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第二章滲流的基本規(guī)律

第一節(jié)線性滲流規(guī)律第二節(jié)非線性滲流定律第三節(jié)特殊情況下的滲流規(guī)律第一節(jié)線性滲流規(guī)律滲流規(guī)律:描述壓力與流速的關系.

壓力和流速()是描述滲流的兩個十分重要的物理量.線性滲流:流速與壓力差(或壓力梯度)呈線性關系的滲流.一.達西定律--比例常數,滲流系數

進一步實驗表明:流體重率巖石絕對滲透率

如有一口井:Wi可以忽略

對于水平地層,則有:要求記憶二.達西定律的討論①滲流速度與真實速度滲流流量滲流面積孔隙度②達西定律的適用條件ⅰ:流體為牛頓流體.ⅱ:滲流速度必須在適當的范圍內(即流體為層流流動).ⅲ:流體不與巖石發(fā)生任何物理化學反應.ⅳ:巖石被某一相流體飽和.③滲流阻力達西定律歐姆定律滲流阻力要求記憶④達西定律的微分形式規(guī)定沿流體流動方向的速度為正.⑤達西定律的力學分析取一微小單元如下圖所示:ⅰ:作用△L滲流段上兩端面上的總壓力.1-1斷面:2-2斷面:

---與巖石結構和幾何特征有關的系數ⅱ:滲流段所受的總摩擦力ⅲ:流體自身重力在流動方向上的投影根據力的平衡關系有:該公式即為傾斜地層考慮重力影響的達西公式.若為水平地層，則有：三.滲流力學常用單位制①工程單位制(公斤.米.秒)②國際單位制(克.厘米.秒)③混合單位制(達西單位制)第二節(jié).非線性滲流定律非線性滲流:滲流速度v與壓力梯度不成線性關系的滲流.分高速和低速兩種。一.產生非線性滲流的原因

當油藏中流體的流動速度過大時,流體的慣性阻力不可忽視,從而導致滲流速度v與壓力梯度dP/dL的直線規(guī)律被破壞.

非線性滲流一般出現在:

①氣井②裂縫性油田③砂巖油田射孔井等二.非線性滲流的判定方法(高速)

研究發(fā)現:線性滲流→非線性滲流與層流→紊流比較相似,于是借用管流中區(qū)分層流和紊流的判定方法來判定線性滲流和非線性滲流.

根據雷諾數的定義：

確定的卡佳霍夫公式實驗研究表明：滲流中的臨界雷諾數為：線性滲流非線性滲流三．非線性滲流的表達式①指數式:C→與巖石及流體性質有關的系數n→滲流指數?≤n≤11線性?~1過渡區(qū)?平方區(qū)線性區(qū)過渡區(qū)平方區(qū)ⅡⅢnⅠ②二項式代入Re和得微分形式將實驗數據處理成曲線得一直線段?！枇ο禂耽蹥怏w指數式方程---與流體及巖石有關的系數---氣體重率第三節(jié)特殊情況下的滲流規(guī)律一.流體低速條件下的滲流規(guī)律

流體在低速時為一條不通過原點的直線,產生這一現象的原因主要是:①原油中的表面活性物質在滲流過程中會吸附在巖石表面,

導致巖層的滲流率降低,即流體必須克服因吸附層產生的附加阻力(亦為附加壓力梯度)

才能流動.②巖層中的粘土成分吸引水分子形成水化膜,即流體在流動時必須附加一個壓力梯度來破壞水化膜,這樣才能使流體開始流動.啟動壓力梯度

運動方程粘滯阻力附加阻力視滲透率二.變形介質的滲流規(guī)律當地層中壓

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