西安石油大学石油工程学院：《渗流力学》课程教学课件（打印版）第二章 单相不可压缩液体的稳定渗流 Steady state percolation of single-phase incompressible fluid

第二章 单相不可压缩液体 的稳定渗流 Chapter 2 Steady state percolation of single-phase incompressible fluid

第一节 三种基本渗流方式 Section 1 Three basic forms of percolation

第一节三种基本滲流方式 单相渗流:在地层中只有一种流体流动。 Single-phase Seepage Flow 两相或多相渗流:若有两种或两种以上的流体同时 流动。 Two-phase Seepage Flow or Multiple-phase Seepage Flow 稳定渗流:在渗流过程中,如果运动的各主要元素 (如压力、渗流速度等)只随位置变化,而与时间 无关。 Steady Seepage Flow 不稳定渗流:若各主要元素之一与时间有关 Unsteady seepage Flow

第一节三种基本滲流方式 对于左图(2-1) 所示的三面以封闭性断 层为界的水平油气藏, ooooo 在离井排为井距一半的 范围以外的区域,流线 基本上彼此平行,集中 反映了长方形油气藏的 渗流特点,各过水断面 上的渗流速度、流量相 等,压力只和一个坐标 有关,这种流动叫平面 图2-1平面一维渗流模型 维流动。 One-dimensional Seepage Flow

第一节三种基本渗流方式 对于如左图(2-2)所 示的近似圆形的水平油气藏 ,在离井排线为井距之半的 距离以外的区域,流线沿井 排圆周的半径方向趋向井排 这种沿半径方向的渗流运 动称为平面径向流 图2-2平面径向流模型 Radial Fluid Flow

第二节 单相不可压缩液体的平 面一维稳定渗流 Section 2 Planar one-dimensional steady state percolation of single-phase incompressible fluid

第二节单相不可压编液体的平面一维稳定渗流 Pe P 假设有如图(2-3)所 示长为L、宽为B、厚度h的 水平条带状的油层,刚性水 压驱动,即岩石和液体是不 可压缩的,地层是均质、等 厚、各向同性的。供给边界 Pe 排液坑道,其压力为pw 显然流体在这油层中作平面 维渗流。 图2-3平面一维渗流模型 One-dimensional seepage Flow

第二节单相不可压编液体的平面一维稳定渗流 建立如图(2-3)所示的坐标,该地层中任一点x处 的渗流速度可用达西定律的微分形式表示 K dp (2-1) 由于地层和流体是不可压缩的,因此两断面间孔隙 中的液体体积不可能增多或减少,即通过地层中任一过 水断面的体积流量为一常数,记作q。 利用公式(21)知 K q A (2-2)

第二节单相不可压编液体的平面一维稳定渗流 将式(2-2)分离变量并积分,x积分区间为0→L 压力p的积分区间为pe→pv,则 [ax=-中 (2-3) KAJo 于是有 KA(Pe-Pw (2-4) q L 式(24)平面一维渗流的产量公式

第二节单相不可压编液体的平面一维稳定渗流 如果将式(23)的积分区间(0,L)变为(0,x) 或(x,L),则有: P P(x)= KA (2-5) p+L-x KA 将式(24)代入(25)得: pep P L (2-6) P(x)= pep pt L 式(25)、式(26)为平面一维稳定渗流 的压力分布公式