第一章渗流的基本概念ppt课件.ppt

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1、油气层渗流力学第一章渗流的基本概念和基本规律主要内容§1.1油气储集层及其简化§1.2渗流过程中的力学分析及驱动类型§1.3渗流的基本规律和渗流方式§1.4非线性渗流规律§1.5流体低速下的渗流规律§1.6两相渗流规律§1.1油气储集层及其简化一、油气储集层油气层是油气储集的场所和空间。储集层限制流体运动的范围，也影响着流体运动的形态，同时还决定流动边界形状。所以，油气储集层是流体渗流的重要外部条件。气顶边水底水油气分界面含气边缘油水分界面含油外、内缘计算含油边缘§1.1油气储集层及其简化§1.1油气储集层及其简化二、油气储集层的简化油气储集层分类层状油气藏块状油气藏层状油气藏：流动只在平

2、面上的进行。简化成”平面等厚模型”，即把油气藏看成等厚度的薄板。块状油气藏：平面和纵向上流动。油层厚度相当大的油藏。简化成“厚度模型”，有时也将这种模型看成“半球状模型”。§1.1油气储集层及其简化AB条带状薄板圆形薄板A>3BA<3B平面等厚模型(x，y)厚度模型(x，y，z)半球状模型三、油气层的孔隙结构模型和参数模型1.油气层的孔隙结构模型单纯介质双重介质三重介质粒间孔隙结构溶洞孔隙结构纯裂缝结构裂缝孔隙结构三重混合结构微层理结构非层理结构三种介质六种结构§1.1油气储集层及其简化粒间孔隙结构假想结构模型理想结构模型简化简化纯裂缝结构纯裂缝结构模型简化裂缝孔隙结构裂缝孔隙结构模型溶洞孔

3、隙结构溶洞孔隙结构模型2.油气层的参数模型油气藏中岩石和流体的物性参数具有均质和非均质性、各向同性和各向异性。均质非均质各向同性各向异性§1.1油气储集层及其简化等值参数模型：即平均值参数模型。用算术平均或加权平均的方法来确定油藏的平均渗透率。现在多用概率统计的方法确定。等价参数模型：就是利用实物与模型等价的方法来确定地层渗透率。如粒间孔隙结构采用等直径毛管束的理想结构模型求得渗透率值。§1.1油气储集层及其简化一、渗流过程中的力学分析1.流体的重力和重力势能表示重力势能的压力：重率：§1.2渗流过程中力学分析及驱动类型2.流体的质量和惯性力表现为阻力。3.流体的粘度和粘滞力y阻力§1.2渗

4、流过程中力学分析及驱动类型4.岩石及流体的压缩性和弹性力岩石和流体压缩性的大小用压缩系数表示。岩石压缩系数：流体压缩系数：对气体：开采前开采后水的表面张力§1.2渗流过程中力学分析及驱动类型5.毛管力油水接触面为形状简单的弯曲面：单根毛管，油水接触面为球面：单根毛管，油水接触面为柱面：岩石表面亲水(θ<90°)岩石表面憎水(θ>90°)油水动力水油阻力2rθθPcPc§1.2渗流过程中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2.边界压力3.地层静压（目前地层压力）4.井底压力及井底流压§1.2渗流过程中力学分析及驱动类型5.折算压力xzAMz投产前，而油藏中流体不流动?M点

5、液体总水头：总水头用压力的形式表示为：称为折算压力，表示油层中各点液体具有的总能量。§1.2渗流过程中力学分析及驱动类型基准面选取：通常取原始油水界面为基准面。优点：在渗流规律研究中，直接使用折算压力，就不必考虑油层深度的影响，简化了理论推导和计算公式。特性：在静止流体内部各点的折算压力相等。§1.2渗流过程中力学分析及驱动类型解：以B点所在平面为基准面，则：例1-1油藏中两点A、B，高差10米，压力分别为=9.35Mpa，=9.55Mpa，地层原油密度0.85，试判断地层中流体的流向？ABh=10m故，流向为由B点向A点。§1.2渗流过程中力学分析及驱动类型7.压力梯度曲线在直角坐标中，根

6、据最初的探井所实测到的油藏埋藏深度H和实测压力P所得的关系曲线，称为压力梯度曲线。P=a+bHHP推算开发井原始地层压力。§1.2渗流过程中力学分析及驱动类型三、驱动类型（驱动方式）驱动方式是指在石油开采过程中油藏依靠哪一种能量为主来驱油。1.重力水压驱动也称刚性水压驱动2.弹性驱动也称弹性水压驱动3.气压驱动4.溶解气驱5.重力驱驱动方式不是一成不变的，随驱油能量来源的变化而变化。§1.2渗流过程中力学分析及驱动类型1、弹性驱动弹性驱油藏：依靠油层岩石和流体的弹性膨胀能驱的油藏。形成条件：1）油藏无原生气顶；2）油藏无边水（底水或注入水），或有边水而不活跃；3）开采过程中油藏压力应始终高于

7、饱和压力。驱油机理：流体和岩石颗粒膨胀；地层压实。§1.2渗流过程中力学分析及驱动类型2、溶解气驱随着弹性阶段压力不断下降，当油层压力下降到低于饱和压力时，随着压力的降低，溶解状态的气体分离出的气泡膨胀而将石油推向井底。§1.2渗流过程中力学分析及驱动类型2、溶解气驱溶解气驱：油层压力低于饱和压力时，溶解状态的气体分离出的气泡膨胀而将石油推向井底的驱动方式。形成条件：1）气泡膨胀驱油向井底。气泡膨胀驱动能量为