滲流力學課件第三章

液體參數(shù)（密度等）不隨坐標位置變化，如常態(tài)下的水。如變化為非均質(zhì)流體，如氣體，考慮壓縮性的水、油等。2、均質(zhì)液體3、穩(wěn)定滲流壓力、滲流速度等運動要素不隨時間發(fā)生變化。4、注水開發(fā)油田可認為是穩(wěn)定滲流供給壓力（注水壓力）不變，生產(chǎn)井壓力不變，原油粘度、滲透率不變。本章研究條件：均質(zhì)液體穩(wěn)定滲流地層水平均質(zhì)：h、Φ、k不變油水性質(zhì)無差異（μ）、無彈性（ρ）實際油水性質(zhì)有差異，是不穩(wěn)定滲流。第二節(jié)單相液體穩(wěn)定滲流基本方程的解及其應(yīng)用單相液體穩(wěn)定滲流時有：（1）在極坐標下，（1）可表示為：（2）N=0時為單相流，n=1時為平面徑向流，n=2時為球面向心流。一、單向滲流n=0時，（2）式為：（1）測巖心滲透率hBLpepw邊界條件：x=0，p=peX=L，p=pw（1）對（1）式積分，并代入邊界條件得地層中任意點壓力為（2）（2）為單向流動壓力分布公式。1、壓力分布公式2、單向穩(wěn)定滲流時的產(chǎn)量公式由式中上式分離變量：積分：得產(chǎn)量(3)3、單向液體穩(wěn)定滲流的滲流速度和壓力公式因?qū)ⅲ?）式代入的滲流速度為：（4）對（2）式求導得壓力梯度公式為：（5）4、單向液體穩(wěn)定滲流特性分析pepwx等壓線流線pepw壓力與x關(guān)系水動力場圖等壓線：壓力相等的點的連線；流線：與等壓線垂直的線；水動力場圖：由等壓線與流線組成的正交網(wǎng)圖。規(guī)定兩條等壓線間壓差相等，兩條流線間流量相等。5、液體質(zhì)點的運移規(guī)律液體從供給邊緣移動到x處所需時間t為：二、平面徑向滲流點源：向四周發(fā)散流體的點，如注水井；點匯：流體向該點匯集，如采油井。點源點匯設(shè)有一水平均質(zhì)等厚的圓形地層，中心一口水動力完善井，邊外有充足水源供給。已知：k、Φ、h、Re、Rw、pe、pw、μpepwRwRerQ1、平面徑向穩(wěn)定滲流的壓力分布公式數(shù)學模型：r=Rw，p=pwr=Re，p=pe（1）（2）令則（1）式變?yōu)椋悍蛛x變量積分得：則即分離變量積分：（3）代入邊界條件得：代回（3）得：平面徑向流壓力分布式：（4）由（4）式知，平面徑向滲流時，壓力分布與半徑呈對數(shù)關(guān)系。從整個地層看，壓降面象個漏斗狀的曲面，稱壓降漏斗。rppepwRe水動力場2、平面徑向滲流產(chǎn)量公式及分析由分離變量積分有：（5）由（5）式知，增加油井產(chǎn)量的辦法：增大生產(chǎn)壓差（pe-pw）提高地層流動系數(shù)kh/μ（壓裂，酸化，熱采）ab應(yīng)用時控油面積：3、滲流速度及壓力梯度穩(wěn)定滲流時，Q=Av=常數(shù)，則滲流速度：把（5）式代入：（6）（6）式表示v與r成雙曲函數(shù)關(guān)系。又則壓力梯度：壓力梯度也與r成雙曲函數(shù)關(guān)系。v，dp/drrRwR越小，v越大，dp/dr越大，能量損失越大。4、平均地層壓力平均地層壓力反映地層平均能量的大小，用面積加權(quán)平均法求平均地層壓力。rdrpRe取小環(huán)形單元體，面積為平均地層壓力為：代入代入上下限，不計Rw2項，則如代入有5、液體質(zhì)點的運移規(guī)律因則液體質(zhì)點從r0移到r需時間t為從供給邊緣移到井底的時間為：體積系數(shù)Bo：原油在油藏的體積與在地面脫氣后的體積之比。Bo>1作業(yè)：9題：（1）、（2）、（3），在（1）中計算各半徑處的滲流速度。10題11題四、有滲透率突變情況下的滲流問題由于油層污染等會使?jié)B透率發(fā)生突然變化。1、滲透率突變地層中的單向流L1，k1L2，k2pep1pw設(shè)滲透率突變處壓力為p1，則有因Q1=Q2=Q壓力分布：在0<x<L1期間：在L2<x<L2期間：2、滲透率突變地層中的平面徑向流：ReR1PeP1k1k2設(shè)滲透率突變處壓力為p1，則壓力分布R1<r<Re：Rw<r<R1：第三節(jié)油井不完善性對滲流的影響1、完善井：全部鉆開油層，且鉆穿部分裸露的井2、水動力不完善井：未全部鉆開油層或下套管完井，改變了油層滲流狀況。一、不完善井分類1、打開程度不完善2、打開性質(zhì)不完善3、雙重不完善二、不完善井對滲流的影響滲流面積減小滲流阻力增大。井產(chǎn)量減小。不完善性對滲流的影響可看成是變化了的井半徑的影響，稱這一半徑為折算半徑。折算半徑Rwr實際的不完善井用一個產(chǎn)量與之相等，但油井半徑較小的完善井代替，這一假想完善井的半徑稱實際不完善井的折算半徑。則不完善井的產(chǎn)量：△PC井的不完善性引起的附加壓降等于：C－表皮系數(shù)，為一反映井壁污染和不完善井結(jié)構(gòu)的附加滲流阻力的無量剛值。井產(chǎn)量公式為：則C>0，滲流阻力增加，油井不完善或污染；C<0，滲流阻力減小，油井超完善.第四節(jié)油井的穩(wěn)定試井定義：通過人為改變油井的工作制度，在穩(wěn)定情況下測出壓力和產(chǎn)量關(guān)系曲線，以確定合理工作制度和地層參數(shù)的方法。n=1n<1n>1，不正常x△p用公式表示為：－采油指數(shù)n－滲流指數(shù)（1/2<n<1)5mm8mm6mm7mm井底壓力高于飽和壓力時，地層為單相流，Q與Δp成線性關(guān)系，n=1；實際試井中往往如圖2曲線，即剛開始為直線，然后呈曲線，原因有：1）壓差增大時，滲流速度增大破壞了直線滲流定率，出現(xiàn)了非線性滲流規(guī)律；2）當壓差增大時，井底流動壓力低于飽和壓力，井底附近地區(qū)出現(xiàn)脫氣現(xiàn)象，產(chǎn)生兩相流動，從而降低了油相相對滲透率而使?jié)B流阻力增大。3）曲線3為流動不穩(wěn)定測得的曲線，需重新測試，這時的能量除壓能外還有彈性能。系統(tǒng)試井可解決以下問題：1）確定合理的工作制度，在直線段取最大產(chǎn)量；2）確定地層參數(shù)和油井生產(chǎn)能力。在指示曲線的直線段：—采油指數(shù)，即單位壓差下的油井產(chǎn)量，表示油井產(chǎn)能。又由平面徑向流公式：由試井資料求出后，可求出地層附近滲透率：精品課件！精品課件！補充作業(yè)：1、求得不完善井的產(chǎn)量相當于完善井產(chǎn)量的80％，已知供給半徑