水电模拟渗流实验.ppt

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1、中国石油大学(华东)石油工程实验教学中心《渗流物理实验》系列教学课件水电模拟实验(平面径向稳定渗流)主讲:付帅师中国石油大学(华东)石油工程实验教学中心1.掌握水电模拟的实验原理、实验方法,学会计算相似系数;2.测定圆形定压边界中心一口直井生产时产量与压差的关系,并与理论曲线进行对比,加深对达西定律的理解;3.测定生产井周围的压降漏斗曲线,加深对压力场的分布的认识。一、实验目的圆形恒压边界中心一口直井(完善井)稳定生产时产量计算公式:(1)地层中任一点压力分布公式:(2)由相似原理可知,模拟模型中电压与电流同样满足上述关系式:完善“井”“产量”公式:(3)改变电压值,并测

2、得相应的电流值I。由此可得到-I关系曲线(理论上应为直线)。二、实验原理任一点电压分布公式:(4)固定U值,测得不同rm处的电位值U,由此可得“压降”漏斗曲线。由“完善井”电压与电流的关系及相似系数Cp、Cq,可以求出完善井压差与流量的关系:流量:;压差:(5)由模拟条件下任意半径处的电位值,可求得实际地层中任意半径出的压力,即可求得地层中的压力分布:压力:;对应半径:(6)式(1)的压力及半径均用式(6)处理,可求得实际地层中任意点的压力分布。二、实验原理三、实验流程圆形恒压边界中心一口直井电路图1-电解槽2-铜丝(模拟井)3-供给边界测电压法测定压降曲线电路图1-电解

3、槽2-铜丝(模拟井)3-供给边界三、实验流程水电模拟(平面径向稳定渗流)实验装置油藏系统测量系统NaCl溶液变压器铜带+——可变电阻R1可变电阻R2水电模拟装置控制面板(1)确定并计算实验参数a、首先确定模拟油藏的参数的大小:渗透率K、供给半径re、井半径rw、油层厚度h、流体粘度、生产压差,计算油井产量Q;确定模拟系统的有关参数的大小:模拟油藏供给半径rem、最大电流I、最大电压。b、计算相似系数:计算c、由计算NaCl溶液的电导率,溶液厚度具体见示例。(2)根据电导率值,从NaCl溶液浓度与电导率关系曲线中查出NaCl与蒸馏水配制比例,然后进行配制。四、实验步骤(3)

4、配制完毕,测定溶液实际电导率值,计算相似系数。(4)将调压器旋钮旋至“0”位置,按图1所示连接好电路。(5)打开电源,顺时针旋转变压器旋钮,将电源电压调到所需值(10伏)。(6)顺时针慢慢旋动调压器的旋钮,使电压值从低到高变化(最高测量电压<10伏),并测定各个电压值下生产井的电流值,计算相应的压差及流量。(7)压降漏斗曲线的测定:连接好图2所示电路,旋动调压器的旋钮,使测量电压为一固定值(如10伏),通过滑轨计录生产井的坐标(xo,yo),将一外接电压表一端与测针相连,另一端接零线。从生产井位置(xo,yo)开始,沿某一半径方向移动测针,隔一定距离记录一个电压值和相应点

5、坐标值(x,y),式(6)转换,就可测出压降漏斗曲线。注意:井附近数据点密一些,往外疏一些。四、实验步骤(1)电解质溶液配制计算(2)计算相似系数(3)产量与压差关系举例说明压力、实际产量和理论产量、误差的计算过程,并将数据填在表1中,绘制产量与压差的实际和理论关系曲线。(4)压降漏斗数据处理与曲线绘制举例说明实际半径、实测压差和理论压差计算过程,并将数据填在表2中,绘制实测与理论压降漏斗曲线。五、数据处理五、数据处理实验仪器编号:水槽尺寸:表1产量与压差关系数据表模型参数:rem=;rwm=;hm=;ρ=;T=地层参数:re=;rw=;h=;K=;μ=;序号123456

6、78ΔU(V)345678910I(mA)e(%)五、数据处理表2压降漏斗曲线数据记录表(电压法)外加电压:井的位置:x0=cm,y0=cm序号1234567离生产井距离rm(cm)0.10.515102030位置(x,y)(cm)与生产井间的电压ΔU(V)油藏中距井半径r(m)与井底压力间的差值ΔP()理论曲线中的压降值ΔPt()

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