油气层渗流力学PPT课件.ppt

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1、油气层渗流力学第五章：单相液体的稳定渗流理论5.1单相液体稳定渗流模型的典型解及其应用单相稳定渗流的数学模型为：本章主要研究三种典型的几何模型条带模型圆形模型球形模型5.1将5.1式化成极坐标形式为：n=0:平面平行流n=1：平面径向流n=2：球面径向流一单相液体平面平行渗流1假设条件：水平均质等厚（长度L，宽度W，厚度h2微分方程及其定解条件（n=1,r=x)5.3PepB3方程的求解--采用分离变量法求解LPePB方程的解压力分布3压力梯度分布4渗流速度分布5单相稳定流的产量公式6单相流的水动力学场图1)几个概水动力学场图----流线与等压线组成的图形等压面-----在渗流场中

2、压力相等的空间点组成的面等压线----在同一渗流平面内,压力相等的点组成的线流线-----与等压线垂直的线2)等压线,流线的绘制规定---在作等压线时,必须使任意两条相邻等压线间的压力相等;作流线时,必须使任意两条相邻流线间的流量相等.3)绘制流线,等压线的意义----形象地描绘流体的流向及能量损耗规律,流速分布规律,比计算公式更直观和更生动具体4)单相单度流的水动力学场图等压线方程为:流线的方程为:水动力学场图----等间隔的水平线与垂直线形成的网格X=常数Y=常数7)应用确定产量确定生产压差二单相不可压缩流体平面径向流1假设条件1)圆形----2)达西流动,---2渗流微分方程

3、3微分方程的求解4压力分布5压力梯度分布rrw6渗流速度分布7井产量计算8水动力学场图等压线方程-----r=常数流线方程------Q=常数水动力学场图9应用研究影响产量的因素研究提高产量的方法-----三、平均地层压力及质点运动规律1、问题的提出2、计算平均地层压力的方法面积加权法3、径向流平均地层压力的计算方法4、近似计算5、实例计算详见书p43四、质点移动规律1、问题的提出2、单向流质点移动规律问题的描述计算公式应用实例3、平面径向流质点移动规律问题的描述计算应用五、单相不可压缩的球面径向流1、假设条件（1)供给区是以re为半径的球面，。。。。（2)不可压缩流体按达西定律稳

4、定渗流。2、渗流微分方程3、方程的求解方法----分离变量方法4、压力分布5、球形流压力梯度分布6、渗流速度分布7、产量公式8、应用条件厚油层、钻开程度不完善等5.2、气体稳定渗流微分方程的典型解气体渗流微分方程一、服从达西定律的气体单向稳定渗流1、假设条件单向流动等温的达西渗流气体保持稳定渗流状态2、方程及定解条件3、压力分布特点：压力平方与距离成线性关系4、压力梯度分布5、速度分布6、水动力学场图产量公式二、服从达西渗流定律的气体平面径向稳定渗流1、假设条件2、渗流方程3、压力分布（设uz=常数）5、压力梯度分布6、渗流速度分布7、水动力学场图8、产量公式第一节弹性不稳定渗流的

5、物理过程第七章弹性液体在弹性多孔介质中的渗流第二节弹性液体不稳定渗流的微分方程第三节弹性不稳定渗流数学模型的典型解第四节单位制与法定计算单位第五节弹性不稳定渗流时油井间的干扰第六节弹性不稳定渗流压力波的传播规律第七章弹性液体在弹性多孔介质中的渗流第一节弹性不稳定渗流的物理过程一、力在刚性及弹性体中的传播1、关闭油井时，井底压力不是一下子恢复到静止地层压力Pe，而是逐步上升至Pe的。tPPePw2、甲井投产引起地层压力下降，乙井不会立刻感受到，而是要经过一个时阶段t之后，乙井井底压力及产量才受到影响而发生变化。3、开井时，井底压力不是一下子降至某个值就稳定下来，而是逐渐下降到某个值

6、才稳定下来。二、弹性驱动时，流动的基本特征井筒QPe原始地层压力开井生产井筒压力下降井壁附近地层压力下降地层压力下降范围向外扩大压力波的传播非瞬时完成1、由于流体及岩层具有弹性，因而井底压力变化在地层中的传播是非瞬时完成的。2、地层中任意一点上的压力、流速将随时间而变。P=f1(t,r);V=f2(t,r)3、地层压力的下降，将引起流体和岩石颗粒膨胀，孔隙度下降，从而迫使一部分流体在弹性力的作用下，从孔隙中排除流入井底。=f1(P);=f2(P)弹性驱动的特点：三、井以定产量投产时地层压力变化规律ABEHR(t1)WUGR(t2)W1U1H1R(t3)（一）压力传播的过程R(t

7、1)R(t2)R(t3)地层中任意一点上的流速的变化：XX点处压降漏斗的斜率越来越大，表明该点的流速在逐渐增加，通过此点向井流动的液体越来越多。（二）外边界对压降漏斗的影响1、地层为无限大时压降漏斗不断扩大与加深的过程将是无限制地持续下去。2、地层边界有供给时ReGst=tB设t=tB时刻压力波到达供给边界。油井产量由两部分液体组成：Q1——通过供给边界流入地层的液量；Q2——供给半径Re以内，地层及流体弹性膨胀排除的液量。ReGst=tBt=3、地层边界无供给时G