水电模拟渗流实验

压差与流量的关系：
流量:
Q
I Cq
；
压差：
Pe
Pw
U Cp
(5)
由模拟条件下任意半径 处的电位值 ，可求得实际地层中任意半径 出的
压力 ，即可求得地层中的压力分布：
压力：
P
U Cp
；
对应半径：
r rm CL
(6)
式(1)的压力及半径均用式（6）处理，可求得实际地层中任意点的压力
分布。
三、实验流程
表2 压降漏斗曲线数据记录表（电压法）
外加电压： 井的位置：x0= cm, y0= cm
序号
1
2
3
离生产井距离rm(cm) 0.1
0.5
1
4
5
6
7
5
10
20
Байду номын сангаас30
位置(x,y) (cm)
与生产井间的电压 ΔU(V)
油藏中距井半径 r（m）
与井底压力间的差值 ΔP（ 0.1MPa）
理论曲线中的压降值 ΔPt（ 0.1MPa ）
五、数据处理
实验仪器编号：
模型参数：rem = 地层参数：re =
序号
1
水槽尺寸：
表1 产量与压差关系数据表
；rwm =
；hm =
；ρ= ；T=
；rw=
；h=
；K= ；μ= ；
2
3
4
5
6
7
8
ΔU(V)
3
4
5
6
7
8
9
10
I(mA)
P(0.1MPa) Q(m3 d ) Qt (m3 d )
e(%)
五、数据处理
ln rem
Rm
(3)
rwm
改变电压 值，并测得相应的电流值I。由此可得到 -I关系曲线（理论上
应为直线）。
二、实验原理
任一点电压分布公式：
U
U wm
U ln rem
ln rm rwm
Am Bm ln rm
rwm
(4)
固定U 值,测得不同 rm处的电位值U，由此可得“压降”漏斗曲线。
由“完善井” 电压与电流的关系及相似系数Cp、Cq，可以求出完善井
Cq
I Q
Cp
U P
计算 Cr Cp / Cq
C 1 Cr Cl
c、由 C
k
计算NaCl溶液的电导率
，溶液厚度
hm
CLh
具体见示例。
（2）根据电导率值，从NaCl溶液浓度与电导率关系曲线中查出NaCl
与蒸馏水配制比例，然后进行配制。
四、实验步骤
（3）配制完毕，测定溶液实际电导率值，计算相似系数 。 （4）将调压器旋钮旋至“0”位置，按图1所示连接好电路。 （5）打开电源，顺时针旋转变压器旋钮，将电源电压调到所需值（10伏）。 （6）顺时针慢慢旋动调压器的旋钮，使电压值从低到高变化（最高测量电压 <10伏），并测定各个电压值下生产井的电流值，计算相应的压差及流量。 （7）压降漏斗曲线的测定：连接好图2所示电路，旋动调压器的旋钮，使测 量电压为一固定值（如10伏），通过滑轨计录生产井的坐标（xo,yo），将一 外接电压表一端与测针相连，另一端接零线。从生产井位置（xo,yo)开始， 沿某一半径方向移动测针，隔一定距离记录一个电压值和相应点坐标值(x,y)， 式(6)转换，就可测出压降漏斗曲线。注意：井附近数据点密一些，往外疏一 些。
二、实验原理
圆形恒压边界中心一口直井（完善井）稳定生产时产量计算公式：
Q 2 KhP P
ln re
Rf
(1)
rw
地层中任一点压力分布公式：
P r
P
PW
ln
re
ln rw
A B ln r
rw
(2)
由相似原理可知，模拟模型中电压与电流同样满足上述关系式：
完善“井”“产量”公式： I 2hmU U
《渗流物理实验》
系列教学课件
中国石油大学(华东)石油工程实验教学中心
水电模拟实验 （平面径向稳定渗流）
主讲：付帅师 中国石油大学(华东) 石油工程实验教学中心
一、实验目的
1．掌握水电模拟的实验原理、实验方法，学会计算 相似系数； 2. 测定圆形定压边界中心一口直井生产时产量与压 差的关系，并与理论曲线进行对比，加深对达西定 律的理解； 3.测定生产井周围的压降漏斗曲线，加深对压力场 的分布的认识。
五、数据处理
（1）电解质溶液配制计算 （2）计算相似系数 （3）产量与压差关系 举例说明压力、实际产量和理论产量、误差的计算过程， 并将数据填在表1中，绘制产量与压差的实际和理论关系曲 线。 （4）压降漏斗数据处理与曲线绘制 举例说明实际半径、实测压差和理论压差计算过程，并将 数据填在表2中，绘制实测与理论压降漏斗曲线。
圆形恒压边界中心 一口直井电路图
1 - 电解槽 2 - 铜丝（模 拟井） 3 - 供给边界
测电压法测定压 降曲线电路图
1－电解槽 2－铜丝（ 模拟井） 3－供给边界
三、实验流程
油藏系统
铜带
NaCl溶液
测量系统
变压器
水电模拟 （平面径向稳定渗流）实验装置
可变电阻R1
+—
—
可变电阻R2
水电模拟装置控制面板
四、实验步骤
（1）确定并计算实验参数
a、首先确定模拟油藏的参数的大小：渗透率 K、供给半径re 、井半径
rw 、油层厚度 h、流体粘度 、生产压差 Pe Pw，计算油井产量Q ；
确定模拟系统的有关参数的大小：模拟油藏供给半径 rem、最大电流I、
最大电压 U 。
b、计算相似系数：
CL
re rem