西南石油大学2008级渗流理论现象复习

天然能量

（1）油藏中流体和岩石的弹性能 （2）溶解于原油中的天然气膨胀能

（3）边水和底水的压能和弹性能 （4）气顶气的膨胀能 （5）重力能

人工能量 （1）注水 （2）注气

（1）为什么渗流速度增大达西定律就遭到破坏？

（2）怎样判断渗流是服从达西定律还是不服从达西定律？

（3）达西定律破坏之后渗流将遵守什么规律？

（1）当n =1时，为线性渗流运动方程，只有粘滞阻力起作用；

（2）当1/2

（3）当n ＝1/2时，称为渗流平方区，渗流阻力以惯性阻力为主，此后，惯性阻力的增加与压差成固定的比例关系。

SI 渗流力学单位

• 长度：[L ]=m ； 面积：[A ]=m 2 压力：[P ]=MPa 粘度：[?]=mPa.s

• 时间：[t ]=ks 流量：[q ]=m 3/ks

令 C t =C ?+ C ?，综合压缩系数 。物理意义：单位岩石孔隙体积在降低单位压力时，由于孔隙收缩和液体膨胀总共排挤出来的液体体积，可以看成常数。

水压驱动方式：边水强大，水区与油区联通性好，因而采出多少原油，边水就供给油区多少水量，地层能量的耗损能得到及时补充，渗流可视为单相液体稳定渗流。

流线与等压线组成的图形称为水动力学场图

平面径向流压力消耗的特点：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，渗流阻力越大。

r we 0，数值越大，表示污染越严重。不完善井 r we = r w ，S =0，井未受污染。完善井 r we > r w ， S <0，绝对值越大，表示增产效果越好。超完善井

多井干扰的物理现象 在同一油层内，若有多口井同时生产，则其中任一口井工作制度的改变（如新井投产、关井或更换油嘴等），都会引起其周围井井底压力及产量发生变化，这种现象称为井间干扰现象。 井间干扰现象表现为地层中压力的重新分布。

点汇——渗流平面上（或渗流空间中）的一点，周围流体质点向该点会聚，并在此点被吸收。 点源——渗流平面上（或渗流空间中）的一点，流体质点沿径向由此点向四周发射（流出）， 势有以下特点：

（1）势?是一个标量，某点的势等于该点上的压力乘该点的K/?（流度）值。其大小标志着压力的大小，仍具有压力的含义。

（2）势和压力一样都是位置坐标的函数，称为势函数。

（3）势的内容比压力更丰富，包括p 、K 、?。

（4）势是渗流能量与渗流阻力的比值，包含了决定流动的能量P ，决定渗流阻力的K 和μ。

（5）势函数引入有利于书写和数学表达。

边界效应：各类边界（开启的供给源或封闭断层等）对井附近渗流场所产生的影响 一源一汇的水动力学场具有以下特点：

等压线是圆心在x 轴上移动的一族圆 流线是圆心在y 轴上移动的一族圆 y 轴线是等压线 x 轴是流线 整个水动力学场关于y 轴对称

整个水动力学场关于 x 轴对称

()n dp v C dL =S we w r r e -=

渗流速度分布的特点：

（1）对所有流线而言，愈靠近x轴，r1r2的积愈小，因而渗流速度愈大。在x轴上，r1r2乘积最小，渗流速度最大，x轴称为主流线。

（2）在同一条流线上，在注入井井壁流速最大，然后逐渐变小，在r1=r2处（y轴）流速最小，越过y轴后，流速又逐渐增大，在生产井井壁处流速又达最大值。

（3）流速分布是关于y轴对称的。

以等产量异号像的作用代替直线供给边缘的作用的解题方法称为汇源反映法。

原则：反映前后水动力学场完全一样使用汇源反映方法时，必须满足反映前后水动力学场不变的原则。使反映前后直线供给边缘、井壁始终是等压线。

（1）圆形供给边缘的井产量比直线供给边缘的井产量更高，对实际供给边缘来说，其井产量将介于二者之间。

（2）由于将圆形供给边缘简化为直线供给边缘而引起的产量计算误差，一般不超过10％，可见边缘形状对井产量的影响不大。但这一结论不能推广到求地层压力分布，因为两种情况下等压线的分布是截然不同的。

以等强度、对称、同号镜像的作用代替断层作用的解题方法，称为汇点反映法。

弹性驱动方式：在油田开采初期，地层压力高于饱和压力，主要就是依靠原油和岩石的弹性能量开采的开采方式。

压降漏斗：压力降落与空间位置、时间的一条关系曲线（因其类似于一个漏斗状而得名）。弹性驱动的特点：

（1）由于流体及岩层具有弹性，因而井底压力变化在地层中的传播是非瞬时完成的。（2）地层中任意一点上的压力、流速将随时间而变化（3）地层压力的下降，将引起流体和岩石颗粒膨胀，孔隙度下降，从而迫使一部分流体在弹性力的作用下，从孔隙中排除流入井底。弹性能的释放过程。

在弹性开采期，地层内压力波的传播可分为两个阶段：

第一阶段：压力波传播到边界之前的阶段，又称为不稳定早期。

第二阶段：压力波传到边界之后的阶段，又称为不稳定晚期。

井以定井底压力生产时地层压力传播及变化规律

第一阶段：压力波传到地层内任意一点M时，在M点以内的地层释放弹性能，而在M点以外则没有流动，压力曲线在M点的切线是水平的。其特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：压降曲线传到边界以后开始压力波传播的第二阶段，这时边界外的液体开始向地层内不断补充，在相当长时间后，从边界外部流入的液量等于井内排出的液量，此后渗流过程就趋于稳定，压力分布曲线和稳定渗流时的对数曲线一致。

封闭弹性驱动井以定产量投产时地层压力传播及变化规律

第一阶段：压力波传到地层内任意一点M时，在M点以内的地层释放弹性能，而在M点以外则没有流动，压力曲线在M点的切线是水平的。其特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，在保持井产量恒定情况下，相应地井底的压力会下降。

第二阶段：由于边界是封闭的，无外来能量供给，故压力传到B0后，边界B0处的压力就要不断下降，在开始时边界上压力下降的幅度比井壁及地层各点要小些，即B0B1

即当井的产量不变，渗流阻力不变（释放能量的区域已固定）时，地层内弹性能量的释放也相对稳定下来，这种状态称为“拟稳定状态”，在该状态下，地层中任意一点压降速