第二章 油气渗流的基本规律.ppt

* 油气层渗流力学 Mechanics of the Oil and Gas Flow in Porous Media 第二章 油气渗流的基本规律 第一节 油气渗流的力学基础 第二节 油气渗流的达西定律 第三节 油气渗流的非达西定律 第四节 两相渗流规律 关键词：受力、驱动方式、达西定律、毛管力、相渗曲线 油气层渗流力学 Mechanics of the Oil and Gas Flow in Porous Media 第二章 油气渗流的基本规律 第一节 油气渗流的力学基础 第二节 油气渗流的达西定律 第三节 油气渗流的非达西定律 第四节 两相渗流规律 关键词：受力、驱动方式、达西定律、毛管力、相渗曲线 第一节 油气渗流的力学基础 一、流体及多孔介质的力学分析 流体受力（重力、惯性力、粘滞力、弹性力、毛细管力） → 流动 1、重力 定义：地球对流体的吸引力 特性：动力或者阻力（厚油藏或倾斜油藏） 举例： A-阻力；B-动力 A A B 重力 渗流 方向 B 重力 渗流 方向 A-阻力；B-动力 第一节 油气渗流的力学基础 一、流体及多孔介质的力学分析 流体受力（重力、惯性力、粘滞力、弹性力、毛细管力） → 流动 2、惯性力 定义：由物体的惯性所表现出来的力 特性：当流体开始流动或流速发生改变（大小、方向），会产生惯性力；大小取决于质量（密度）和加速度，是流体渗流的阻力 举例：起始流动阻力（惯性力是重要因素） 第一节 油气渗流的力学基础 一、流体及多孔介质的力学分析 流体受力（重力、惯性力、粘滞力、弹性力、毛细管力） → 流动 3、粘滞力 定义：流动时，流体分子之间产生的内摩擦力 特性：与粘度有关，是渗流的阻力 举例：稠油的驱替压差较大，天然气生产压差小 第一节 油气渗流的力学基础 一、流体及多孔介质的力学分析 流体受力（重力、惯性力、粘滞力、弹性力、毛细管力） → 流动 4、弹性力 定义：岩石、流体处于压缩状态，衰竭式开采时，储层压力下降，弹性力表现为弹性能的释放，采用压缩系数表征 特性：压力越大，弹性能聚集就越多，弹性力就越强，是渗流动力 举例：自喷井 第一节 油气渗流的力学基础 一、流体及多孔介质的力学分析 流体受力（重力、惯性力、粘滞力、弹性力、毛细管力） → 流动 5、毛细管力 定义：毛管中两相流体在流动时，相界面弯曲液面产生的附加力 特性：与流体-介质润湿性有关，流动的阻力或动力 毛细管力表现为动力 毛细管力表现为阻力 水湿 油湿 第一节 油气渗流的力学基础 二、驱动能量 流体流动的驱动力 1、天然能量 （1）流体和岩石的弹性能 （2）溶解于原油中的天然气膨胀能 （3）边水和底水的压能和弹性能 （4）气顶气的膨胀能 （5）重力能 2、人工能量补充或驱替 （1）注水 （2）注气 第一节 油气渗流的力学基础 三、驱动方式 主要驱动力决定了油藏的驱动方式 1、水压驱动方式 （1）刚性水压驱动 开发过程中，水头压力或人工注水压力维持不变 （2）弹性水压驱动 开发过程中，水头压力或人工注水压力发生变化 定义：以与外界连通的水头压力或人工注水压力作为主要驱动力的驱替方式 第一节 油气渗流的力学基础 三、驱动方式 主要驱动力决定了油藏的驱动方式 2、弹性驱动方式 以岩石及流体本身的弹性力作为主要驱动力的驱动方式 水湿孔道，压力下降 → 膨胀 → 出气 → 束缚水饱和度增加 → 出水 第一节 油气渗流的力学基础 三、驱动方式 主要驱动力决定了油藏的驱动方式 3、溶解气驱动 以从石油中不断分离出的溶解气的弹性能作为主要驱动力的驱动方式 第一节 油气渗流的力学基础 三、驱动方式 主要驱动力决定了油藏的驱动方式 4、气顶气压驱动 存在气顶，且依靠气顶气的弹性力作为主要驱动力的驱油方式 气顶气 第一节 油气渗流的力学基础 三、驱动方式 主要驱动力决定了油藏的驱动方式 5、重力驱动 以流体所受到的重力作为主要驱动力的驱油方式 重力 渗流 方向 重 力 渗 流 方 向 第一节 油气渗流的力学基础 三、驱动方式 主要驱动力决定了油藏的驱动方式 水压驱动 弹性驱动 溶解气驱动 重力驱动 气顶气压驱动 油气藏的驱动方式是根据主要的驱动力命名，实际油气藏的开采过程中，同时存在多种驱动力；在油气藏的整个开发过程中，驱动方式并非一成不变，若主要驱动力改变，其驱动方式也随之改变 油气层渗流力学 Mechanics of the Oil and Gas Flow in Porous Media 第二章 油气渗流的基本规律 第一节 油气渗流的力学基础 第二节 油气渗流的达西定律 第三节 油气渗流的非达西定律 第四节