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油气层渗流力学----按张建国等教材编讲

石油工程学院地科系

黄新武

2011年2月16日

一、渗流力学的定义

·1.渗流力学是研究流体在多孔介质中的

渗流力学概述

·二、自然界中的渗流现象

·包括：

·工程渗流：

·三、油气层渗流力学研究范畴

·四、渗流力学的学习目的

·就是为了把它当作认识油层、改造油层

目录

·第一章渗流的基本概念和基本规律

·第二章油气渗流的数学模型

第一章渗流的基本概念和基本规律

·第一节油气藏及其简化

·第二节多孔介质及连续介质场

油气藏概念：

油气层概念：是油气储集的场所和流动空间。

一、油气藏的类型

构造油气藏：背斜、断层等

地层油气藏：潜山、生物礁、不整合、超覆

岩性油气藏：透镜、尖灭、

第一章渗流的基本概念和基本规律

第一节油气藏及其简化

第一章渗流的基本概念和基本规律

第一节油气藏及其简化

层状油气藏

块状油气藏。

二、油气藏的简化

第一章渗流的基本概念和基本规律

第一节油气藏及其简化

·封闭边界

·定压边界

·三、油气藏边界分类：

图1-1封闭边界油觳

图1-2定压边界油藏

第一章渗流的基本概念和基本规律

第一节油气藏及其简化

·四、油气藏的简化----有利于渗流力学分析

·层状构造油气层看成是个等厚的薄板，将渗流

问题简化为平面渗流问题。

·对于块状油藏就必须考虑纵向上流体的流动和

交换，所以流体在块状油藏中的流动是一个三

维流动问题。

一、多孔介质—可供流体渗流的固体物质。这种固体物质中包含有大量的任意分布的，彼此连通的，且形

状各异的、大小不一的孔隙。

·--概述中讲过。

·有效孔隙度概念。

·二、多孔介质的渗透性

·渗透率的概念

·绝对、有效、相对渗透率的概念

·三、比面的概念

·四、孔隙结构的概念

第一章渗流的基本概念和基本规律

第二节多孔介质及连续介质场

第一章渗流的基本概念和基本规律

第二节多孔介质及连续介质场

·五、连续流体---把流体中的质点抽象为一个很小体积中包含着很多分子的集合体，质点中

流体的性质与周围质点中的流体性质成连续函数关系。

·六、连续多孔介质----把多孔介质中的质点抽象为一个很小体积单元，该体积单元的介质性质与周围体积单元中的介质性质成连续函数关系。

·七、连续介质场----理想的连续多孔介质及其所包含的连续流体的整体系统。

第三节渗流过程中的力学分析及驱动类型

■一、力学分析

■油、气、水之所以能在岩石孔隙中渗流是由于各种力作用的结果。

■主要有：

■1.重力；

■2.惯性力

■3.粘滞力

■4.弹性力

■5.毛管力

第二节渗流过程中的力学分析及驱动类型

■1.流体的重力和重力势能----(液\气柱压力)

■流体压力的表示式：Pz=10=pgz=p.01x

■式中：

P:表示重力势能的压力；单位：MPa1Pa=1牛1米

p:流体密度；单位：g/cm³……或用比重γ书上单位应是KPa

g:重力加速度；数值：9.8m/s²

z:相对高度；单位：m

〇

Z

M

要点：计算的是某点所承受的液柱压力---相对高度单位系数

Pz≈0.01yz

例：相对于井底

3流向B井

水动力

M

流向A井A

位置高差压力

液源水头压力

水动力

阻力

H

M

油

小

■2.流体的质量和惯性力----存在但可忽略

■3.流体的粘度及粘滞力

粘滞力：由流体层间差异流动而引起的摩擦阻力。

单位：达因·秒/厘米2或克/厘米·秒(也称泊P)

1△(pL1dVpda

r=———

V,dp

定义：作用在单位外观体积的岩石孔隙中的压力每降低一个

4.岩石及流体的压缩性和弹性力

单位：1/(10-|MPa)

岩石的压缩系数----常数

液体的压缩系数----常数

岩石的外 表体积

孔隙体积的变化量

■5.毛管力

油气层是由无数个微小的毛细管连接组成的，这些毛细管纵横交错，四通八达。

第二节渗流过程中的力学分析及驱动类型

二、与油藏有关的压力概念

1.原始地层压力P。:油藏开发前流体所受的压

第二节渗流过程中的力学分析及驱动类型

二、与油藏有关的压力概念

■4、折算压力：假想油藏为静止状态，油藏内任意一点的实

第二节渗流过程中的力学分