完整word版)《滲流力學》練習題+答案

1、滲流力學練習題 +答案一、名詞解釋1. 滲流力學：研究流體在多孔介質(zhì)中流動規(guī)律的一門學科。2. 采油指數(shù)：單位壓差下的產(chǎn)油量。3. 舌進現(xiàn)象：當液體質(zhì)點從注水井沿 x 方向己達到生產(chǎn)井時，沿其他流線運動的質(zhì)點還 未達到生產(chǎn)井，這就形成了舌進現(xiàn)象。4. 穩(wěn)定滲流：運動要素（如速度、壓力等）都是常數(shù)的滲流。5. 絕對無阻流量：氣井井底壓力為一個大氣壓時的氣井產(chǎn)量。6. 滲流速度：流體通過單位滲流面積的體積流量。7. 多井干擾：多井同時工作時，地層內(nèi)各點的壓降等于各井單獨工作時的壓力降的代數(shù) 和。8. 穩(wěn)定試井：通過認為地改變井的工作制度，并在各個工作制度穩(wěn)定的條件下測量其壓 力及對應的產(chǎn)量等有關資

2、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 有關參數(shù)等。二、填空1. 符合（流量和壓差成正比 ）的滲流叫 （線性滲流 ）。2. 油氣儲集層的特點 （儲容性）、（滲透性）、（比表面大 ）和（結構復雜 ）。3. 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 ）。4. 流體滲流中受到的力主要有 （粘滯力）、（彈性力）和（毛細管壓力 ）。5. 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 ）。2p 1 p6. 單相液體不穩(wěn)定滲流的基本微分方程是 （t ），為 （熱傳導方程型方程 ）。7. 油井不完善類型有 （打開程度不完善 ）、（打

3、開性質(zhì)不完善 ）和（雙重不完善 ）。8. 等產(chǎn)量兩匯流場中等勢線方程為 （r1r2=C0），y 軸是一條 （分流線 ），平衡點是指 （流場中流 速為零的點 ）。2 2 29.氣井穩(wěn)定試井時， 按二項式處理試井資料時， 其流動方程為 （ pe2 pwf 2 Aqsc Bqs2c ），絕q A A2 4B（ pe2 pa2）對無阻流量表達式 （qAOF2B）。三、簡答題1. 試繪圖說明有界地層中開井生產(chǎn)后井底壓力傳播可分為哪幾個時期？2. 滲流速度和真實滲流速度定義。給出兩者之間的關系。 滲流速度：流體通過單位滲流面積的體積流量， v q/ A 。真實滲流速度：流體通過單位 孔隙滲流面積的體積流量

4、， v q/A 。兩者關系： v v ?3. 什么是折算壓力？其公式和實質(zhì)分別是什么？ 折算壓力：油藏中任一點的實測壓力均與油藏埋藏深度有關，為了確切的表示地下的能 量的分布情況，必須把地層內(nèi)各點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 g DM ；實質(zhì)：代表了該點流體所具有的總的機械能。4. 試繪圖說明平面單向流壓力消耗特點。 平面單向流：在沿程滲流過程中壓力是均勻消耗的。5. 試繪圖說明流變性只與剪切速率有關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： 塑性流體； 擬塑性流體； 牛頓流體； 膨脹性流體6. 試說明溶解氣驅(qū)油藏氣

5、油比變化的特點 答：生產(chǎn)氣油比變化可分為三個階段：(1) 在第一階段時，生產(chǎn)氣油比緩慢下降；在這一階段，地層壓力剛開始低于飽和壓力， 分離出的自由氣很少；呈單個的氣泡狀態(tài)分散在地層內(nèi)，氣體未形成連續(xù)的流動，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。 因為此時分離出來的自由氣的數(shù)量較多，逐漸形成 一股連續(xù)的氣流， 因此油氣同時流動， 但氣體的粘度遠比油的粘度小， 故氣體流動很快， 但油卻流的很慢。氣驅(qū)動油效率很低；(3) 在第三階段，生產(chǎn)氣油比逐漸下降，這時已進入開采后期，油藏中的氣量很少，能量 已近枯竭。7. 說明井干擾現(xiàn)象及其實質(zhì)。 答：在油層中當許多井同

6、時工作時，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。實質(zhì)：地層能量重新平衡，服從壓降疊加原則。8. 說明水驅(qū)油的活塞式和非活塞式驅(qū)動方式各自的特點。(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， 水將孔隙中可流動的 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，會出現(xiàn)一個油水同時混合流動的兩相滲流區(qū)，這種現(xiàn)象稱 “非活塞式水驅(qū)油”。四、計算題1. 長為1 m的巖心，橫截面積為 4 cm2，滲透率為2.5 10-1

7、2 m2，通過液體的粘度為 1 cp，流 量為4 cm3/min，則需要在模型兩端建立多大的壓差？KA p q 解：根據(jù)達西公式L ，可以得到：p qKAL4 10 66010 3 12.5 10 12 4 10 4=0.067 106Pap=0.067 MPa2. 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。試導出該井的產(chǎn)量公式。6wfqh lnrwqh ln(2a) qh ln(2b)qh ln( 4a 2 4b2 ) C解：2222

8、e wfq2h ln2a 2 a2 b2rw 2b因為qhh ，所以可整理得該井的產(chǎn)量公式：2Kh(pe pwf )2a a2 b2 ln brw3. 實驗室有一地層模型，如第 1 題圖所示。（1）導出其流量計算公式；（2）畫出壓力分布曲線示意圖，并說明理由K dp v 解：（1）據(jù)達西公式的微分形式：dx ， v q AdpqKAdxp2p1 dpKq1Adx L12 Kq2Adxp1 p2qk1Akq2A (L2 L1)qA( p1 p2)A(p1 p2)q( L1 L2 L1) ( L1 L2 L1) 產(chǎn)量公式為：K1K 2K13K1q v K dp dp v m | | （2）據(jù)達西公

9、式的微分形式： Adx ，可得 m |dx | dp | 由于滲透率 K 與 dx 即壓力分布直線的斜率成反比。K2=3K1 m1=3m2，壓力分布如圖所示。qAK4. 實驗室用長 10 cm的巖心做單向水驅(qū)油實驗 飽和度值如下表所示。水驅(qū)油前緣含水飽和度 和度值在巖心中的位置。實驗進行了 30 min，測得巖心中各點含水Swf為0.5，試確定巖心見水時，以上各飽x fw(Sw )W(t) 解：根據(jù)等飽和度面移動方程 A ，得x1 W(t1) x2 W(t2)x2 W(t2) x1W(t1)qga qg a 1 qg a 2 qg1ppaqoBo( p)Rs(p)qoaqo1Bo(p)KK r

10、g qg1gAdpdrqo KKroAdpdr利用前緣飽和度值在不同時刻位置的已知條件，得W(t1 30min) xf1 3W(t2 ) xf2 10所以 x2=10/3x1，代入上表中的 x1，就可計算出 x2，結果列在下表中x2 (cm)0.02.335.3310.0Sw0.80.70.60.5五、推導題1.根據(jù)生產(chǎn)氣油比定義推導生產(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(1)GOR qga qoa代入(1)式整理得：KK rgGORg( p)KKro A dp1GOR即：Krg o(p)Krog(p)pBo(p)Rs(p)paA dp p KK ro A dpRsdr paodr Bo(p)odr Bo(p)2.某井在生產(chǎn)過程中產(chǎn)量變化如右圖所示，試推導 t2 時刻井底壓力公式。 解：利用等效處理的方法，將變流量問題轉(zhuǎn)化為多個常流量的問題，然后再利用壓力疊 加原理確定不同時刻的井底壓力。解：p1 0.183qK1h lg 2.25 t2Kh2rw2p2t2q1q1t2 t1q2t2 t10.183 Kq1h lg2.25r(wt22 t1)p1p2p32.25 (t2 t1) lg2rw2pwf (t2) pi ( p1 p2p3 )q1