《渗流力学》讲稿.doc

绪论 一、几个概念 多孔介质：含有大量任意分布的彼此连通且形状各异、大小不一的孔隙的固体介质。 渗流：流体通过多孔介质的流动。 渗流力学：研究流体在多孔介质中的运动形态和规律的科学。 二、渗流分类：工程渗硫、生物渗硫、地下渗流。 物理化学渗硫、多重介质渗硫、非牛顿流体的渗硫等新的分支。 三、学习“油气层渗流力学”的目的：把它当作认识油层、改造油层的工具，当作油气田开发设计、动态分析、油气井开采、增产工艺、反求地层参数、提高采收率等的理论基础。 第一章 渗流的基本概念和基本规律 第一节 油气储基层 一、油气藏 油气层是油气储集的场所和空间。 油气藏：层状油藏和块状油藏。 二、油气水的静态分布 在构造中，油气水按重力规律分布，气体密度最小，占据构造上部而形成气顶，油的密度较大，存在于构造中部，水的密度最大，所以位于构造的下部。 边界：封闭边界和定压边界（供给边界） 油藏评价：以现代石油地质理论为指导，以现代油气勘探技术和现代计算机技术为手段，综合应用地震、录井、测井、试油、试采、分析化验等资料，在三维空间内描述油藏形态、储层分布、岩性和物性变化，以及储集体中油气分布的系统工程。 油藏评价的目的：1。构建油藏静、动态地质模型； 2．制定油藏最优开发模式； 3．获取油藏最佳开发效果。 油藏评价的任务：1。落实油藏的构造形态、断裂系统、沉积相等因素，以及这些因素对油田开发的影响； 2。弄清储层分布规律、储层矿物成分、储层性质、孔隙结构和原始含有饱和度等属性； 3。掌握油藏流体的性质及其变化规律； 确定油藏类型和驱动类型； 跟踪分析和改善油田的开发效果。 油藏：原油在单一圈闭中具有同一压力系统的基本聚集。（油藏、气藏、油气藏） 油藏中的静态分布：按密度大小，气最轻占据构造的顶部，油则聚集在翼的中部，相比之下水最重，则占据翼的端部。 为了计算方便，常取含油边缘的平均值为计算含油边缘。 含油边缘、含气边缘、供给边缘、封闭边缘。 油层的压力：原始地层压力、原始地层压力系数。 原始地层压力系数：原始地层压力与其相当深度的静水柱压力之比。一般来说，油层深度每增加100m，压力增加1MPa左右。 高压异常：Kp1.1，高压异常：Kp1.1。 出现异常的原因是地壳发生了构造运动，是已形成的油层上升或下降了。 第二节 渗流过程中的力学分析及驱动类型 一、力学分析 1．流体的重力和重力势能 2．流体的质量和惯性力 中原油田产生速敏的临界流速：0.013cm/s 3．流体的粘度及粘滞力 Newton内摩擦定律： 1mpa·s=1cp 在渗流中，粘滞力为阻力，且动力消耗主要用于渗流时克服流体粘滞阻力。 4．岩石及流体的压缩性和弹性力 岩石和流体的压缩系数： 5．毛管力 在渗流中，毛管力既可表现为渗流动力，也可表现为渗流阻力。在驱替压力不大时，若油藏岩石亲水，则水驱油时毛管力为动力，若油藏岩石亲油，则水驱油时毛管力为阻力。 二、与油藏有关的压力概念 压力是用来表征油藏能量的一个物理量。 1．原始地层压力Pi 2．供给压力Pe 3．井底压力Pw 4．折算压力Pr Bernoulli’s equation 流动速度非常小故： 将总水头用压力形式表示： 折算压力表示油层中各点流体所具有的总能量； 油藏在未开发前，处于静止状态，各点总能量相等； 只有在各点标高相等时，这些点的实测压力才相等； 一般习惯上把原始油水界面选为计算折算压力的基准面。 例 题 某井油层中部海拔-940m，原始油水界面海拔-1200，地层原油密度0.85g/cm3，实测油层中部压力为9.9MPa（表压）。求折算到原始油水界面的折算压力。 解：由Pr=P+ρgz得折算到原始油水界面的折算压力 Pr=9.9Mpa+0.85g/cm3×9.8m/s2×(1200-940)m =12.11Mpa 5．压力梯度曲线 在直角坐标系中，根据最初的探井所实测到的油藏埋藏深度（油层中部位置）H和实测压力P所得的关系曲线，成为压力梯度曲线。这种直线可以用以下的数学形式来表示： 不同的水动力系统，其压力梯度曲线是不同的。 在油藏投入开发以后，油藏原始状态被破坏，此时所钻的井就不可能再直接测得其原始地层压力，只能根据该井的油层中部深度，在压力梯度曲线上推算其原始地层压力。 三、驱动类型 油藏能量：边水的压能，压石和液体的