第一章 渗流的基本概念和基本定律.ppt

---与岩石结构和几何特征有关的系数 ⅱ:渗流段所受的总摩擦力 ⅲ:流体自身重力在流动方向上的投影 根据力的平衡关系有: 第一节 线性渗流规律 该公式即为倾斜地层考虑重力影响的达西公式. 若为水平地层，则有： 三.渗流力学常用单位制 ① 工程单位制 (公斤.米.秒) ② 物理单位制 (克.厘米.秒) ③ 混合单位制 (达西单位制) ④ 国际单位制 第二节.非线性渗流定律 非线性渗流:渗流速度 v 与压力梯度不成线 性关系的渗流.分高速和低速两 种。 一.产生非线性渗流的原因 当油藏中流体的流动速度过大时,流 体的惯性阻力不可忽视,从而导致渗流 速度v与压力梯度dP/dL的直线规律被破 坏. 非线性渗流一般出现在: ① 气井 ② 裂缝性油田 ③ 砂岩油田射孔井等 第二节.非线性渗流定律 二.非线性渗流的判定方法(高速) 研究发现:线性渗流→非线性渗流与层 流→紊流比较相似,于是借 用管流中区分层流和紊流的 判定方法来判定线性渗流和 非线性渗流. 第二节.非线性渗流定律 　 根据雷诺数的定义： 第二节.非线性渗流定律 　 确定　的卡佳霍夫公式 实验研究表明：渗流中的临界雷诺数为： 线性渗流 非线性渗流 第二节.非线性渗流定律 三．非线性渗流的表达式 ① 指数式: C→与岩石及流体性质有关的系数 n→渗流指数 ? ≤ n ≤ 1 1 线性 ?~1 过渡区 ? 平方区 线 性 区 过 渡 区 平 方 区 Ⅱ Ⅲ n Ⅰ 第二节.非线性渗流定律 ② 二项式 代入Re和 得微分形式 将实验数据处理成 曲线得一直线段。 ～ 阻力系数 第二节.非线性渗流定律 ③ 气体指数式方程 ---与流体及岩石有关的系数 ---气体重率 第三节 特殊情况下的渗流规律 一.流体低速条件下的渗流规律 流体在低速时为一条不通过原点的直线,产生这一现象的 原因主要是: ① 原油中的表面活性物质在渗流过程中会吸附在岩石表面, 导致岩层的渗流率降低,即流体必须克服因吸附层产生的 附加阻力(亦为附加压力梯度) 才能流动. ② 岩层中的粘土成分吸引水分子 形成水化膜,即流体在流动时 必须附加一个压力梯度来破坏 水化膜,这样才能使流体开始 流动. 启动压力梯度 运动方程 粘滞阻力 附加阻力 视渗透率 二.变形介质的渗流规律 当地层中压力变化较小时,有 当地层中压力变化较大时,有 渗透率变化系数 如果考虑流体密度和粘度均为压力的函数时则有: 则质量渗流速度为: 粘度变化系数 密度变化系数 第一章 渗流的基本概念和基本定律 第一节 油气储集层 第二节 渗流的基本概念 第三节 油藏能量及驱动方式 第一节 油气储集层 一 多孔介质的分类及其简化 二 储集层外部形状及其简化 三 储集层的特点 粒间孔隙结构 单重介质 纯裂缝结构 纯溶洞结构 裂缝孔隙结构 双重介质 溶洞孔隙结构 裂缝溶洞结构 三重介质 溶洞--裂缝--孔隙结构 一 多孔介质的分类及其简化 储集层按其内部空间结构特点可以分为三种介质七种结构: 二 储集层外部形状及简化 ① 根据储集层的厚度:层状油藏,块状油藏 (球形流) ② 根据边界条件:定压边界,封闭边界 ③ 根据平面延伸系数: 长轴 3 圆形地层 短轴 3 条带形地层 三 储集层的特点 ① 储集性 ② 渗透性 K ③ 压缩性 ④ 分散性 ⑤ 复杂性（孔隙结构）:四通八达 杂乱无序 很难用数学的方法来表征孔喉的形态，多 靠实验来实现。 渗流的特点:① 渗流阻力大 ② 渗流速度慢 第二节 渗流的基本概念 一.渗流的三种基本几何形式 ① 平面单向流（一维问题） ② 平面径向流（二维问题） 第二节 渗流的基本概念 一.渗流的三种基本几何形式 ③ 球形径向流（三维问题） 第二节 渗流的基本概念 一.渗流的三种基本几何形式 二.渗流速度 ① 定义:流体通过单位面积的体积流量.