《渗流力学》练习题 答案
渗流力学课后习题答案 第六章
第六章 水驱油理论基础 三、习题详解【6-1】试推导油水两相渗流的连续性方程。
【解】在dt 时间内流入流出原油质量之差12M M -,应等于单元体中原油质量的变化∆M12M M M ∆-=12()()()o oy o ox o oz v v v M M dxdydzdt xy z ρρρ∂⎡⎤∂∂-=-++⎢⎥∂∂∂⎣⎦()o o S M dxdydzdt tρφ∆∂=∂ 两相渗流油相的连续性方程:()()()()o oy o o o ox o oz v S v v xy z t ρρφρρ∂∂⎡⎤∂∂-++=⎢⎥∂∂∂∂⎣⎦ ()oy o ox oz v S vvV xy z t φ∂∂⎡⎤∂∂-++=⎢⎥∂∂∂∂⎣⎦ o o S v tφ∂∇⋅=-∂水相的连续性方程:()wy w wx wz v S v v x y z t φ∂∂⎡⎤∂∂-++=⎢⎥∂∂∂∂⎣⎦w w S v tφ∂∇⋅=-∂【6-2】设水做平面一维非活塞式水驱油,试直接从这一单元体出发推导非活塞式水驱油饱和度分布的微分方程。
并进一步推出饱和度分布公式。
【解】油水的连续性方程分别为o o v Sx t φ∂∂=-∂∂ (1) W W v Sx tφ∂∂=-∂∂ (2) 地层中任一点的油水饱和度又存在如下关系:1w o S S += (3)(1)、(2)同乘以截面积A 得:o o Q Sx t φ∂∂=-∂∂ (4) w w Q Sx tφ∂∂=-∂∂ (5) 因为任一时刻t 通过两相区内任一截面的水流量w w Q Qf =,且总液量Q 与x 无关,所以将w w Q Qf =代入(5)得:w w f SQA x tφ∂∂=-∂∂ 由于含水率w f 是w S 的单值函数,所以上式可写作:'()w w w w S SQf S A x tφ∂∂=-∂∂ ——饱和度分布的微分方程式 任取一饱和度面(,)w w S x t S I=代入微分方程有: '|()|w w w ww w w w S S S SS SA Qf S t xφI I==∂∂-=∂∂即:'()www w A S S xt Qf S φ∂∂=-∂∂ 对于饱和度面两边取全微分有:0w w x t S Sd d x t∂∂+=∂∂ ∴t w wxd S S xt d ∂∂=-∂∂ ∴'()x w w t d Qf S d A φ= 0'0()xtw w x t x Qf S d d A φ=⎰⎰'00()tw w t f S x x Qd A φ-=⎰ ——饱和度分布公式式中:0x ——某一等饱和度面的初始位置x ——该等饱和度面t 时刻的位置ttQd ⎰——到t 时刻为止的累积采液量或累积注水量【6-3】求解非活塞式水驱油渗流规律时需要哪些基础资料?【答】孔隙度、油水相对渗透率、原始油水界面位置、油层断面面积、油水粘度、地层厚度、产量等。
高等渗流力学习题集答案
作业1—程林松写出下列问题的运动方程:(1)多相渗流(油、气、水)(2)多重介质渗流(孔隙-裂缝-溶洞介质)(3)各向异性介质(4)非线性渗流(低渗)(5)非牛顿渗流作业2—程林松如下图所示,水平、均质、等厚、长度为a2,宽度为b2的长方形地层(两条断层和两条供给边界),地层厚度为h ,渗透率为K ,流体粘度为μ,综合压缩系数为t C ,在地层中间有一口生产井,弹性不稳定渗流,油井半径为w R ,原始地层压力为e p (供给边界压力也为e p ),导压系数:tC K μη=。
要求: (1) 在0=t 时刻以定产量Q 生产时,建立描述该流动的数学模型;(2) 在0=t 时刻以定压Pw 生产时,建立描述该流动的数学模型;(3) 在0=t 时刻以定产量Q 生产时,简述两种求解任一时刻地层任一点压力的思路和方法。
作业3—程林松要求:(1)推导该流场的等势线和流线方程,并画出渗流场示意图;(2)以此为例说明复势叠加原理;(3)定量分析在x轴和y轴上等势线、流线、渗流速度的特点和变化规律;(4)说明这是一个什么流动过程?作业4—程林松推导底水油藏水平井产量计算公式,油井见水时间计算公式。
作业5—程林松利用保角变换方法求解三分支裂缝井渗流问题:(1)写出等势线和流线方程;(2)绘制相应的渗流场图,分析三分支裂缝井渗流场的特点;(3)推导相应的产量计算公式。
作业6—程林松对比说明常规黑油模型和多相多组分模型流体物性参数的计算方法的差别。
作业7—程林松与常规油藏相比,低渗、特低渗油藏渗流特征的差别,建立渗流数学模型时如何考虑?作业8—程林松写出你理解的N-R迭代求解方法及过程(举例说明)?作业9—程林松如图所示有一边水油藏,已知地层厚度h,孔隙度Φ,流体粘度µ,刚性稳定渗流,已知Pe,Pw,Rw,a,B。
要求:(1)简述用势的迭加原理求油井产量Q的方法和步骤?(2)用保角变换方法推导油井产量Q的计算公式?作业10—程林松如图所示,距直线供给边a处有一产量为Q的生产井,已知Pe,Pw,Q,h,K,µ,a,Rw,刚性稳定渗流,试利用复势函数理论,定量分析该流场的特点(等势线分布及特点、流线分布及特点、渗流速度)作业11—程林松写出黑油与多组份渗流数学模型,说明物性参数计算方法的差别?作业12—程林松写出完成一流体混合物完整PT相图的求解过程和方法?黄世军老师作业绪论1、水平、均质、等厚三角形油藏(如图所示,两侧具有封闭边界、一侧具有恒定定压边界,压力为Pi,渗透率K,流体粘度为μ,厚度为h,弹性压缩系数为Ct,在油藏中部(位置如图所示)有一口井初始时刻(t=0)恒定产量 Q 生产,井筒半径为 Rw,地层原始压力为 Pi,弹性不稳定渗流;请写出该渗流问题的渗流数学模型。
渗流力学考试试题及答案
硕士研究生课程渗流力学考试试题及答案一. 简答题1.什么是多孔介质?.什么是多孔介质?多孔介质指的是这样的一个体积;可以把它分成很多微小的体积,在每个小体积中,都包含有固体和流体;其中固体部分称为“骨架”,而充满流体(液体及气体)的部分称为“孔隙”。
所有连通的孔隙所占的体积称为“有效孔隙”。
在有效孔隙中,流体可以从一点连续运动到任意另外一点。
在一般情况下,常认为孔隙都是连通的。
在自然界,多孔介质指的是松散土层,含裂隙或溶隙的坚硬岩石,而含有溶洞或地下暗河的岩溶介质不属于这个范围。
河的岩溶介质不属于这个范围。
多孔介质具有孔隙性、多孔介质具有孔隙性、多孔介质具有孔隙性、压缩性和贮水或释放出水的一些性质。
压缩性和贮水或释放出水的一些性质。
2.比贮水系数.比贮水系数比贮水系数S s 定义为水头下降一个单位时,从表征体元中释出的水所占的体积,即 h U U S ws D D =0其中D U w 表示[U 0]中由于多孔介质骨架的变形和水的膨胀而释出的水的体积;D h 表示水头的下降值。
下降值。
3.Darcy 定律定律1856年,法国的H .Darcy 在装满砂的圆管中进行实验。
得到如下关系式: lH H KA Q 21-= 式中Q 是渗流量;H 1和H 2是通过砂样前后的水头;l 是砂样沿水流方向的长度;A 是试验圆筒的横截面积,包括砂粒和孔隙两部分面积在内;K 是比例系数,称为渗透系数,也称水力传导系数。
上式中l H H 21-的即水力梯度J ,故可改写为KJ AQ V == 上述两个关系式称为Darcy 定律。
它表示渗流速度V 与水力梯度成正比关系。
与水力梯度成正比关系。
4.建立双重介质渗流方程时的基本假设(1)岩层中孔隙和裂隙的分布彼此都是连续的,即所谓的“二重性”假定。
双重介质的名称即由此而来。
根据这一假定,在渗流区中每个点上都有两个水头,一个是孔隙水头H ,另一个是裂隙水头H f 。
(2)孔隙以贮水为主,裂隙以导水为主,水自孔隙经裂隙流向别处,这样总的渗透性就决定于裂隙的渗透性。
《渗流力学》练习题+答案解析
《渗流力学》练习题+答案一、名词解释1.渗流力学:研究流体在多孔介质中流动规律的一门学科。
2.采油指数:单位压差下的产油量。
3.舌进现象:当液体质点从注水井沿x 方向己达到生产井时,沿其他流线运动的质点还未达到生产井,这就形成了舌进现象。
4.稳定渗流:运动要素(如速度、压力等)都是常数的渗流。
5.绝对无阻流量:气井井底压力为一个大气压时的气井产量。
6.渗流速度:流体通过单位渗流面积的体积流量。
7.多井干扰:多井同时工作时,地层内各点的压降等于各井单独工作时的压力降的代数和。
8.稳定试井:通过认为地改变井的工作制度,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等有关资料,以确定井的生产能力和合理的工作制度,以及推算地层的有关参数等。
二、填空1.符合(流量和压差成正比)的渗流叫(线性渗流)。
2.油气储集层的特点(储容性)、(渗透性)、(比表面大)和(结构复杂)。
3.渗流的三种基本几何形式有(平面单向流)、(平面径向流)、(球形径向流)。
4.流体渗流中受到的力主要有(粘滞力)、(弹性力)和(毛细管压力)。
5.单相液体稳定渗流的基本微分方程是(02=∇p ),为(拉普拉斯型方程)。
6.单相液体不稳定渗流的基本微分方程是(21pp t η∂∇=∂),为(热传导方程型方程)。
7.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)。
8.等产量两汇流场中等势线方程为(r 1r 2=C 0),y 轴是一条(分流线),平衡点是指(流场中流速为零的点)。
9.气井稳定试井时,按二项式处理试井资料时,其流动方程为(2sc sc 2wf 2e Bq Aq p p +=-),绝对无阻流量表达式(Bp p B A A q 2)(42a 2e 2AOF -++-=)。
三、简答题1.试绘图说明有界地层中开井生产后井底压力传播可分为哪几个时期?2.渗流速度和真实渗流速度定义。
给出两者之间的关系。
渗流速度:流体通过单位渗流面积的体积流量,A q v /=。
《渗流力学》复习题及答案-
中国石油大学(北京)远程教育学院渗流力学期末复习题一、概念题(可由文字或公式表示,本类型题目也可以以填空题的形式出现)1、压力梯度曲线2、非线性渗流的二项式3、采油指数4、不完善井折算半径5、势的叠加6、平面径向稳定流的渗流阻力7、稳定试井8、折算压力9、活塞式水驱油10、渗流速度11、达西定律12、汇点反映13、综合弹性压缩系数14、导压系数15、等饱和度面移动方程二、简答及概念题(本类型题目有的可以以填空题的形式出现)16、按照储集层的空间形态,油藏可以分成为哪两种类型?17、简述油藏开发中的几种天然能量对应驱油方式。
18、简述油藏流体渗流时流体质点真实平均速度的概念,及其与渗流速度的关系。
19、简述多口生产井同时生产时存在死油区的原因,并给出2种以上动用死油区的方法。
20、写出不稳定试井的概念。
21、写出单相不可压缩流体单向渗流时的产量表达式。
22、根据镜像原理,作出图中两条断层相夹油井的“镜像”:备注:此题可以扩展为两条平行断层、两条断层呈直角、两条断层呈120°等等类型,复习的时候应该要注意。
23、什么是压力的叠加原理?(可由公式或文字表达)24、简述油水两相渗流区形成的原因是什么,其中哪一个更重要?25、作出单相液体封闭边界,油井定产时地层的压力波传播示意图,并说明压力传播的阶段及其特点。
(此题还需要注意和它相似的另外三种情况:封边外边界、油井定压;定压外边界、油井定产;定压外边界、油井定压) 26、什么是汇源反映法?汇点反映?三、在由一条断层和一条直线供给边界构成的水平、均质、等厚油藏中有一口生产井,如图所示,供给边界的压力为pe ,井到水平边界距离为a ,到垂直边界的距离为b ,地层渗透率K ,原油粘度μ,孔隙度φ,油层厚度h ,油井半径Rw ,在稳定渗流的情况下,试写出该井井底流压的表达式。
(本题15分)考虑:如果是不稳定渗流时井底流压的表达式又是什么四、推导考虑重力与毛管力作用下的含水率公式。
渗流力学课后习题答案
渗流力学课后习题答案渗流力学课后习题答案渗流力学是研究地下水流动规律的一门学科,它在地质工程、水利工程等领域有着广泛的应用。
在学习渗流力学的过程中,习题是检验理论掌握程度和提高解题能力的重要方式。
下面将为大家提供一些渗流力学课后习题的答案,希望能对大家的学习有所帮助。
一、渗透率和渗透系数计算1. 计算渗透率时,需要知道渗透系数和介质的孔隙度。
渗透系数的单位是什么?如何计算渗透率?答:渗透系数的单位是米/秒。
渗透率的计算公式为:渗透率 = 渗透系数× 孔隙度。
2. 若一个土层的渗透率为1×10^-4 cm/s,孔隙度为0.4,求该土层的渗透系数。
答:渗透率的单位为cm/s,而渗透系数的单位为m/s。
所以需要将渗透率的单位转换为m/s。
1 cm = 0.01 m,所以渗透率为1×10^-6 m/s。
渗透系数 = 渗透率 / 孔隙度= (1×10^-6 m/s) / 0.4 = 2.5×10^-6 m/s。
二、多孔介质中的渗流1. 一个矩形土层,长为10 m,宽为5 m,渗透系数为1×10^-4 cm/s,上表面水头为10 m,下表面水头为5 m,求该土层的渗流速度。
答:渗流速度的计算公式为:渗流速度 = (上表面水头 - 下表面水头) × 渗透系数 / (土层厚度× 孔隙度)。
土层厚度为10 m,孔隙度未知,无法计算准确的渗流速度。
2. 一块长方形土层,长度为20 m,宽度为10 m,渗透系数为1×10^-3 cm/s,上表面水头为10 m,下表面水头为5 m,求该土层的渗流速度。
答:渗透系数的单位为cm/s,需要将其转换为m/s。
1 cm = 0.01 m,所以渗透系数为1×10^-5 m/s。
渗流速度 = (上表面水头 - 下表面水头) × 渗透系数 / (土层厚度× 孔隙度) = (10 m - 5 m) × (1×10^-5 m/s) / (20 m × 孔隙度) = 5×10^-6 / (20 × 孔隙度) m/s。
渗流力学在线作业试题及答案
第一阶段在线作业第1题双重介质是存在( )种孔隙结构的介质您的答案:B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:认知类题目,考点为地层流体渗流介质的类型第2题在其孔隙中至少含有一种液相或气相碳氢化合物(石油或天然气)的地层称为。
您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:考点为地层流体的概念第3题层状构造储集层一般存在于海相沉积和内陆盆地沉积之中,可能是一层,也可能是很多性质不同的油层的叠加;该类储层中的渗流一般是。
您的答案:B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:考点为三种基本流动的概念以及渗流的环境第4题如果油藏外围封闭(断层遮挡或尖灭作用),无水源,则称为“ ”。
您的答案:C题目分数:0.5此题得分:0.5批注:地层边界分类的性质第5题如果油藏外围有天然露头并与天然水源相通,且边界压力能保持恒定,则为“ ”您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:地层边界分类的性质第6题油藏在开发以前,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“ ”您的答案:E题目分数:0.5此题得分:0.5批注:油藏状态中5种压力的概念第7题一般在油藏开发初期,第( )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您的答案:D题目分数:0.5此题得分:0.5批注:原始地层压力测试的方法第8题原始地层压力梯度曲线为P=a+bH,其中b> 1.2表示油藏为:您的答案:B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:原始地层压力梯度曲线的概念和应用第9题一口井的油层中部海拔-940米,油水界面海拔-1200米,地层油比重为0.85,实测油层中部压力为94公斤/平方厘米,折算到原始油水界面的折算压力为( )公斤/平方厘米您的答案:D题目分数:0.5此题得分:0.5批注:折算压力概念及计算方法第10题实际油藏形状和布井状况都比较复杂,但可以从实际油藏中抽象出具体的渗流特征,根据分析,可以将油藏中的渗流可以分成三类典型的方式,即:您的答案:B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:三种基本流动的概念第11题大多数情况下,油藏中的液体渗流服从达西定律,但也存在破坏的可能性,渗流速度较高时破坏达西定律,如下表述正确的原因是:您的答案:B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:非线性渗流的判断准则第12题单向稳定流的等压线分布特征为:您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:单向稳定流的水动力学场图第13题单向稳定流和平面径向稳定流的相同点为:您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:达西定律第14题圆柱形石英砂模型长为40厘米,横截面直径D=2.5厘米,渗透率2.5达西,实验用液体粘度为3.45厘泊,为了使通过模型的流量为4厘米3/分,需要在模型两端建立压差为多少大气压?您的答案:B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:达西定律第15题油层中有一口井,由于钻井的时候产生了污染,在射孔后进行了酸化作业,测量后得到该井的表皮系数为1.5,该井为:您的答案:C题目分数:0.5此题得分:0.5批注:完善井及不完善井的概念及判断标准第16题您的答案:C题目分数:0.5此题得分:0.5批注:第17题您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第18题您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第19题您的答案:A 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第20题您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第21题您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:第22题某井放喷时井产量1500吨/日,原油比重0.85,体积系数1.2,油层厚度20米,孔隙度20%,渗透率640毫达西,地下原油粘度9厘泊,油井半径10厘米,试判断井底渗流是否破坏线性关系?您的答案:正确题目分数:0.5此题得分:0.5批注:非线性渗流规律的判断第23题依靠与外界连通的边水或人工注入水的压能驱使原油流动可能的驱动方式为:您的答案:A,B,C,D,E题目分数:0.5此题得分:0.5批注:5种驱动方式的概念第24题油藏流体在渗流的过程中,可能受到的力有哪几种?您的答案:A,B,D题目分数:0.5此题得分:0.5批注:油藏流体渗流时的力学分析,受到5种力的作用第25题弹性力对应的驱动方式可能是您的答案:A,B,C题目分数:0.5此题得分:0.5批注:5种驱动方式的概念第26题多孔介质的特征为您的答案:A,B,C,E题目分数:0.5此题得分:0.5批注:渗流的力学环境第27题下面关于“渗流速度与真实渗流速度”表述正确的是您的答案:B,D题目分数:0.5此题得分:0.5批注:渗流速度和质点真实流速的概念及相互关系第28题达西试验中,流体的流量和如下哪些物理量成正比您的答案:A,C,E题目分数:0.5此题得分:0.5批注:达西定律第29题下面关于“达西定律”的表述正确的为您的答案:A,B,C题目分数:0.5此题得分:0.5批注:达西定律第30题地层渗流为非线性渗流时,流体所受的阻力主要为:您的答案:A,B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:非线性渗流的概念第31题建立油气渗流数学模型时,下列哪类方程必不可少您的答案:A,B,C,E题目分数:0.5此题得分:0.5批注:油气渗流数学模型的建立第32题在地层条件下,每下降一个单位压力时时,单位体积岩石中孔隙体积的缩小值称为您的答案:C,D题目分数:0.5此题得分:0.5批注:压缩系数的概念第33题单相均质可压缩流体在弹性孔隙介质的质量守恒方程中,如下表述为正确您的答案:B,D题目分数:0.5此题得分:0.5批注:质量守恒原理及连续性方程的建立第34题单相不可压缩液体稳定渗流数学模型建立的条件为:您的答案:A,B,D题目分数:0.5此题得分:0.5批注:油气渗流数学模型的建立第35题关于非线性渗流规律的指数式表示,如下正确的是:您的答案:C,D题目分数:0.5此题得分:0.5批注:非线性渗流规律的指数式表达和二项式表达第36题以下关于平面径向流稳定渗流特征表述正确的是:您的答案:B,D,E题目分数:0.5此题得分:0.5批注:平面径向渗流的产量公式、压力分布特点第37题提高油井产量可能的方法有:您的答案:A,C,D,E题目分数:0.5此题得分:0.5批注:油井的产量公式第38题稳定试井的具体方法为:您的答案:A,B,C,D题目分数:0.5此题得分:0.5批注:稳定试井的方法第39题您的答案:A,B,C,E 题目分数:0.5此题得分:0.5批注:第40题您的答案:B,C题目分数:0.5此题得分:0.5批注:作业总得分:20.0作业总批注:第二阶段在线作业第1题您的答案:C 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第2题您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第3题您的答案:D 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第4题您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第5题您的答案:A 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第6题您的答案:A 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第7题您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第8题您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第9题您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第10题您的答案:C 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第11题您的答案:D 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第12题您的答案:D 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第13题您的答案:A 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第14题您的答案:A 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:第15题您的答案:B题目分数:0.5此题得分:0.5批注:水电相似原理第16题您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:无限大地层等产量两汇的渗流速度分布第17题您的答案:A题目分数:0.5此题得分:0.5批注:直线供给边界的映射第18题您的答案:E题目分数:0.5此题得分:0.5批注:直线断层的映射第19题在同一油层内,若有多口井投产,则其中必然有一口井工作制度的改变不会引起其它井井底压力及产量发生变化。
渗流力学课后习题答案第二章
第二章 单相不可压缩液体的稳定渗流【2-1】在圆形油藏中心有一口完善井,穿透四个K 、h 不同的小层(见表)。
各层的孔隙度0.2φ=,2000m e r =,10cm w r =,9MPa e p =,8MPa w p =,03mPa s μ=⋅, 求:(1) 油井总产量Q 。
(2) 平均地层渗透率p K 。
(3) 绘制地层压力分布曲线,求从供给边线到井距10m 处和1000m 处的压力损失。
(4) 求液体从供给边线处运动到井底所需的时间。
表2.1 不同厚度的渗透率厚度m 渗透率2m μ 1h1K 2h 2K 3h3K 4h4K【解】(1) 记四个小层的产量分别为1Q ,2Q ,3Q ,4Q ,则总产量为4123412()lne w i i ewp p Q Q Q Q Q K h r r πμ-=+++=∑ 612332(98)10(30.160.480.610 1.0)10319.6m /d 2000310ln0.1π---⨯=⨯+⨯+⨯+⨯⨯=⨯⨯(2) 令 Q Q =虚拟实际 则有112233442()2()()ln lnp e w e w e ew wK h p p p p K h K h K h K h r r r r ππμμ--=+++∴ 112233441()p K K h K h K h K h h=+++230.160.480.610 1.00.6536810μ⨯+⨯+⨯+⨯==+++m(3) 由达西公式有()12w w r p r r p Q dr dp Kh r μπ⋅=⎰⎰图2.6 压力分布曲线 epln ()2w wQ rp r p Kh r μπ=- ()ln ln e w w e w wp p rp r p r r r -=+110(10)8ln 8.47MPa 20000.1ln 0.1p =+= 10(10)98.470.53MPa e p p p ∆=-=-=同理 1000(1000)98.930.07MPa e p p p ∆=-=-= 压力分布曲线如图所示。
2011《渗流力学》A参考答案 - 水文
2011—2012学年 第一学期 《渗流力学》试卷(A )参考答案一、名词解释(每小题3分、共15分)1、第一类边界条件:给出压力或势的边界条件。
2、表皮效应:由于油井的不完善性,而使油井的生产能力增大或减小的效应。
3、稳定试井: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,测量其压力及对应产量等有关资料,以确定井的生产能力及合理工作制度和反求地层参数的方法。
4、拟稳定状态:封闭弹性驱油藏,油井以定产量时,随着时间的增加,从井壁到边界各点压降幅度趋于一致的状态。
5、非活塞式水驱油:水驱油过程中,水渗入到含油区后,不能将全部原油置换出去,而是出现一个油水同时混合流动的油水混合区的驱替方式。
二、填空题(每空1分、共15分) 1、惯性阻力;渗流速度;压力梯度。
2、静水力学内部压力分布规律;同一水平面上;油藏中两点是否处于同一水动力系统;地层中流体的流向。
3、确定井底附近地层参数;推算目前地层压力;判断油井完善程度;探测油层边界;分析增产措施效果;估算泄油区内的原油储量。
4、逐渐增加;不变。
三、简答题(共 20 分)1、油井指示曲线三种情况,并解释各曲线代表的渗流情况。
(5分) 曲线I 表示流量与压差成线性关系。
曲线II 表示渗流速度较小时,流动服从达西定律,指示曲线呈 直线,随渗流速度增大,达西定律被破坏,指示曲线弯曲。
曲线III 表示油井生产还未达到稳定之前,就测取P wf 、q 值。
评分标准:三条曲线的解释各1分,画图2分2、等产量一源一汇油水界面移动示意图,并解释出现该现象的原因。
(5分)由流体质点的运动速度21r r ah q v π=,可见水驱油时,同一油水界面上,x 轴上流体质点的21r r 最小,流速 最快,沿x 轴流体质点最先到达生产井井底。
评分标准:每小点1分3、画出定压边界、定产生产时压力波的传播规律,并写出定产条件的数学模型(10分)tPr P r r P ∂∂=∂∂+∂∂η1122 o t P P ==0|o r r P P e ==|khQ r P rw r r πμ2|=∂∂= 评分标准:微分方程2分,定解条件各1分四、在刚性水压驱动方式下,某井的供给边缘半径为250m ,井半径为10cm ,供给边缘上的压力为12.0MPa ,井底流压为6.0MPa ,油层厚度为10m ,渗透率为500×10-3μm 2,地下原油粘度为9mPa 。
渗透力学习题集解析
《渗流力学》习题集第1章渗流基本规律及渗流模型【练1-1】油气层中多孔介质的类型有几种?【练1-2】渗流的基本概念?油气渗流的基本概念?【练1-3】折算压力的概念?【练1-4】压力梯度曲线和地层压力系数的概念?【练1-5】油气藏中的驱动能量有哪些?【练1-6】四口油井测压资料如表,已知原油比重0.8,油水界面的海拔为-950m,分析哪个井为低压区?【练1-7】油藏中两点,高差10m,高点压力9.35MPa,低点压力为9.5MPa,原油重率0.85,问原油流动方向?【练1-8】边长5cm正方形截面岩心,长100cm,倾斜放置,倾斜高差50cm,入口端(上部)压力P1=0.2MPa,出口端(下部)压力P2=0.1MPa,液体重率0.85,渗流段长度100cm,液体粘度2mPa·s,岩心渗透率1µm2,求流量?50cm【练1-9】测定圆柱形岩心渗透率,岩心半径为1cm,长度为5cm,在岩心两端建立压差,使粘度为1mPa·s的液体通过岩心,在2分钟内测量出通过的液量为15cm3,两端的压差为157mmHg,计算岩心渗透率?【练1-10】高速非达西的机理?其渗流速度表达式?【练1-11】已知地层的渗透率4µm 2,液体粘度4mPa·s ,地层孔隙度0.2,液体密度850kg/m 3,井产量50m 3/d ,地层厚度10m ,井半径10cm ,射孔井段每m 射10孔,孔半径为10mm ,试确定井壁处的流动是否服从达西定律?【练1-12】一口裸眼完成井,打开油层厚度为10m ,地下日产油量100m 3,井半径10cm ,地层渗透率1µm 2,孔隙度0.2,流体粘度4mPa·s 、重度850kg/m 3,液体单向流动,试问此时液体由地层流至井底是否服从达西定律?【练1-13】由一直线断层与一直线供给边界构成的水平均质等厚油藏中有一口生产井,供给边界上的压力为P e ,井底压力为P w ,地层渗透率为K ,原油粘度µ,孔隙度Ф,油层厚度h ,油井半径r w ,不考虑岩石和流体的弹性,以油井为直角坐标原点写出稳定渗流数学模型?【练1-14】如图所示的边界条件物理问题,以油井为极坐标原点写出稳定渗流的数学模型?Γ2【练1-15】试根据球向渗流达西定律基本形式推导出半球形流动的定产量内边界条件表达式?第2章 单相不可压缩液体稳定渗流规律【练2-1】已知供给边界r e 处压力为P e ,油井产量为Q ,根据达西定律微分形式推导平面径向渗流压力分布? RP e2r we P wr e【练2-2】等压线、流线概念?渗流场概念及绘制原则?【练2-3】已知K=1µm 2,µ=2mPa·s ,压差为 1.5MPa ,R e =10Km ,R w =0.1m ,R 1=10Km ,R 2=1m ,Ф=0.2,求液体质点从R 1移动到R 2需用多长时间?(平面径向流)。
石油工程渗流力学习题答案
1、由题意知ΔL =10cm 时:3260/60(/)*1.5()*10()p 0.5()1.5()*20()q L cm s cp cm atm K AD cm μ∆∆===a05.0MP P =∆1(2旧版):设有一均质无限大地层中有一生产井,油井产量q =100m 3/d ,孔隙度=0.25,h =10m ,求r =10m ,100m ,1000m ,10000m 时渗流速度和液流速度,通过计算,能看出什么? 解:2h A r π=,渗流速度q v A=,液流速度w vφ=当r=10m 时,34q 100/864001000(/)0.00184/22 3.1410()10()0.00184100/10000.000184/ 1.8410/q m ks v m ksArhm m cm s cm sπ-⨯====⨯⨯⨯=⨯==⨯s /cm 1037.7w 4-⨯=当r=100m 时,51.8410cm /s v -=⨯,s /cm 1037.7w 5-⨯= 当r=1000m 时,61.8410cm /s v -=⨯,s /cm 1037.7w 6-⨯= 当r=10000m 时,71.8410cm /s v -=⨯,s /cm 1037.7w 7-⨯= 由此可以看出,离井眼越远,渗流速度以及液流速度也越小2(4旧版):设油层p e =12MPa ,p w =10.5MPa ,r e =10000m ,r w =0.1m ,r =100m ,求r ~r e 及r w ~r 两区内的平均压力。
解:e w e e e wr lnr rln r P P P P =--;e w e wr 2lnr e P P P P -=-当r =100m 时,1210.51000012ln11.410000100ln 0.1P M Pa ==--在r ~re :,e 121.4e 1.93121.94r 102ln 2ln 100re P P P P M P a--=-=-==MPa在r w ~r :w w11.33r 2lnr P P P P M Pa -=-11.4-10.5=11.4-=1002ln0.15(7旧版):已知液体服从达西定律成平面径向流入井,r e =10km ,r w =10cm ,试确定离井多远处地层压力为静压力与井底流动压力的算术平均值? 解:由题意得:e w e e we e wr ln r r 2ln r P P P P P P +==--→r =解得r =31.623m6(8旧版):地层渗透率与井距离r 成线性规律变化,在井底r =r w 处,K =K w ,在供给边缘r =r e 处,K =K e ,计算流体服从达西定律平面径向流的产量,并将此产量与同等情况下,各自渗透率都为K w 的均质地层平面径向流产量相比较。
渗流力学题
渗流力学 模拟试卷A (闭卷)答案一、概念题(可由文字或公式表示)( 每小题2分,共计30分) 1、压力梯度曲线——p=a+bh2、非线性渗流的二项式——2p aQ bQ ∆=+3、采油指数——QJ p=∆,单位压差下油井日产量 4、不完善井折算半径——由于井底不完善,导致流线集中而引起的附加压力降落,这个附加压力可以用缩小的井半径来表示,称为不完善井折算半径。
sw we e R R -=5、势的叠加——1nii =Φ=Φ∑6、平面径向稳定流的渗流阻力——ln 2e wr R Kh r μπ=7、稳定试井——通过人为改变油井生产工作制度,待生产稳定后进行压降与产能变化规律的研究的试井方法。
8、折算压力——Pr=P+γZ ,表示各点流体相对于一个平面的总能量。
9、活塞式水驱油——假设水驱油时,油水接触面将垂直于流线均匀地向井排流动,含水区和含油区截然分开,这称为活塞式水驱油。
10、渗流速度——Qv A=流体通过多孔介质时,假设单位时间内流体通过整个渗流的截面的流体速度。
11、达西定律——KpQ ALμ∆=∆ 12、汇点反映——以断层面为界面,一口生产井镜像反映得到同样的性质的井,称为汇点反映。
13、综合弹性压缩系数——t f L C C C φ=+ 14、导压系数——tKc μ,表示压力波在地层中传播速度的快慢量。
15、等饱和度面移动方程——'00()()tw w f S x x q t dt Aφ-=⋅⎰ 二、简答题(每小题6分,共计30分)1、简述油藏开发过程中可能出现的主要驱油能量种类。
答:压能、气顶气膨胀力、液体及岩石的弹性力、溶解气的膨胀力、原油本身的重力2、作图:根据镜像原理,作出图中两条断层相夹油井的“镜像”。
答:3、简述等值渗流阻力法在多排井上应用时的步骤。
答:(1)根据水电相似原理,做出等价电路图;(2)写出渗流时各井排的内外阻;(3)列出电路方程;(4)求解。
4、简述非活塞式驱替的形成原因及其特点。
渗流力学习题答案1-7章
一、 公式推导1、均质水平圆形地层中心一口生产井,油井以定产量q 生产,已知井折算半径r we ,边界压力p e ,地层厚度h ,若在r e 到r 1(地层中某点)之间服从线性渗流规律,r 1到r we 之间服从二项式非线性渗流规律(2dp v v dr Kμβρ=+,v —渗流速度),求井底压力p wf 的表达式。
2αρννμ+=Kdr dp 2[()]22e ewfwe p rp r q q dp dr K rh rhμαρππ=+⎰⎰11221211111ln 2222e we r r e wf r r we e r q q q q p p dr dr Kh r h r Kh r h r r μαρμαρππππ⎛⎫-=+=+-⎰⎰ ⎪⎝⎭2、均质水平等厚圆形地层中有一口完善生产油井以定井底压力p wf 生产,地层流体向井的流动服从达西定律且呈稳定渗流,已知油井半径r w ,供给边界半径r e ,供给边界压力p e ,地层厚度h ,地层流体粘度为K ,地层流体粘度为μ。
请导出油井产量的表达式。
渗流0122=+drdpr r d p d 转换0)(1=dr dpr dr dp r 积分 1C drdpr = 分离变量 dr rC dp 11=21ln C r C p += 带入初始条件 21ln C r C p e e += 21ln C r C p w w += 联立求得 r r r r p p p p ewe w e e ln ln --= 求导r r r p p drdp we w e 1ln -=带入达西表达式 r r r p p K v wew e 1ln -=μ 产量表达式 rhv Av q π2==wew e r r p p Kh q ln)(2μπ-=P191-1、H g pe p ∆+=ρ(1)p=9+850*9.8*(-940+950)*106-=9.0833MPa (2)p=8.5164MPa (3)p=9.633MPa (4)p=9.4831MPa 1号井是低压的1-2、9+850*9.8*(-1000-x )*106-+1000*9.8*(x+1300)*106-=11.7 1-3、都折算到B 平面MPa gh p p A za 43.9=+=ρ<B p 所以由B 流向A P342-1、计算雷诺数dv l q π= s cm ld qv /018.0==π2.0103.35.17Re 35.1〈*==-μφρkv 所以服从达西定律2-2、3600*241002v r q π= v=58.9 cm/s Re=10.66>0.3 所以不服从达西定律。
渗流力学课后答案
第一章1.有四口油井测压资料间表1。
表 题1的压力梯度数据已知原油的相对密度0.8,原始油水界面的海拔为-950m ,试分析在哪个井附近形成低压区。
解:将4口井的压力折算成折算压力进行比较111m m zm H g p p ∆+=ρ=9.0×106+0.8×103×9.8×(950-940)=9.08MPa222m m zm H g p p ∆+=ρ=9.0×106+0.8×103×9.8×(950-870)=9.48MPa333m m zm H g p p ∆+=ρ=9.0×106+0.8×103×9.8×(950-850)=9.58MPa444m m zm H g p p ∆+=ρ=9.0×106+0.8×103×9.8×(950-880)=9.45MPa由数值上可以看出在第一口井处容易形成低压区。
2.某油田有一口位于含油区的探井,实测油层中部的原始地层压力为8.822×106Pa ,油层中部海拔为-1000m 。
位于含水区有一口探井,实测地层中部原始地层压力为11.47×106 Pa ,地层中部海拔-1300m 。
已知原油的相对密度为0.85,地层水的相对密度为1。
求该油田油水界面的海拔高度。
解:由于未开采之前,油层中的油没有流动,所以两口探井的折算压力应相等,设h 为油水界面的海拔高度,则:()10008.91085.010822.8361111-⨯⨯⨯+⨯=∆+=h H g p p m m zm ρ ()13008.91011047.11362222-⨯⨯⨯+⨯=∆+=h H g p p m m zm ρ由21zm zm p p =可得:=h -1198.64m 该油田油水界面的海拔高度为-1198.64 m3.某油田在开发初期钻了五口探井,实测油层中部原始地层压力资料见表2。
渗流力学课后题答案(1)
ln
2a Rw
9
*
ln
2
*
250 *102 10
是圆形供给边缘时
Q
2 khP
2*3.14*300*103 *8*102 * 20
428.08
cm3 / s
ln
a Rw
9 * ln
250 *102 10
圆形供给边缘比直线供给边缘多
428.08 393.24 *100% 8.86% 393.24
1200 1000
800 600 400 200
0 0
10
20
30
得Q(cm3/s)为:980.4, 826.8, 658.5, 580.06
绘图(△P,Q)曲线,得采油指数 K 47.6
k k
Q
ln
Re Rw
ln
Re Rw
47.6
*9*
ln
30910 10
0.36
m2
2 hP
P
Q
ln
Re Rw
2 kh
626.3617
*
9
*
ln
3.091*104 1
2*3.14*400*103 *103
23.2(0.1MPa)
2.32
MPa
P Pe P 10.5 2.32 8.18MPa
第三章 单相稳定流 习题3-8
利用 Q Qo *106 * Bo
o *86400
任意点M取在生产井井壁
q
q
b
q
aq
q
w 2 ln
Rw *2b*2a*
4a2 4b2
q
C 2 ln 8abRw
a2 b2
C
渗流力学课后习题答案第二章
第二章 单相不可压缩液体的稳定渗流【2-1】在圆形油藏中心有一口完善井,穿透四个K 、h 不同的小层(见表)。
各层的孔隙度0.2φ=,2000m e r =,10cm w r =,9MPa e p =,8MPa w p =,03mPa s μ=⋅,求:(1) 油井总产量Q 。
(2) 平均地层渗透率p K 。
(3) 绘制地层压力分布曲线,求从供给边线到井距10m 处和1000m 处的压力损失。
(4) 求液体从供给边线处运动到井底所需的时间。
表 不同厚度的渗透率厚度m渗透率2m μ 1h1K 2h 2K 3h3K 4h4K【解】(1) 记四个小层的产量分别为1Q ,2Q ,3Q ,4Q ,则总产量为4123412()lne w i i ewp p Q Q Q Q Q K h r r πμ-=+++=∑ 612332(98)10(30.160.480.610 1.0)10319.6m /d 2000310ln0.1π---⨯=⨯+⨯+⨯+⨯⨯=⨯⨯(2) 令 Q Q =虚拟实际 则有112233442()2()()ln lnp e w e w e ew wK h p p p p K h K h K h K h r r r r ππμμ--=+++∴ 112233441()p K K h K h K h K h h=+++ 230.160.480.610 1.00.6536810μ⨯+⨯+⨯+⨯==+++m(3) 由达西公式有()12w w r p r r p Q dr dp Kh r μπ⋅=⎰⎰图 压力分布曲epln ()2w wQ rp r p Kh r μπ=- ()ln ln e w w e w wp p rp r p r r r -=+110(10)8ln 8.47MPa 20000.1ln 0.1p =+= 10(10)98.470.53MPa e p p p ∆=-=-=同理 1000(1000)98.930.07MPa e p p p ∆=-=-= 压力分布曲线如图所示。
《渗流力学》练习题+答案
《渗流力学》练习题+答案一、名词解释1.渗流力学:研究流体在多孔介质中流动规律的一门学科。
2.采油指数:单位压差下的产油量。
3.舌进现象:当液体质点从注水井沿x 方向己达到生产井时,沿其他流线运动的质点还未达到生产井,这就形成了舌进现象。
4.稳定渗流:运动要素(如速度、压力等)都是常数的渗流。
5.绝对无阻流量:气井井底压力为一个大气压时的气井产量。
6.渗流速度:流体通过单位渗流面积的体积流量。
7.多井干扰:多井同时工作时,地层内各点的压降等于各井单独工作时的压力降的代数和。
8.稳定试井:通过认为地改变井的工作制度,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等有关资料,以确定井的生产能力和合理的工作制度,以及推算地层的有关参数等。
二、填空1.符合(流量和压差成正比)的渗流叫(线性渗流)。
2.油气储集层的特点(储容性)、(渗透性)、(比表面大)和(结构复杂)。
3.渗流的三种基本几何形式有(平面单向流)、(平面径向流)、(球形径向流)。
4.流体渗流中受到的力主要有(粘滞力)、(弹性力)和(毛细管压力)。
5.单相液体稳定渗流的基本微分方程是(02=∇p ),为(拉普拉斯型方程)。
6.单相液体不稳定渗流的基本微分方程是(21pp t η∂∇=∂),为(热传导方程型方程)。
7.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)。
8.等产量两汇流场中等势线方程为(r 1r 2=C 0),y 轴是一条(分流线),平衡点是指(流场中流速为零的点)。
9.气井稳定试井时,按二项式处理试井资料时,其流动方程为(2sc sc 2wf 2e Bq Aq p p +=-),绝对无阻流量表达式(Bp p B A A q 2)(42a 2e 2AOF -++-=)。
三、简答题1.试绘图说明有界地层中开井生产后井底压力传播可分为哪几个时期?2.渗流速度和真实渗流速度定义。
给出两者之间的关系。
渗流速度:流体通过单位渗流面积的体积流量,A q v /=。
智慧树知到《渗流力学(山东联盟)》章节测试答案
智慧树知到《渗流力学(山东联盟)》章节测试答案第一章1、根据流体流动的空间特点,通常可将油气藏分为和两大类A.构造油气藏B.层状油气藏C.岩性油气藏D.块状油气藏答案:层状油气藏,块状油气藏2、流体在岩石孔隙中渗流时所受的力可以忽略的是A.毛管力B.重力C.弹性力D.惯性力答案: 惯性力3、气体在岩石孔道中渗流时的效应是导致气测渗透率大于液测渗透率的根本原因A.扩散B.滑脱C.对流D.吸附答案: 滑脱4、油水两相渗流时,相渗透率ko、kw与绝对渗透率k之间的关系是A.ko+kw=kC.ko+kw<kD.ko=kw=k答案: ko+kw<k5、在渗流过程中,流体的流速取决于流动的和之间的相对关系A.动力B.毛管力C.阻力D.粘滞力答案: 动力,阻力第二章1、一个完整的数学模型应包括A.渗流综合微分方程B.初始条件C.边界条件D.其余三项全是答案:其余三项全是2、是油气渗流数学模型必须包括的组成部分A.运动方程B.质量守恒方程C.初始条件答案:运动方程,质量守恒方程,初始条件,边界条件3、利用油气渗流数学模型可以解决的问题包括A.压力的分布B.速度的分布C.饱和度的分布D.分界面移动规律答案: 压力的分布,速度的分布,饱和度的分布,分界面移动规律4、渗流过程必须遵循质量守恒定律,即:在地层中任取一微小单元体,在单元体内若没有源和汇存在,那么包含在单元体封闭表面之内的液体质量变化应等于同一时间间隔内液体流入质量与流出质量之差A.对B.错答案: 对5、综合压缩系数的物理意义是单位岩石体积在降低单位压力时,由孔隙收缩和液体膨胀共排挤出来的液体体积,可看成是常数A.对B.错答案: 对第三章1、对于单向稳定渗流,以下说法正确的是A.地层内的压力随时间变化B.压力沿流体流动方向呈对数函数关系C.等压线是一组相互平行的直线D.其余三项说法都正确答案:D2、地层流动系数指的是A.khB.kh/μC.k/μD.k/(μC*)答案:B3、液体平面径向稳定渗流的流量与成正比A.地层渗透率B.流体粘度C.供给半径与油井半径之比的对数D.压力差答案:AD4、从供给边缘到井排处假想的排液坑道的渗流阻力称为渗流内阻A.对B.错答案:B5、等值渗流阻力法在应用时要求不同井排上各井的井径、产量和井底压力均应相当A.对B.错答案:B第四章1、弹性不稳定渗流的多井干扰问题可以用方法求解A.势的叠加原理B.镜像反映原理C.水电相似原理D.等值渗流阻力法答案:A2、针对不同的油藏模型和内外边界条件建立数学模型,并求解得到解析解。
渗流力学课后习题答案 第五章
第五章 天然气的渗流规律【5-1】直接推导理想气体做平面一维等温稳定渗流的产量公式。
【解】由题意得:22()0(0)(0)()e wd m x x L dx m m m L m⎧=≤≤⎪⎪⎪=⎨⎪=⎪⎪⎩求解得 ()m x =e we m m m x L --故 dpdx =e w m m L--由Q Av Bhv == (g K dp dx μ-)=g BKh dp dmdm dxμ- 由m =02pg p dp Zμ⎰得dp dm =2g Zp μ故Q =2BKhZ p e w m m L -,再由sc sc sc pT QQ p ZT=得: sc Q =2BKhZ p sc sc pT p ZT e w m m L -=2sc e wsc BhKT m m p T L- 【5-2】直接推导理想气体做平面径向等温稳定渗流的产量公式。
【解】由题意得:22()1()0()()()w e e e w wd m r dm x r x r dr r dr m r m m r m⎧+=≤≤⎪⎪⎪=⎨⎪=⎪⎪⎩ 解微分方程得:()ln ln e w ee e w wm m r m r m r r r -=-Q Av ==2()g K dp rh dx πμ-=2g rhK dp dmdm drπμ =212ln g e w e g wu Z m m rhK p rr πμ-⋅⋅⋅=()ln e w ewhKZ m m r p r π-sc Q =()ln e w ewhK m m r r π-scsc T p T【5-3】某圆形气藏的半径1Km e r =,供给边界压力10MPa e p =,10m h =,20.1m K μ=,0.01mPa s g μ=⋅,井底半径=0.1m w r ,7.9MPa w p =,地层温度为85℃,气体的压缩因子0.84Z =,求圆形地层中心这口气井的产量。
【解】由公式Q =()lne w e whKZ m m r p r π-和sc Q =sc sc pT QZP T得 sc Q =()ln e w ewhK m m r r π-scsc T p T又由e w m m -=220222ew e w p p p e w p g g g g p p pp p dp dp dp Z Z Z Zμμμμ--==⎰⎰⎰ sc Q =22()ln e e w scrsc g rhK p p T p T Z πμ-⋅w1262623633100.110(1010)(7.910)(237.1585)100.110(273.1520)0.01100.84ln0.118.64m /sπ--⎡⎤⨯⨯⨯⨯⨯-⨯+⎣⎦=⋅⨯⨯+⨯⨯⨯=【5-4】已知下列数据,试计算假压力和假时间(上机)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
《渗流力学》练习题+答案一、名词解释1.渗流力学:研究流体在多孔介质中流动规律的一门学科。
2.采油指数:单位压差下的产油量。
3.舌进现象:当液体质点从注水井沿x方向己达到生产井时,沿其他流线运动的质点还未达到生产井,这就形成了舌进现象。
4.稳定渗流:运动要素(如速度、压力等)都是常数的渗流。
5.绝对无阻流量:气井井底压力为一个大气压时的气井产量。
6.渗流速度:流体通过单位渗流面积的体积流量。
7.多井干扰:多井同时工作时,地层内各点的压降等于各井单独工作时的压力降的代数和。
8.稳定试井:通过认为地改变井的工作制度,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等有关资料,以确定井的生产能力和合理的工作制度,以及推算地层的有关参数等。
二、填空 1.符合(流量和压差成正比)的渗流叫(线性渗流)。
2.油气储集层的特点(储容性)、(渗透性)、(比表面大)和(结构复杂)。
3.渗流的三种基本几何形式有(平面单向流)、(平面径向流)、(球形径向流)。
4.流体渗流中受到的力主要有(粘滞力)、(弹性力)和(毛细管压力)。
2
5.单相液体稳定渗流的基本微分方程是(),为(拉普拉斯型方程)。
2 6.单相液体不稳定渗流的基本微分方程是(),为(热传导方程型方程)。
7.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)。
8.等产量两汇流场中等势线方程为(rr=C),
y轴是一条(分流线),平衡点是指(流场中流120速为零的点)。
9.气井稳定试井时,按二项式处理试井资料时,其流动方程为(),绝ewfscsc
对无阻流量表达式()。
2B三、
简答题1.试绘图说明有界地层中开井生产后井底压力传播可分为哪几个时期? 1
2.渗流速度和真实渗流速度定义。
给出两者之间的关系。
v q/A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•Φ 孔隙渗流面积的体积流量,。
两者关系:
3.什么
是折算压力?其公式和实质分别是什么?折算压力:油藏中任一点的实测压力均与油藏埋藏深度有关,为了确切的表示地下的能量的分布情况,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。
公式:;实质:代表了该点
流体所具有的总的机械能。
ZMMM4.试绘图说明平面单向流压力消耗特点。
平面单向流:在沿程渗流过程中压力是均匀消耗的。
p p e p B x O L 5.试绘图说明流变性只与剪切速率有关的纯粘性非牛顿流体的分类及其流变曲线形态。
答:纯粘性非牛顿流体
的分类:Ⅰ——塑性流体;Ⅱ——拟塑性流体;Ⅲ——牛顿流体;Ⅳ——膨胀性流体 6.试说明溶解气驱油藏气油比变化的特点。
答:生产气油比变化可分为三个阶段: 2
(1)在第一阶段时,生产气油比缓慢下降;在这一阶段,地层压力刚开始低于饱和压力,分离出的自由气很少;呈单个的气泡状态分散在地层内,气体未形成连续的流动,股自由气膨胀所释放的能量主要用于驱油;(2)在第二阶段中,气油比急剧上升。
因为此时分离出来的自由气的数量较多,逐渐形成一股连续的气流,因此油气同时流动,但气体的粘度远比油的粘度小,故气体流动很快,但油却流的很慢。
气驱动油效率很低;(3)在第三阶段,生产气油比逐渐下降,这时已进入开采后期,油藏中的气量很少,能量已近枯竭。
7.说明井干扰现象及其实质。
答:在油层中当许多井同时工作时,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,这种现象称为井干扰现象。
实质:地层能量重新平衡,服从压降叠加原则。
8.说明水驱油的活塞式和非活塞式驱动方式各自的特点。
(1)活塞式水驱油:水油接触面将垂直于流线并均匀的向井排移
动,水将孔隙中可流动的油全部驱出。
(2)非活塞式水驱油:由于油水粘度差,毛细管现象,油水重率差以及地层非均质性等因素的影响,水渗入到油区后,会出现一个油水同时混合流动的两相渗流区,这种现象称“非活塞式水驱油”。
四、计算题2-12 21.长为 1 m的岩心,横截面积为 4 cm,渗透率为2.5×10m,通过液体的粘度为 1 cp,流3量为 4 cm/min,则需要在模型两端建立多大的压差?
μL解:根据达西公式,可以得到:
64103101μqL606124=0×10Pa KA2.510410∴ Δp=0.067 MPa 2.一均质地层中有一供给边界和一条断层相交成90°,中间为一口生产井,如第五题图所示。
已知地层厚度为h,渗透率为k,液体的粘度为μ,井筒半径为r,井底压力为p,wwf 供给边界压力为p。
试导出该井的产量公式。
e 3 22hhhh wfw解:
2π2π2π2π
e
h因为,,所以可整理得该井的产量公式:
22ln brw 3.实验室有一地层模型,如第1
题图所示。
(1)导出其流量计算公式;(2)画出压力分布曲线示意图,并说明理由。
μdx,解:(1)据达西公式的微分形式:
∵∴0KAKApL
KKK3K∴产量公式为:
μdxA,可得(2)据达西公式的微分形
式:dxAKdp||dx K由于渗透率与即压力分布直线的斜率成反比。
∵K=3K21 ∴m=3m,压力分布如图所示。
12 4
4.实验室用长10 cm的岩心做单向水驱油实验。
实验进行了30 min,测得岩心中各点含水饱和度值如下表所示。
水驱油前缘含水饱和度S为0.5,试确定岩心见水时,以上各饱wf和度值在岩心中的位置。
(S)f ww W(t)A,得解:根据等饱和度面移动方程xW(t)W(t)11221xW(t)W(t),221利用前缘饱和度值
在不同时刻位置的已知条件,得W(30min)x31f1
W(t)x102f2所以x=10/3x,代入上表中的x,就可计算出x,结果列在下表中2112x (cm) 0.0 2.33 5.33 10.0 2S 0.8 0.7 0.6 0.5 w五、推导题1.根据生产气油比定义推导生产气油比公式。
解:生产气油比是换算到大气条件下的总产气量和换算到大气条件下的产油量之比。
(1)
gaoapq1o(p)gaga g11ga2s oa opB(p)B(p) aoo KK d pKK d prg ro1oμμd r d r go 代入(1)式整理得: 5
KKdppKKdμdrB(p)
sopKμ(p)即: arog 2.某井在生产过
程中产量变化如右图所示,试推导t时刻井底压力公式。
2解:利用等效
处理的方法,将变流量问题转化为多个常流量的问题,然后再利用压力
叠加原理确定不同时刻的井底压力。
解:q t Δp 121-q t -t Δp 1212q t -t Δp2213
123222KhKhKhrrr;
wf2i222KhKhKhrrr
www。