[工學(xué)]滲流力學(xué)-第一章(已修改)
2024-10-28 18:37 本頁面
【正文】 1 第一章 滲流基本規(guī)律及滲流模型 本章要點 第一、 了解油氣藏的 構(gòu)成 及其 分類 。 第五 、 對于非線性滲流，掌握 產(chǎn)量和壓力 關(guān)系的兩種表達形式：指數(shù)式 及 二項式 。 第六 、 對于滲流數(shù)學(xué)模型，掌握其 概念 及 構(gòu)成 （ 運動 方程、 狀態(tài)方程、 質(zhì)量守恒 方程、能量守恒方程、 邊界條件及初始條件 、其他附加方程）。掌握 Laplace方程及 熱傳導(dǎo) 方程的推導(dǎo)過程。 第四、 掌握 達西 公式，滲透率 K的 物理意義 ， 假想滲流速度 與 真實平均速度 的差異。 第二、 掌握 五種壓力 的表達方式。 第三、 掌握 油氣藏開發(fā)的 驅(qū)油能量 及 驅(qū)油方式 。 2 第一節(jié) 油氣藏中流體靜態(tài)分布狀況 本節(jié)要點 3. 第一章 滲流基本規(guī)律及滲流模型 1. 了解油氣藏的概念（巖石、流體） 2. 了解油氣藏分類（邊水、底水；封閉式、開放式） 3. 了解五種地層壓力： 原始地層壓力、目前地層壓力、折算壓力、供給壓力、井底壓力 3 第一章 滲流基本規(guī)律及滲流模型 一、 油氣藏 油氣藏 巖石（孔隙、裂縫和溶洞 ） 流體（油、氣、水 ） 特征 高溫、高壓 在砂巖油藏中，地下流體總是儲集在各種構(gòu)造中，最常見的是背斜構(gòu)造。 4 1. 邊水和底水 ： 根據(jù)油、氣、水的分布狀況，把位于含油邊緣外部的水稱為邊水，當(dāng)油層較厚，地層傾角平緩時，水位于油之下，稱為底水 。 一、 油、氣、水的分布狀況 底水油藏 邊水油藏 第一章 滲流基本規(guī)律及滲流模型 5 2. 開放式和封閉式油藏 ： 如果油藏外圍有天然露頭并與天然水源相通，稱為 “ 開敞式油藏 ” ，如果外圍封閉（斷層遮擋或尖滅作用），無水源，則稱為 “ 封閉式油藏 ” 。 1封閉邊緣 2計算含油邊緣 3含氣邊緣 1供給邊界 2計算含油邊緣 3含氣邊緣 封閉式油藏 開放式油藏 第一章 滲流基本規(guī)律及滲流模型 6 二、 各種壓力的概念 1. 原始地層壓力 pi：油藏在開發(fā)以前，整個油藏處于平衡狀態(tài)，此時油層中流體所承受的壓力稱為 “ 原始地層壓力 ” 。 第一章 滲流基本規(guī)律及滲流模型 一般在油藏 開發(fā)初期 ，第一批探井完井誘噴后，立即關(guān)井測壓，所測得的各井油層 中部深度壓力 就是各井的原始地層壓力。 說明 ： 當(dāng)油層 傾角較大 時，各井油層中部深度往往各不相同，處于油層頂部的井油層中部深度小，處于翼部的深度大。 礦場實踐表明， 在油藏開發(fā)前的原始狀況下，各井的實測油層中部深度壓力即各井原始地層壓力也是不相等的。 原始地層壓力獲取的方法 ： 7 p=a+bH 式中，系數(shù) b稱為 壓力系數(shù) 。 常規(guī)油氣藏 b的取值為～ 。當(dāng) b 異常低壓油藏 ；當(dāng) b，稱為 異常高壓油藏 。 油藏埋深 H 和實測壓力 p 曲線 0 p H 第一章 滲流基本規(guī)律及滲流模型 在油藏 投入開發(fā) 以后，油藏就打破了原始狀態(tài)，在此時所鉆的井就 不可能直接 再測得原始地層壓力。這些井的原始地層壓力就需要根據(jù)該井油層中部深度，在 壓力梯度曲線 上求得。 各種壓力的概念 8 2. 目前地層壓力 p : 油藏開發(fā)過程中，不同時期的地層壓力稱為 “ 目前地層壓力 ” 。 各種壓力的概念 使一口油井 停止 生產(chǎn)，而 周圍 的油井 繼續(xù) 生產(chǎn)，則關(guān)閉井的 壓力逐漸升高 ，經(jīng)過一段較長的時間后，壓力值 不再上升 ，趨于穩(wěn)定，此時測得的該井的油層 中部深度 實測壓力值即為該井的 目前地層壓力 ，習(xí)慣上也稱作為該井的“靜壓”。 目前地層壓力獲取的方法 ： 第一章 滲流基本規(guī)律及滲流模型 9 3. 折算壓力 pr : 各種壓力的概念 各井的原始地層壓力 不相等 ，說明油藏各處的流體除具有壓能外，還具有 其他能量 。從流體力學(xué)中我們知道單位重量液體具有的總能量有 比位能 、 比壓能 、和 比動能 。 第一章 滲流基本規(guī)律及滲流模型 用點 M表示某井油層 中部位置 ，選原始油水分界面作為基準面，用 Z表示 M點的 標高 ， p表示 M點的實測壓力 值， γ 表示油層條件下液體的重率 ， u表示 M點流體的 流速 ， M點流體所具有的 總能量 稱為 總水頭 H 。 22puHZ g????10 式中 pr稱為 折算壓力 ，它表示油層中各點流體所具有的總能量，而 p僅表示該點處壓能的大小。 ZpHp r ?? ??? 由于 流體 在油層中 滲流 時，在孔隙通道中的 流動速度 是 很小 的（一般以微米計算，即 10米 /秒），所以它的平方項將更小，可忽略不計，這樣總水頭可寫成： 一般習(xí)慣上是
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