[工學(xué)]滲流力學(xué)-第一章-在線瀏覽
2024-12-03 18:37本頁面
【正文】 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 。 第一章 滲流基本規(guī)律及滲流模型 用點(diǎn) M表示某井油層 中部位置 ，選原始油水分界面作為基準(zhǔn)面，用 Z表示 M點(diǎn)的 標(biāo)高 ， p表示 M點(diǎn)的實(shí)測壓力 值， γ 表示油層條件下液體的重率 ， u表示 M點(diǎn)流體的 流速 ， M點(diǎn)流體所具有的 總能量 稱為 總水頭 H 。 ZpHp r ?? ??? 由于 流體 在油層中 滲流 時(shí)，在孔隙通道中的 流動(dòng)速度 是 很小 的（一般以微米計(jì)算，即 10米 /秒），所以它的平方項(xiàng)將更小，可忽略不計(jì)，這樣總水頭可寫成： 一般習(xí)慣上是把 原始油水分界面 選為計(jì)算折算壓力時(shí)的 基準(zhǔn)面 。 各種壓力的概念 第一章 滲流基本規(guī)律及滲流模型 邊緣供給壓力 pe 12 5. 井底壓力 pw :油井生產(chǎn)時(shí)井底測得的壓力稱為井底壓力，習(xí)慣上也稱作為該井的流壓。 14 第二節(jié) 油藏中的驅(qū)油能量及驅(qū)動(dòng)方式 1. 了解 驅(qū)油能量 的來源。 本節(jié)要點(diǎn) 第一章 滲流基本規(guī)律及滲流模型 15 第一章 滲流基本規(guī)律及滲流模型 1. 壓能 邊底水 、人工注入水 一、 驅(qū)動(dòng)能量 生產(chǎn)井 注水井 底水壓能 邊水壓能 16 2. 彈性能 巖石和流體 氣頂氣 溶解氣 第一章 滲流基本規(guī)律及滲流模型 驅(qū)動(dòng)能量 氣頂氣 溶解氣 17 3. 重力 原油 第一章 滲流基本規(guī)律及滲流模型 驅(qū)動(dòng)能量 油藏具有明顯的傾角時(shí)這種驅(qū)動(dòng)方式 才起作用 18 1. 剛性水壓驅(qū)動(dòng) ：主要是依靠與外界連通的邊水或人工注入水的壓能驅(qū)使原油流動(dòng)。 3. 氣壓驅(qū)動(dòng) ： 油藏內(nèi)具有氣頂，而且主要依靠氣頂中的壓縮氣的彈性膨脹能將油驅(qū)向井底的一種驅(qū)動(dòng)方式。如果主要依靠這種不斷分離出來的溶解氣的彈性作用來驅(qū)油則稱為溶解氣驅(qū)。 由于重力的作用總是有限的，故一般說來，只是在其他能量均已枯竭，且油藏具有明顯的傾角時(shí)才會(huì)出現(xiàn)這種驅(qū)動(dòng)方式。破壞直線關(guān)系的原因是由于層流狀態(tài)時(shí)，液流阻力是以粘性阻力為主，而紊流狀態(tài)時(shí)，則轉(zhuǎn)化為以慣性阻力為主。粘性阻力與慣性阻力的對比，就決定了流量與折算壓力差是否服從直線關(guān)系?！?液體粘度， mPa LpAKQ r????達(dá)西公式 第一章 滲流基本規(guī)律及滲流模型 我們首先對流量與折算壓力差成直線關(guān)系的情況進(jìn)行分析，根據(jù)實(shí)驗(yàn)得知它們將滿足如下等式： 24 第一章 滲流基本規(guī)律及滲流模型 達(dá)西公式 Q K pAL? ?????0Lp d pL imL d L??? ??K dpdL? ??三維 υm(υx, υy, υz) 柱坐標(biāo) 下 (r, θ) dzdpKdydpKdxdpKzyx????????????()m x y zi j kK g r a d p? ? ? ??? ? ???drdpKr ?? ?xK d pdx? ???dp與 dx方向相反 25 實(shí)際平均速度 ：流體在砂層中只是在其中的孔隙通道內(nèi)流動(dòng)，因此流體通過砂層截面上孔隙面積的速度平均值 u反映了該砂層截面上流體流動(dòng)真實(shí)速度的平均值。 滲流速度（假想速度） ：設(shè)想流體通過整個(gè)巖層橫截面積（實(shí)際上流體只通過孔隙橫截面積），此時(shí)的流體流動(dòng)速度稱為滲流速度 υ。在滲流力學(xué)中經(jīng)常應(yīng)用的是滲流速度，用它來研究油井產(chǎn)量等問題，只有在研究流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，才用實(shí)際平均速度 。 υ— 滲流速度， cm/s。s； ρ— 密度， g/cm； φ— 孔隙度，分?jǐn)?shù)。 當(dāng) Re(～ )時(shí)，達(dá)西定律受到破壞，出現(xiàn) 非線性 滲流。分析二項(xiàng)式可以看出，當(dāng)流量 Q很小 時(shí)，則 Q項(xiàng)就可不計(jì)，上式就轉(zhuǎn)化為達(dá)西直線定律。 描述非線性滲流時(shí)，產(chǎn)量與壓差的關(guān)系式有兩種： 30 1. 達(dá)西公式及滲透率的物理意義 2. 滲流速度和實(shí)際平均速度 3. 非線性滲流產(chǎn)生的原因 4. 產(chǎn)量與壓差的關(guān)系 指數(shù)式 二項(xiàng)式 第一章 滲流基本規(guī)律及滲流模型 31 第五節(jié) 油氣滲流數(shù)學(xué)模型 1. 定義 2. 構(gòu)成 （一） 運(yùn)動(dòng)方程 （二） 狀態(tài)方程 （三） 質(zhì)量守恒方程 （連續(xù)性方程） （四）能量、動(dòng)量守恒方程 （五）附加特性方程 （六） 邊界條件和初始方程 基本組成部分 本節(jié)要點(diǎn) 第一章 滲流基本規(guī)律及滲流模型 32 用數(shù)學(xué)語言綜合表達(dá)油氣滲流過程中全部力學(xué)現(xiàn)象和物理化學(xué)現(xiàn)象內(nèi)在聯(lián)系和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的方程式 (或方
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