第一章 渗流的基础知识和基本定律

渗流力学：是研究流体在多孔介质中流动规律的一门学科。

油气储集层：是油气储集的场所和油气运移的通道。

油气储集层的特点：1储容性 2渗透性 3比表面大 4结构复杂

比表面大和结构复杂这两个特性决定了油气渗流的特点——渗流阻力大，渗流速度慢。

渗流的基本形式：1平面单向流 2平面径向流 3球形径向流

渗流速度：流体通过单位渗流面积的体积流量。真实渗流速度：流体通过单位真实渗流面积的体积流量。

压力是一个表示油层能量及其变化的物理量。

原始地层压力：油藏在投入开发以前测得的地层压力。

压力梯度曲线：以第一批探井的原始地层压力与对应的地层深度作出的曲线。一般是直线。

折算压力：油藏中任一点的实测压力与其埋藏深度有关，为了确切地表示地下的能量分布情况，必须把地层内各点的压力折算到同一水平面上，经折算后的压力称为折算压力。通常选取原始油水界面为折算平面。折算压力在实质上代表了该点流体所具有的总的机械能。

渗流过程的受力类型：1粘滞力 2岩石及流体的弹性力 3毛细管压力

                    4流体的重力 5惯性力

油藏驱动方式：1重力水压驱动（与外界连通的水头压力或注水压力） 2弹性驱动（岩石及流体的弹性力） 3溶解气驱动（溶解气的弹性能） 4气压驱动（气顶压缩气体的弹性能） 5重力驱动（其他能量枯竭，油藏具有明显倾角）

达西定律（线性定律）：流量与压差呈线性关系。

        微分形式：1平面单向 2平面径向

        适用条件：1流体为牛顿流体 2渗流速度在适当范围内

高速非线性渗流公式：1二项式 2指数式

第2章 单相液体稳定渗流

稳定渗流：运动要素（速度压力等）不随时间变化的渗流。不稳定渗流：运动要素（速度压力等）随时间变化的渗流。

渗流的数学模型：用数学的语言综合表达油气渗流过程中全部力学现象与物理化学现象的内在联系和一般运动规律的方程（组）。

单相液体稳定渗流的数学模型：1连续性方程： 2运动方程： 3状态方程：

                            4基本微分方程：（拉普拉斯方程）

平面单向流压力分布公式和产量公式：  

          压力消耗特点：在沿程渗流过程中，压力均匀下降。

          流场特点：等压线和流线组成了均匀的网格图。

流场图：由一组等压线和流线按一定规则构成的图形。等压线：流场中压力相同点的连线。流线：与等压线正交的线。一定规则：相邻两条等压线间的压差相等，相邻两条流线间的流量相等。

平面径向流压力分布公式和产量公式：

          压力消耗特点：压力主要消耗在井底附近，因为越靠近井底渗流面积 

                        越小而渗流阻力越大。

          流场特点：等压线是一组同心圆，流线是一组径向射线；越靠近井底， 

                    等压线和流线越密集，反之越稀疏。

提高单井产量措施：1增大生产压差，提高注水压力或降低生产井压力 2增大储层渗透率，采取酸化压裂等措施 3降低原油粘度，向油井中加降粘剂、火烧油层、蒸汽驱等。

水力完善井：油层全部钻穿且裸眼完井的井。

井的不完善性分为：1打开程度不完善 2打开性质不完善 3双重不完善

折算半径（有效半径）、表皮因子（表皮系数）：

稳定试井：人为地改变井的工作制度，并在各个工作制度稳定的条件下测量其压力及对应产量等有关资料的一种试井方法。

指示曲线（稳定试井）的用途：1确定合理的工作制度 2确定油井的生产能力 

                            3判断增产措施的效果 4推算地层的有关系数

采油指数：消耗单位压差采出的流量。  

地层系数：反映流体在地层中的流动能力。

第3章 多井干扰理论

井干扰现象：在油层中，当许多井同时工作时，其中任一口井的工作制度的改变，如新井投产、事故停产、更换油嘴等，会引起其他井的产量或井底压力发生变化的现象。

井干扰的实质是地层能量的重新平衡；其最终结果为地层压力的重新分布。

势：具有压力的含义。平面上一点的势： 

q对于生产井取正，注入井取负。

等产量一源一汇：M点的势，等势线方程，产量公式，等压线、流线、

                x、y轴的特点。

液体质点沿两井间连线流得最快： 

舌进现象：当液体质点从注水井沿x方向已到达生产井时，沿其他流线运动的质点还未到达生产井，这种现象称为舌进现象。 措施：在行列注水开发的井网中，注水井与生产井的位置应相互交错开。

等产量两汇：M点的势，等势线方程，产量公式，等压线、流线、x、y轴的

            特点。

坐标原点流速为零，为平衡点，平衡点附近形成死油区。

措施：1改变井的产量  2打加密井

镜像反映法：1直线供给边界附近一口生产井 2直线断层附近一口生产井

            3两断层成120度，角平分线上一口生产井 4两断层成90度

圆形供给边界一口偏心井：，供给边界上

产量公式： 

等值渗流阻力法：根据液流与电流的相似性（即水电相似原则），用电路图描述渗流过程，然后再按电路有关的定律来求解的方法。

平面单向流的阻力：      平面径向流的阻力：，

第4章 弱可压缩液体的不稳定渗流

压力传播到边界以前，称为压力传播的第一阶段；传到边界以后称为第二阶段。

弱可压缩液体的不稳定渗流的数学模型：1连续性方程 2运动方程 3液体及岩石的状态方程 4基本微分方程（热传导型方程）

导压系数：，物理意义：单位时间内压力传播的面积。

无界地层定产条件下弱可压缩液体的不稳定渗流的数学模型的解（线源解）：

相当于压力传播第一阶段的解

1初始条件、边界条件 2压差公式、近似公式、井底压力公式

有界地层定产条件下弱可压缩液体的不稳定渗流的数学模型的解：

1拟稳定期压力分布、平均压力 2不稳定晚期井底压力

多井干扰时，将压差叠加；井以变产量生产：

不稳定试井：利用油井以某一产量进行生产时（或以某一产量进行生产一段时间后关井时）所实测的井底压力随时间变化的资料反求各种地层参数的一种试井方法。

压力恢复试井：1霍纳法： 

              2精简法： 

考虑不完善井，精简法变为： 

实测压力恢复曲线分析：1续流的影响  2边界的影响

压力降落试井：主要用来确定地层的弹性储量。（用不稳定晚期井底压力公式推导）， m为pwf(t)-t直线斜率： 

探边测试：探测井周围遇到的断层、尖灭、油水、油气等边界。

        利用压力恢复曲线确定断层： 

续流现象：油井刚开井或关井时，由于原油具有压缩性等原因，地面产量与地下产量并不相等的现象。这是由井筒储存效应引起的，井筒有一定的体积，可以储存具有压缩性的液体。

井筒储存系数：井筒内单位压力变化引起的（井筒内）流体体积的变化。

表皮效应：当原油从油层流入井筒时，在这小环形区域产生一个附加压降，此现象称为表皮效应。

第5章 油水两相渗流理论

活塞式驱动：把水驱油的过程视为活塞式的推进，油水接触面垂直于流线均匀地向井排移动，含水区和含油区截然分开。图...

非活塞式驱动：由于油水粘度差、毛细现象、油水重率差以及地层非均质性等因素的影响，水渗入到油区后不可能把石油都置换出去，而会出现一个油水混流的两相渗流区，这种驱油方式称为非活塞式的水驱油。图...

影响水驱油非活塞性的因素：1毛细管压力 2重率差 3粘度差

指进现象：大孔道断面阻力小，水先进入大孔道，而水的粘度比油小，故使得大孔道的阻力越来越小，大孔道的水窜就越快，从而造成严重的指进现象。

等饱和度平面移动数学模型：1连续性方程（一维流动） 2运动方程（重力、毛管力） 3分流方程（及简化） 4基本微分方程（及积分后的形式）

确定前缘含水饱和度和平均含水饱和度：

（斜率意义）

第6章 油气两相渗流（溶解气驱动）

溶解气驱开采曲线GOR变化三阶段：

1气油比缓慢下降：这一阶段，地层压力刚开始低于饱和压力，分离出的自由气量很少，呈单个的气泡状态分散在地层内，气体未形成连续的流动，故自由气膨胀所释放的能量主要用于驱油；

2气油比急剧上升：此时分离出的自由气的数量较多，逐渐形成一股连续的气流，油气同时流动，由于气体粘度远小于油，故气体流得快、油流得慢。此阶段驱油效率较低。

3气油比迅速下降：这时进入开采后期，油藏中的气量很少，能量已近枯竭。

混气液体渗流基本微分方程：（稳定渗流）  

即，，拟压力函数（赫式函数）

生产气油比：换算到大气条件下的总产气量与总产油量之比。，推导后得： 

拟压力H的物理意义：当油气同时由油藏流入井底时，油藏内共消耗能量为的值，而其中消耗于使油渗流的能量为的值。

第7章 天然气渗流

天然气基本微分方程：， 

    拟压力函数： 

非线性气体稳定渗流：

1服从二项式渗流规律的气体平面径向流： 

2服从指数式渗流规律的气体平面径向流：，n为渗流指数

绝对无阻流量：井底压力等于一个绝对大气压时气井的产量，用表示。用来衡量气井生产能力的大小。

二项式： 

指数式： 

标准条件：20摄氏度，0.101Mpa条件下。下载本文