[小学教育]渗流力学-第四章.ppt

第四章 多相渗流理论基础 本章要点 1、油水两相流的渗流数学模型及含水率的推导。 2、活塞式水驱油模型（包括单向渗流和平面径向流）。 3、熟练掌握B-L公式的推导和应用，包括等饱和度面移动方程、水驱油前缘位置及含水饱和度的确定方法、两相区中平均含水饱和度的确定以及井排见水后两相渗流区中含水饱和度的变化规律。 4、对于油气两相渗流，掌握其油层含油饱和度和平均地层压力的变化规律、油气两相稳定渗流规律，了解稳定状态逐次替换法。 第四章 多相渗流理论基础 第一节 水驱油物理数学模型 本节要点 1、原油与水的物性差异（某些油田油水粘度比可达到几百或几十，不可忽略）。 2、水驱油过程中油水两相的运动方程和连续性方程的物理意义和推导。 3、掌握水驱油过程中含水率fw的推导过程。 本节要点 1.运动方程 水相 油相 第四章 多相渗流理论基础 -油、水相粘度 -油、水相渗透率 2.连续性方程 第四章 多相渗流理论基础 油相 水相 -含油饱和度 -含水饱和度 3.含水率公式推导 定义含水率fw为采出液中水相所占的分量，即： 根据达西直线渗流定律，在考虑重力和毛管力时 （1） （2） 第四章 多相渗流理论基础 其中 为毛管力 , 3.含水率公式推导 （1）（2）两式联立可得，同时考虑重力和毛管力作用时： 考虑重力但不考虑毛管力时 考虑毛管力不考虑重力时 不考虑毛管力不考虑重力时 第四章 多相渗流理论基础 两相区中含水率与含水饱和度关系曲线 不考虑毛管力不考虑重力时 3.含水率公式推导 第四章 多相渗流理论基础 -油相的相对渗透率 -水相的相对渗透率 本节知识回顾 考虑重力但不考虑毛管力时 考虑毛管力不考虑重力时 不考虑毛管力不考虑重力时 第四章 多相渗流理论基础 第二节 活塞式水驱油理论 本节要点 1、活塞式水驱油是指含水区和含油区之间存在着一个明显的油水分界面，水渗入含油区后将孔隙中的油全部驱走，不存在油水两相区的驱油模型。 2、掌握活塞式单向渗流、平面径向渗流模型的渗流阻力、产液公式。 第四章 多相渗流理论基础 1、单向渗流 活塞式水驱油假设：水驱油过程中地层含水区和含油区之间存在着一个明显的油水分界面，该油水分界面垂直于液流流线向井排处移动，水渗入含油区后将孔隙中的油全部驱走，即油水分界面像活塞一样向井排移动，当它到达井排处时井排就见水。 活塞式水驱油示意图（单向流） 供给边缘 排液道 渗流阻力=水区渗流阻力+油区渗流阻力 第四章 多相渗流理论基础 油水粘度不相等时，Rt，Q=f(ro),活塞式水驱油为不稳定渗流。 2、平面径向流 渗流阻力=水区渗流阻力+油区渗流阻力 油水粘度不相等时，Rt，Q=f(ro)，活塞式水驱油为不稳定渗流。 活塞式水驱油示意图（平面径向流） 第四章 多相渗流理论基础 第三节 非活塞式水驱油理论（上） 本节要点 1、掌握非活塞驱的物理模型，熟知水驱饱和度跃变、无水采油量，无水采收率的定义。 2、定性掌握不同油水粘度比下的前缘含水饱和度变化规律以及考虑重力作用下前缘饱和度分布曲线。 3、等饱和度面移动公式推导。 第四章 多相渗流理论基础 在油藏注水开发过程中，含水区和含油区之间并不存在一个明显的油水分界面，而是当水渗入含油区后出现一个油和水同时混合流动的油水混合区（油水两相区），这种水驱油的方式称为非活塞式水驱油。 非活塞式水驱油示意图 非活塞式水驱油含水饱和度示意图 第四章 多相渗流理论基础 水驱前缘饱和度跃变 不同油水粘度比条件下油水前缘含水饱和度 考虑重力、毛管力 考虑重力、毛管力作用时的 前缘含水饱和度曲线 第四章 多相渗流理论基础 设带状水驱油藏，地层是均质、水平的，流体从供给边缘流向排液道的单向渗流。边水(或注入水)进入含油区后，形成两相渗流区，在两相区中任取一微小矩形六面体进行研究。 流入水量-流出水量= 单元体内水相体积变化量 对于无限小dt 时间内的水相： 油水两相渗流理论—巴克利—莱弗里特驱油理论 1、等饱和度面移动方程 第四章 多相渗流理论基础 对于等饱和度面，dSw = 0 所以，有 两边积分 ——著名的等饱和度面移动公式。 水驱油前缘处饱和度跃迁 第四章 多相渗流理论基础 对于平面径向流 ——平面径向流等饱和度面移动公式。 等饱和度面移动公式 第四章 多相渗流理论基础 第三节 非活塞式水驱油理论（下） 本节要点 1、掌握水驱油前缘位置和前缘含水饱和度的确定方法。 2、掌握两相渗流区中平均含水饱和度的确定方法。 3、掌握井排见水后，两相渗流区中含水饱和度变化规律。 第四章 多相渗流理论基础 2、水驱油前缘含水饱和度和水驱油前缘位置的确定方法 根据物质平衡原理 对等饱和度面移动公式微分 所以， 第四章 多相渗流理论基础