11/12
百度文库
HX-CHENG
波 阻 抗 剖 面
limestone and its heterogeneous
灰岩及其不均质性
§1.1 油气储集层及其简化
二、油气储集层的简化
层状油气藏 油气储集层分类
块状油气藏
层状油气藏：地层物性在纵向上的变化比在平面上的变 化大得多的油藏。简化成”平面等厚模型”，即把油气藏看 成等厚度的薄板。 块状油气藏：油层厚度相当大的油藏。简化成“厚度模 型”，有时也将这种模型看成“半球状模型”。 2018/11/12 HX-CHENG
体运动的范围，也影响着流体运动的形态，同时还决
定流动边界形状。所以，油气储集层是流体渗流的重
要外部条件。
2018/11/12
HX-CHENG
2
§1.1 油气储集层及其简化
气顶 边水 底水 含气边缘
气 油
油气分界面
油水分界面 含油外、 内缘 计算含油边缘
开敞式油藏 定压边界 封闭式油藏 供给边界 封闭边界
2018/11/12 HX-CHENG 19
§1.2 渗流过程中的力学分析 及驱动类型
二、与油藏有关的压力概念 1.原始地层压力 P 0 (P i)
2.边界压力 P e 3.地层静压（目前地层压力） PR 4.井底压力 Pw 及井底流压 Pwf
P0 ( Pi )
PR
2018/11/12
Pw Pwf Pe
22
§1.2 渗流过程中的力学分析 及驱动类型
例1-1 油藏中两点A、B，高差10米，压力分别为 PA
=9.35Mpa， PB =9.55Mpa，地层原油密度0.85，试判断地层 中流体的流向？ 解：以B点所在平面为基准面 ， 则：
PBr 9.55MPa
A h=10 m
PAr PA gh 9.35 850 9.8 10 106 9.433( MPa)
A>3B B A<3B A 条带状薄板
平面等厚模型
(x，y)
圆形薄板
厚度模型
(x，y，z)
半球状模型
§1.1 油气储集层及其简化
三、油气层的孔隙结构模型和参数模型
1.油气层的孔隙结构模型 非层理结构 三 种 介 质 六 种 结 构
2018/11/12
单纯介质 纯裂缝结构 双重介质 溶洞孔隙结构 裂缝孔隙结构
HX-CHENG 20
§1.2 渗流过程中的力学分析 及驱动类型
5.折算压力 M点液体总水头：
H z Pm v g 2 g P z m g
2
PA Pm 投产前，
而油藏中流体不流动?
z A m
z
x
总水头用压力的形式表示为：
Pr gH Pm gz
Pr 称为折算压力，表示油层中各点液体具有的总能量。
水
2018/11/12
HX-CHENG
油层外部形状及简化示意图
3
联络测线380地震剖面
CCFY（Parm）反演技术
CCFY波阻抗反演剖面
高精度三维反演—HARI
波阻抗栅状图
陕北中生界低孔渗储层预测
泥岩变薄 mud.becomes thinner.
砂岩及其不均质性 sandstone and its heterogeneous
主要内容
§1.1 §1.2 §1.3 §1.4 §1.5 §1.6
2018/11/12
油气储集层及其简化 渗流过程中的力学分析及驱动类型 渗流的基本规律和渗流方式 非线性渗流规律 流体低速下的渗流规律 两相渗流规律
HX-CHENG 1
§1.1 油气储集层及其简化
一、油气储集层
油气层是油气储集的场所和空间。储集层限制流
续函数来描述其分布。
如地层的渗透率具有均质和非均质性、 向同各性和各向 异性。 均质
k ( x, y, z) c
k ( x, y, z) c
各向同性
kx k y kz
非均质
2018/11/12
各向异性 k x k y k z
HX-CHENG 14
§1.1 油气储集层及其简化
等值参数模型：即平均值参数模型。用算术平均或加权 平均的方法来确定油藏 的平均渗透率。现在多用概率统计的
方法确定。
等价参数模型：就是利用实物与模型等价的方法来确定
地层渗透率。如粒间孔隙结构采用等直径毛管束的理想结构模
型求得渗透率值。
2018/11/12 HX-CHENG 15
§1.2 渗流过程中的力学分析 及驱动类型
粒间孔隙结构 微层理结构
三重介质 三重混合结构
HX-CHENG 10
简化
简化
假想结构模型
理想结构模型
粒间孔隙结构
简化
纯裂缝结构模型
纯裂缝结构
裂缝孔隙结构模型
裂缝孔隙结构
溶洞孔隙结构模型
溶洞孔隙结构
§1.1 油气储集层及其简化
2.油气层的参数模型
油气藏中岩石和流体的物性参数是随机变化的难以用连
一、渗流过程中的力学分析
1.流体的重力和重力势能 B A
液源水头 压力
动 力
阻 力
M 重力作用示意图
2018/11/12
N
表示重力势能的压力： Pz
HX-CHENG gz
重率：
g
16
§1.2 渗流过程中的力学分析 及驱动类型
2.流体的质量和惯性力
MV
v0
表现为阻力。
3.流体的粘度和粘滞力
y
v vmax
dv F A dy
2018/11/12
阻力
HX-CHENG 17
§1.2 渗流过程中的力学分析 及驱动类型
4.岩石及流体的压缩性和弹性力 岩石和流体压缩性的大小用压缩系数表示。
1 VL 1 V f 岩石压缩系数： 流体压缩系数： C Cf L VL P V f P 对气体： PV nRT PV ZnRT
Pf
P P
开采前
2018/11/12
P'
Pf P
'
开采后
HX-CHENG
Pf ' P '
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§1.2 渗流过程中的力学分析 及驱动类型
5.毛管力
水 油 2r 水 油
阻力
动力
1 1 油水接触面为形状简单的弯曲面： Pc ( ' ) R R
单根毛管，油水接触面为球面： Pc 2 cos / r 单根毛管，油水接触面为柱面： Pc / r
2018/11/12 HX-CHENG 21
§1.2 渗流过程中的力学分析 及驱动类型
Pr
基准面选取：通常取原始油水界面 为基准面。 优点：在渗流规律研究中，直接使 用折算压力，就不必考虑油层深度的影 响，简化了理论推导和计算公式。 特性：在静止流体内部各点的折算 压力相等。
2018/11/12
百度文库
HX-CHENG
波 阻 抗 剖 面
limestone and its heterogeneous
灰岩及其不均质性
§1.1 油气储集层及其简化
二、油气储集层的简化
层状油气藏 油气储集层分类
块状油气藏
层状油气藏：地层物性在纵向上的变化比在平面上的变 化大得多的油藏。简化成”平面等厚模型”，即把油气藏看 成等厚度的薄板。 块状油气藏：油层厚度相当大的油藏。简化成“厚度模 型”，有时也将这种模型看成“半球状模型”。 2018/11/12 HX-CHENG
体运动的范围，也影响着流体运动的形态，同时还决
定流动边界形状。所以，油气储集层是流体渗流的重
要外部条件。
2018/11/12
HX-CHENG
2
§1.1 油气储集层及其简化
气顶 边水 底水 含气边缘
气 油
油气分界面
油水分界面 含油外、 内缘 计算含油边缘
开敞式油藏 定压边界 封闭式油藏 供给边界 封闭边界
2018/11/12 HX-CHENG 19
§1.2 渗流过程中的力学分析 及驱动类型
二、与油藏有关的压力概念 1.原始地层压力 P 0 (P i)
2.边界压力 P e 3.地层静压（目前地层压力） PR 4.井底压力 Pw 及井底流压 Pwf
P0 ( Pi )
PR
2018/11/12
Pw Pwf Pe
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§1.2 渗流过程中的力学分析 及驱动类型
例1-1 油藏中两点A、B，高差10米，压力分别为 PA
=9.35Mpa， PB =9.55Mpa，地层原油密度0.85，试判断地层 中流体的流向？ 解：以B点所在平面为基准面 ， 则：
PBr 9.55MPa
A h=10 m
PAr PA gh 9.35 850 9.8 10 106 9.433( MPa)