滲流力學(xué)練習(xí)題+答案

..學(xué)習(xí).資料.《滲流力學(xué)》練習(xí)題+答案一、名詞解釋.滲流力學(xué)：研究流體在多孔介質(zhì)中流動(dòng)規(guī)律的一門學(xué)科。.采油指數(shù)：?jiǎn)挝粔翰钕碌漠a(chǎn)油量。.舌進(jìn)現(xiàn)象：當(dāng)液體質(zhì)點(diǎn)從注水井沿x方向已達(dá)到生產(chǎn)井時(shí)，沿其他流線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)還未達(dá)到生產(chǎn)井，這就形成了舌進(jìn)現(xiàn)象。.穩(wěn)定滲流：運(yùn)動(dòng)要素（如速度、壓力等）都是常數(shù)的滲流。.絕對(duì)無(wú)阻流量：氣井井底壓力為一個(gè)大氣壓時(shí)的氣井產(chǎn)量。.滲流速度：流體通過(guò)單位滲流面積的體積流量。.多井干擾：多井同時(shí)工作時(shí)，地層各點(diǎn)的壓降等于各井單獨(dú)工作時(shí)的壓力降的代數(shù)和。8.穩(wěn)定試井：通過(guò)認(rèn)為地改變井的工作制度，并在各個(gè)工作制度穩(wěn)定的條件下測(cè)量其壓力及對(duì)應(yīng)的產(chǎn)量等有關(guān)資料，以確定井的生產(chǎn)能力和合理的工作制度，以及推算地層的有關(guān)參數(shù)等。二、填空.符合（流量和壓差成正比）的滲流叫（線性滲流）。.油氣儲(chǔ)集層的特點(diǎn)（儲(chǔ)容性）、（滲透性）、（比表面大）和（結(jié)構(gòu)復(fù)雜）。.滲流的三種基本幾何形式有（平面單向流）、（平面徑向流）、（球形徑向流）。.流體滲流中受到的力主要有（粘滯力）、（彈性力）和（毛細(xì)管壓力）。.單相液體穩(wěn)定滲流的基本微分方程是（▽2p=0），為（拉普拉斯型方程）。1dpV2p=—.單相液體不穩(wěn)定滲流的基本微分方程是（ Hd），為（熱傳導(dǎo)方程型方程）。.油井不完善類型有（打開(kāi)程度不完善）、（打開(kāi)性質(zhì)不完善）和（雙重不完善）。.等產(chǎn)量?jī)蓞R流場(chǎng)中等勢(shì)線方程為（gC°）,y軸是一條（分流線），平衡點(diǎn)是指（流場(chǎng)中流速為零的點(diǎn))。TOC\o"1-5"\h\z.氣井穩(wěn)定試井時(shí)，按二項(xiàng)式處理試井資料時(shí)，其流動(dòng)方程為(Pe2-pwf2=Aqsc+Bq2),e wf sc sc-A+t■:A2+4B(p2-p2)q- e a-絕對(duì)無(wú)阻流量表達(dá)式(aof 2B )。三、簡(jiǎn)答題1.試?yán)L圖說(shuō)明有界地層中開(kāi)井生產(chǎn)后井底壓力傳播可分為哪幾個(gè)時(shí)期？2.滲流速度和真實(shí)滲流速度定義。給出兩者之間的關(guān)系。滲流速度：流體通過(guò)單位滲流面積的體積流量，"-q/A。真實(shí)滲流速度：流體通過(guò)單位孔隙滲流面積的體積流量，v巾=q/A巾。兩者關(guān)系：v=3?①.什么是折算壓力？其公式和實(shí)質(zhì)分別是什么？折算壓力：油藏中任一點(diǎn)的實(shí)測(cè)壓力均與油藏埋藏深度有關(guān)，為了確切的表示地下的能量的分布情況，必須把地層各點(diǎn)的壓力折算到同一水平面上，經(jīng)折算后的壓力稱為折算壓力。公式：pZM=pM+pgDM；實(shí)質(zhì)：代表了該點(diǎn)流體所具有的總的機(jī)械能。.試?yán)L圖說(shuō)明平面單向流壓力消耗特點(diǎn)。平面單向流：在沿程滲流過(guò)程中壓力是均勻消耗的。.試?yán)L圖說(shuō)明流變性只與剪切速率有關(guān)的純粘性非牛頓流體的分類及其流變曲線形態(tài)。答：純粘性非牛頓流體的分類：I—塑性流體；n—擬塑性流體；田—牛頓流體；IV—膨脹性流體.試說(shuō)明溶解氣驅(qū)油藏氣油比變化的特點(diǎn)。答：生產(chǎn)氣油比變化可分為三個(gè)階段：(1)在第一階段時(shí)，生產(chǎn)氣油比緩慢下降；在這一階段，地層壓力剛開(kāi)始低于飽和壓力，分離出的自由氣很少；呈單個(gè)的氣泡狀態(tài)分散在地層，氣體未形成連續(xù)的流動(dòng)，股自由氣膨脹所釋放的能量主要用于驅(qū)油；(2)在第二階段中，氣油比急劇上升。因?yàn)榇藭r(shí)分離出來(lái)的自由氣的數(shù)量較多，逐漸形成一股連續(xù)的氣流，因此油氣同時(shí)流動(dòng)，但氣體的粘度遠(yuǎn)比油的粘度小，故氣體流動(dòng)很快，但油卻流的很慢。氣驅(qū)動(dòng)油效率很低；(3)在第三階段，生產(chǎn)氣油比逐漸下降，這時(shí)已進(jìn)入開(kāi)采后期，油藏中的氣量很少，能量已近枯竭。.說(shuō)明井干擾現(xiàn)象及其實(shí)質(zhì)。答：在油層中當(dāng)許多井同時(shí)工作時(shí)，其中任一口井工作制度的改變，如新井投產(chǎn)、事故停產(chǎn)或更換油嘴等等，必然會(huì)引起其它井的產(chǎn)量或井底壓力發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為井干擾現(xiàn)象。實(shí)質(zhì)：地層能量重新平衡，服從壓降疊加原則。

.說(shuō)明水驅(qū)油的活塞式和非活塞式驅(qū)動(dòng)方式各自的特點(diǎn)。(1)活塞式水驅(qū)油：水油接觸面將垂直于流線并均勻的向井排移動(dòng)，水將孔隙中可流動(dòng)的油全部驅(qū)出。(2)非活塞式水驅(qū)油：由于油水粘度差，毛細(xì)管現(xiàn)象，油水重率差以及地層非均質(zhì)性等因素的影響，水滲入到油區(qū)后，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)油水同時(shí)混合流動(dòng)的兩相滲流區(qū)，這種現(xiàn)象稱“非活塞式水驅(qū)油”。四、計(jì)算題1.長(zhǎng)為1m的巖心，流量為四、計(jì)算題1.長(zhǎng)為1m的巖心，流量為4cm3/min，解：根據(jù)達(dá)西公式橫截面積為4cm2,滲透率為2.5*10-12m2,通過(guò)液體的粘度為1cp,則需要在模型兩端建立多大的壓差？可以得到：4x10-6 01 x10-3x1602.5x10-12x4x10-4 =0.067x106Pa.?. △p=0.067MPa2.一均質(zhì)地層中有一供給邊界和一條斷層相交成90°，中間為一口生產(chǎn)井，如第五題圖所示。已知地層厚度為h，滲透率為k，液體的粘度為〃，井筒半徑為rw,井底壓力為pwf供給邊界壓力為pe。試導(dǎo)出該井的產(chǎn)量公式。. 。=. 。=墨lnr+qhln(2a)+"ln(2b)+qhln(v'4a2+4b2)+C解：wf 2n w2n 2n 2n0=c,, =qhm2ax2/、a2+b2ewf 2n rx2bwK。=pq=q因?yàn)槿?hh，所以可整理得該井的產(chǎn)量公式：2nKh(p—p)

q= ewf12axa2+b2uIn brw3.實(shí)驗(yàn)室有一地層模型，如第1題圖所示。（1）導(dǎo)出其流量計(jì)算公式；（2）畫出壓力分布曲線示意圖，并說(shuō)明理由。解：（1解：（1）據(jù)達(dá)西公式的微分形式：Kdpv- 〃dx，vv-q：A%-dp-p1JL220KAlqo.d%-dp-p1JL220KAlqo.dx+2 dxqorp-p- L12kA111雪+kA2LKAL1 2(L-L)21?二產(chǎn)量公式為:A(p-p2)q- 1L7-L+7——iK12A(p1-pJL-L—i3K11（2）據(jù)達(dá)西公式的微分形式：q Kdp——v- A odxm-包I-更可得 dxAK包I由于滲透率K與dx即壓力分布直線的斜率成反比。=K2=3K1?二m1=3m2,壓力分布如圖所示。0 工14.實(shí)驗(yàn)室用長(zhǎng)10cm的巖心做單向水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了30min,測(cè)得巖心中各點(diǎn)含水飽和度值如下表所示。水驅(qū)油前緣含水飽和度Swf為0.5，試確定巖心見(jiàn)水時(shí)，以上各飽和度值在巖心中的位置。TOC\o"1-5"\h\zf(S)w力x=w-w-W(t)解：根據(jù)等飽和度面移動(dòng)方程 074 ,得xW(t) W(t)-1=1- Y=2—YxW(t), 2W(t)12 2， 1利用前緣飽和度值在不同時(shí)刻位置的已知條件，得W(t=30min)x3 1 =門—W(t) x102 f2所以x2=10/3x1,代入上表中的x1,就可計(jì)算出x2，結(jié)果列在下表中x2(cm)0.02.335.3310.0Sw0.80.70.60.5五、推導(dǎo)題.根據(jù)生產(chǎn)氣油比定義推導(dǎo)生產(chǎn)氣油比公式。解：生產(chǎn)氣油比是換算到大氣條件下的總產(chǎn)氣量和換算到大氣條件下的產(chǎn)油量之比。GOR=qq (i)gaoa

q=q+q=q"ga "gal、q=q+q=q"ga "gal、ga2*g1qg1二一畔〃g dr代入(1)式整理得：片BpRs(p)ao1q=q 0aoB(p)

oKK dproA

〃 dr0GOR=KKrgAdP上+KKroAdP.〃g(p) drpgKK ro〃

o? 〃drB(p)a o o .Adp.上drB(p)o即：GOR=K〃(p即：GOR=rgo K〃(p)rog.某井在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)量變化如右圖所示，試推導(dǎo)12時(shí)刻井底壓力公式。解：利用等效處理的方法，將變流量問(wèn)題轉(zhuǎn)化為多個(gè)常流量的問(wèn)題，然后再利用壓力疊加原理確定不同時(shí)刻的井底壓力。解：TOC\o"1-5"\h\zqi t2 △pi_qi t2一t1 △p2q2 t2-t1 △P3qN]2.25% -qN12.25"(tT) q. 2.25"(tT)Ap=0.183^—1g 2 Ap=0.183—Llg 2——lAp=0.183r—1g 2——l1Kh r2 ； 2 Kh r2 3Khr2w wwp(t)=p-(Ap+Ap+Ap)wf2i 1 2 3qN]2.25% -qN.2.25