渗流力学-水电模拟渗流实验-中国石油大学
中国石油大学 渗流物理 实验报告
实验日期： 2014.12.25 成绩：
班级：石工 学号： 姓名： 教师：付帅师 同组者：
水电模拟渗流实验
一、实验目的
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。
二、实验原理
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： 2ln e
f
w
Kh P P
Q r R r πμ??=
=
(1-1) 地层中任一点压力分布公式：
ln ln ln W e
w w
P r
P P A B r r r r ?=+
?=+ (1-2)
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：
2ln m em
m wm
h U U
I r R r πρ??=
=
(1-3) 改变电压U ?值，并测得相应的电流值I 。由此可得到U ?-I 关系曲线（理论上应为直线）。
任一点电压分布公式：
ln ln ln m wm m m m em wm
wm
r U
U U A B r r
r r ?=+
=+ (1-4) 固定U ?值,测得不同m r 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及相似系数C p 、C q ，可以求出完善井压差（P e -P w ）与流量的关系：
q I Q C =
e w p
U P P C ?-= (1-5) 由模拟条件下任意半径m r 处的电位值U ，可求得实际地层中任意半径r 出的压力P ，即可求得地层中的压力分布：
p
U
P C =
m L r r C = (1-6)
式(1-2)的压力及半径均用式（1-6）处理，可求得实际地层中任意点的压力分布。
三、实验流程
图1 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
图2 电压法测定压降曲线电路图 1-电解槽 2-铜丝（模拟井） 3-供给边界
四、实验操作步骤
1.首先确定模拟油藏的参数的大小：渗透率k 、供给半径r e 、井半径r w 、油层厚度h 、流体粘度μ、生产压差（P e -P w ），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r em 、最大电流I 、最大电压U ?。
2.计算相似系数：e L em r C r =，q I C Q =，p U C P ?=?，计算p r q
C C C =， 1
r l C C C ρ=
； 3.由C k
ρρμ
=，计算NaCl 溶液的电导率ρ，溶液厚度m l h C h =，具体方法见
示例。
4.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。
5.配制完毕，测定溶液实际电导率值，计算相似系数C ρ。
6.将调压器旋钮旋至“0”位置，按图1所示连接好电路。
7.打开电源，顺时针旋转变压器旋钮，将电源电压调到所需值（不要高于36V ）。
8.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，由(1-5)计算相应的压差及流量。
9.压降漏斗曲线的测定（测电压法）：连接好图2所示电路，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（x 0，y 0)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坐标值(x,y)，式(1-6)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（将所测数据记录到表2中）。
五、实验数据处理
（一）产量与压差关系数据表
设圆形供给边界中心一口生产井，油层参数如下：
供给半径e 65.625r m =；井筒半径0.15w r m =；油层厚度10h m =；油相渗透率
20.1K m μ=；地层油粘度5mPa s μ=?；生产压差2P MPa ?=；实验温度15℃ 模型参数：r em = 35cm ；r wm = 0.08cm ；h m =5.333cm ；ρ=888μm/cm
1）NaCl 溶液的配制
（1）根据达西定律，求出生产井的理论产量：
3220.1100020
413.3(/)65.6255ln
ln 0.15e
w
Kh P Q cm s r r ππμ????=
==?
（2）估算电导率
电路中最大电流不超过0.1A ，令I=0.1A ，则流量相似系数为：
432.4210/()q I
C A cm s Q
-=
=? 设1/0.1p C V MPa =，由相似关系式可求得：
3/4133/(0.1)r p q C C C cm s A MPa ==??
由p r q
C C C =
得：1r l
C C C ρ=
模型供给边界半径为 r em =35cm ，则：
335 5.333106562.5
em l e r C r -=
==? 得：30.04537[(0.1)/()]C s A MPa cm V ρ=???
溶液电导率： 907.4(/)k
C s cm ρ
ρμμ
==
从图3曲线中查得所对应的蒸馏水体积与NaCl 重量比值为750(mg/L)。
图3 NaCl 溶液浓度与电导率的关系曲线
（3）计算所需NaCl 重量和蒸馏水体积 根据几何相似系数，求出溶液厚度h m ：
35.333101000 5.333()m l h C h cm -=?=??=
溶液体积：
4385125 5.333 5.6671056.67V cm L
=??=?= 设需要蒸馏水的体积为V 水，则：
11+56.67()
750 2.165
56.63()
V V L V L ?
?==水水水 NaCl 重量：
356.637501042.47m g -=??=
在电解槽中加入蒸馏水56.63L ，再将42.47g NaCl 用电解槽中的蒸馏水溶解后加入其中，并将溶液搅拌均匀。 2）计算相似系数
几何相似系数：335 5.333106562.5
em l e r C r -=
==? 由此可求得0.08wm r cm = 5.333m h cm = 压力相似系数：1/0.1p U
C V MPa p
?=
=? 由此可以求得不同的电压降U ?下所对应的压力降P ?，如表1所示。
流动相似系数：622888105
0.0444()/()0.1
C mPa s cm m k ρρμ
μ-??===??
流量相似系数： 由p r q
C C C =
， 1r l
C C C ρ=
得到：
3
4
2
2
0.04441 5.333102.3710()/()
q p L C C C C mPa s V cm m atm ρμ--=??=???=?????
由q I
C Q
=
可以计算出流量的实验值Q ，如表1所示。 模型参数：r em = 35cm ；r wm = 0.08cm ；h m =5.333cm ；ρ=888μm/cm ；T=15℃ 地层参数：r e =65.625m ；R w =0.15m ；h=10m ；K=0.1μm 2；μ= 5mPa ?s
表1 产量与压差关系数据表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 ΔU(V) 3 4 5 6 7 8 9 10 I(mA)
7.4 10.32 14.31 19.2 22.8 26.4 30 33.9 P ?(atm)
3 4 5 6 7 8 9 10 )(3d m Q 2.698 3.762 5.217 6.700 8.312 9.62 10.94 12.36 )(3d m Q t
5.356 7.142 8.927 10.713 12.498 14.283 1
6.069 1
7.854 e(%)
49.63
47.32
41.56
34.66
33.49
32.62
31.94
30.78
表中Q 为实验值，Q t 为理论计算值，e 为二者之间的偏差。
现举例说明上述数据的处理过程：
1.压差?P 的处理过程： 由压力相似系数：1/0.1p U
C V MPa p
?=
=? 得到： 33(0.1)1/0.1p U V
p MPa C V MPa
??=== 其余压差同理可求得。
2.实验值Q 的处理过程： 由流量相似系数：q I
C Q
=
得到： 33
4
37.401031.22(/)2.37102.698(/)
q I Q cm s C m d --?===?=, 其余流量同理可求得。
3.理论计算值Q t 的处理过程：
33220.110003
61.99(/)65.625
5ln ln 0.155.36(/)
t e w
Kh p Q cm s r r m d ππμ????=
==?=
其余流量同理可求得。
4.实验值与理论计算值之间的误差e 的处理过程：
5.356 2.698
100%49.63%5.356
e e Q Q e Q --=
=?= 其余误差同理可求得。
3）Q 与?P 的关系曲线：
图4 Q 与?P 的关系曲线
（二）压降漏斗曲线数据记录表（电压法）
外加电压：10V 井的位置：x 0=44.60cm ， y 0=44.85cm
表2 压降漏斗曲线数据记录表（电压法）
序号 1 2 3 4 5 6 7 位置(x,y) (cm) 0.1
0.5
1
5
10
20
30
离生产井距离
r m (cm) （44.60，44.95） （44.60，45.35） （44.60，45.85） （44.60，49.85） （44.60，54.85） （44.60，64.85） （44.60，74.85） 与生产井间的电压
ΔU(V) 3.26 4.33 5.04 6.96 7.84 8.74 9.23 油藏中距井半径
r （m ） 0.1875
0.9375
1.875
9.375
18.75
37.5
56.25
与井底压力间的差值ΔP （atm ）
3.26
4.33
5.04
6.96
7.84
8.74
9.23
现举例说明上述数据的处理过程：
1）油藏中距井半径r 的处理过程：
几何相似系数：335 5.333106562.5
em l e r C r -=
==? 由此可求得30.1/10018.75()5.33310
m l r r cm C -=
==? 其余数据同理可求得。
2）与井底压力间的压差的处理过程：
压力相似系数：1/0.1p U
C V MPa p
?=
=? 3.26 3.26(0.1) 3.261/0.1p U V
p MPa atm C V MPa
??=
=== 其余压差同理可求得。
由上述数据可得到压降漏斗曲线，如下图所示：
图5 压降漏斗曲线（电压法）
六、小结
通过本次实验,掌握了水电渗流模拟的实验原理，学会了相似系数的计算方法，通过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，加深了对达西定律的理解；通过测定生产井周围的压降漏斗曲线，加深了对压力场的分布的认识。实验中应注意正确连接电路，保证模拟中心井的铜丝垂直于液面，铜丝底部接近水槽底部，保证厚度准确。
ADINA软件在土石坝渗流场计算中的应用
第22卷 第1期2006年3月 西北水力发电 JOURNAL OF NORTH W EST HYD ROEL ECTR I C POW ER V o l.22 N o.1 M ar.2006 文章编号:167124768(2006)0120039204 AD INA软件在土石坝渗流场计算中的应用 熊 政,何蕴龙,韩 健 (武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉430072) 摘 要:根据基本方程及定解条件的比较分析,将AD I NA软件的温度场模块分析功能应用于渗流场的分析,并采用死活单元技术,通过迭代算法计算自由水面位置(浸润线),解决了实际工程观音岩心墙土石坝渗流稳定问题的求解。该方法可以解决复杂边界、多种介质的渗流问题,为实际工程设计应用提供强有力的途径。 关键词:土石坝;有限元;AD I NA软件;温度场;渗流场;死活单元;浸润线 中图分类号:TV641文献标识码:B 1 前言 渗流是土石坝的一个重要研究课题。土石坝的渗流属于地下水流的性质,其流动性态及对土石坝的破坏现象和过程,不易从表面发现,而在发现问题以后往往又难以补救。根据土石坝破坏的一些调查统计资料看,由渗流引起的破坏占相当高的比例。由此可见,渗流会对土坝稳定产生严重的危害。实际工程中,渗流边界条件非常复杂,介质也不单一,采用通常水力学近似解法难以得到满意结果。随着有限元技术的成熟,有限元法成为渗流分析的主要数值方法,对渗流场已经可以达到比较精确的模拟了。AD I NA软件是美国AD I NA R&D公司的产品,是基于有限元技术的大型通用分析仿真平台,其广泛应用到各个行业领域,具有强大的前、后处理功能和求解器。在AD I NA软件的温度场计算模块中,定义有渗流材料,具有专门的渗流场模拟计算功能,能得出令人满意的结果。 2 计算原理 AD I NA理论手册给出温度场的控制分析方程为: 5 5x k x 5Η 5x+ 5 5y k y 5Η 5y+ 5 5z k z 5Η 5z+q B=0 (1)边界条件满足: Η S1=Η(2) k n 5Η 5n S2=q S(3)式中 Η——温度; k x、k y、k z——为介质三向热传导率; q B——域内热源密度(即单位体积热生成 率); S1、S2——两类已知边界条件(已知边界温 度和已知边界热源密度); q S——边界热源密度。 若以渗透总水头H代替式中的Η,三向渗透系数K x、K y、K z代替k x、k y、k z,q0代替q S,同时q B 取为零,则上式变成: 5 5x K x 5H 5x+ 5 5y K y 5H 5y+ 5 5z K z 5H 5z=0 (4) 收稿日期:2005210224 作者简介:熊政(19802),男,湖北广水人,武汉大学在读硕士生。
渗流力学试题一
《渗流力学》试题一 一填空题（本大题20分，每空1分） 1 油气储集层。 2 油气储集层的特点、、和。 3 流体渗流中受到的力主要有、和。 4 单相液体稳定渗流的基本微分方程是，为型方程。 5 油井不完善类型有、和。 6 等产量两汇流场中等势线方程为。y轴是一条。平衡点是指。 7 油气两相渗流中拟压力函数H的表达式为：，其物理意义：。 8 气井稳定试井时，按二项式处理试井资料时，其流动方程为， 绝对无阻流量表达式。 二简答题（本大题30分，每小题3分） 1 试绘图说明有界地层中开井生产后井底压力传播可分为哪几个时期？ 2 试说明溶解气驱油藏气油比变化的特点。 3 渗流速度和真实渗流速度定义。给出两者之间的关系。 4 试绘图说明流变性只与剪切速率有关的纯粘性非牛顿流体的分类及其流变曲线形态。 5 什么是折算压力？其公式和实质分别是什么？ 6 写出导压系数的表达式。导压系数物理意义是什么？ 7 试绘图说明平面单向流和平面径向流的压力消耗特点。 8 说明井干扰现象及其实质。
9 什么是稳定试井？指示曲线的用途是什么？ 10 说明水驱油的活塞式和非活塞式驱动方式各自的特点。 三（本大题10分） 长为1 m的岩心，横截面积为4 cm2，渗透率为2.5×10-12 m2，通过液体的粘度为1 cp，流量为4 cm3/min，则需要在模型两端建立多大的压差？ 四（本大题10分） 某井在生产过程中产量变化如第四题图所示，试推导t2时刻井底压力公式。 五（本大题10分） 一均质地层中有一供给边界和一条断层相交成90°，中间为一口生产井，如第五题图所示。已知地层厚度为h，渗透率为k，液体的粘度为μ，井筒半径为r w，井底压力为p wf，供给边界压力为p e。试导出该井的产量公式。 (第四题图) (第五题图) 六（本大题10分） 根据生产气油比定义推导生产气油比公式。 七（本大题10分，每小题5分） 实验室有一地层模型，如第七题图所示。 1 导出其流量计算公式； 2 画出压力分布曲线示意图，并说明理由。
水泥砂浆水力劈裂试验研究
第25卷 增1 岩石力学与工程学报 V ol.25 Supp.1 2006年2月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Feb.，2006 收稿日期：2005–08–10；修回日期：2005–12–02 基金项目：国家自然科学基金重点项目(50239070)；南京水利科学研究院青年基金资助项目(Y10402) 作者简介：速宝玉(1936–)，1958年毕业于华东水利学院河川水工结构专业，现任教授、博士生导师，主要从事岩土工程渗流及其控制方面的研究工作。E-mail ：iamxiexh@https://www.wendangku.net/doc/ae7885227.html, 水泥砂浆水力劈裂试验研究 速宝玉1，谢兴华2，王国庆3 (1. 河海大学 水电学院，江苏 南京 210098；2. 南京水利科学研究院 水工水力学研究所，江苏 南京 210029； 3. 浙江省钱塘江管理局，浙江 杭州 310016) 摘要：选用水泥砂浆作为试验材料，研究其在水力劈裂条件下的破坏特征。制作空心圆柱试件，在三轴渗流应力耦合试验仪上进行水力劈裂破坏试验，得到试件破坏时的应力状态没有满足整体的破坏条件。对此做了详细研究，认为之所以出现这种情况是因为材料不均匀。材料的不均匀引起了试件内部应力场分布不均匀。在处于高应力的某些点上，首先达到破坏条件(拉剪破坏条件)，出现微裂纹。微裂纹出现以后，应力集中显著，微裂纹沿裂尖继续扩展，直到整体劈裂，试件破坏。文中建议用材料非均匀系数描述这种非均质材料的破坏特性。非均质系数越大，材料发生低应力状态破坏的可能性越大。 关键词：水利工程；水力劈裂；试验研究；非均值材料；非均质系数 中图分类号： TV 31 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2006)增1–2952–06 HYDRAULIC FRACTURE TEST ON CEMENT AND SAND MORTAR SU Baoyu 1，XIE Xinghua 2，WANG Guoqing 3 (1. College of Water Conservancy and Hydropower Engineering ，Hohai University ，Nanjing ，Jiangsu 210098，China ； 2. Department of Hydraulic Engineering ，Nanjing Hydraulic Research Institute ，Nanjing ，Jiangsu 210029，China ； 3. Qiantang River Directorial Bureau ，Hangzhou ，Zhejiang 310016，China ) Abstracts ：Hollow columns were made with sand-cement grout as test samples ，on which the failure characteristic was studied in the condition of tri axis hydraulic fracturing. The samples were tested on tri axis seepage-stress coupled test apparatus. The data from test show that the stress states did not meet the failure criterion when samples failure. That phenomenon was studied in detail. The result that it was the asymmetry of the sample material leads to the stress field asymmetry. And local high stress can make sample failure from the local spot. Then stress concerctration happened in the failure spot ，which focused on the fracture tip. And then the fracture development was induced. Finally the sample damaged entirely. A new concept ，inhomogeneous coefficient ，was set up to be used to describe the phenomenon of brittle materials failure in low stress level. For any brittle materials ，the larger the inhomogeneous coefficient is ，the larger the possibility of failure in low stress level is. Key words ：hydraulic engineering ；hydraulic fracture ；test study ；inhomogeneous material ；inhomogeneous coefficient 1 引 言 我国西部高山峻岭，水量丰富，蕴藏着丰富的 水利资源，在一些合适的地址开一条不长的引水隧洞就能获得几百米水头。开发这些既经济又清洁的水能资源面临着许多要解决的理论和技术问题。其中之一是高水头对混凝土结构衬砌体的水力劈裂问
油气层渗流力学答案
油气层渗流力学答案 1．有四口油井测压资料间表1。 表 题1的压力梯度数据 已知原油的相对密度0.8，原始油水界面的海拔为－950m ，试分析在哪个井 附近形成低压区。 解： 将4口井的压力折算成折算压力进行比较 =9.0×106+0.8×103×9.8×(950－940)=9.08MPa =9.0×106+0.8×103×9.8×(950－870)=9.48MPa =9.0×106+0.8×103×9.8×(950－850)=9.58MPa =9.0×106+0.8×103×9.8×(950－880)=9.45MPa 由数值上可以看出在第一口井处容易形成低压区。 2．某油田有一口位于含油区的探井，实测油层中部的原始地层压力为8.822×106Pa ，油层中部海拔为－1000m 。位于含水区有一口探井，实测地层中部原始地层压力为11.47×106 Pa ，地层中部海拔－1300m 。已知原油的相对密度为0.85，地层水的相对密度为1。求该油田油水界面的海拔高度。 解：由于未开采之前，油层中的油没有流动，所以两口探井的折算压力应相等，设h 为油水界面的海拔高度，则： 由21zm zm p p =可得：=h -1198.64m 该油田油水界面的海拔高度为-1198.64 m 3．某油田在开发初期钻了五口探井，实测油层中部原始地层压力资料见表2。 后来又钻了一口井，已知其油层中部海拔为－980m ，试根据已有资料推算此井
油层中部原始地层压力。 解： 由表格中数据绘得海拔与油层中部的压力曲线，从图上查得当海拔为-980m 时，此井的油层中部原始地层压力为8.6m 。 7．在重力水压驱动方式下，某井供给边界半径为250m ，井半径为10cm ，供给边界上压力为9MPa ，井底流压为6MPa 。井底流压为6MPa ，原始饱和压力为4.4MPa ，地层渗透率是0.5×10-12m 2，原油体积系数为1.15。相对密度为0.85，粘度为9×10-3Pa·s ，油层厚度为10m 。 (1) 求出距井中心0.2m ，0.5m ，1m ，10m ，50m ，100m ，200m 处压力值。 (2) 画出此井的压力分布曲线。 (3) 求该井日产量。 解： 已知：r e =250m ，r w =0.1m ，p e =9×106Pa ，p wf =6×106Pa ，p i =4.4×106Pa ，K =0.5×10-12m 2，γ=0.85，μ=9×10-3Pa·s ，h =10m 。 由平面径向流压力公式可知 代入数据化简可得 p =0.38ln r +7 r (m) 0.2 0.5 1 10 50 100 200 p (MPa) 6.3 6.7 6.8 7.77 8.38 8.65 8.91 地面的产量 化为以质量表示的产量 ρ?=e m q q =0.117×10-2×0.85×1000=0.99kg/s=85.5t/d 日产量为85.5t 。 8．注出开发油田的井距为500m ，地层静止压力为10.8MPa 。油层厚度为15m ，渗透率为0.5×10-12m 2。地下流体粘度为9mPa·s ，体积系数为1.15。原油相对密度为0.85，油层孔隙度为0.2，油井半径为10cm 。 (1) 若油井日产量为60t ，井底压力多大？ (2) 供油区范围内平均地层压力为多大？ (3) 距井250 m 处的原油流到井底需要多少时间？ 解： 已知：r e =250m ，r w =0.1m ，p e =10.8×106Pa ，p wf =6×106Pa ，K =0.5×10-12m 2，γ=0.85，
水电模拟渗流实验
中国石油大学渗流力学实验报告 实验日期：成绩： 班级：学号：姓名：教师： 同组者： 实验三水电模拟渗流实验 一、实验目的 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。 二、实验流程及原理 实验电路如图3-7所示。图3-4中拔下电流表与可变电阻相连的一端，使其与测量电源的低压端连接，电流表另一端与带铜丝的导线2连接，如图3-7所示。改变调压器，由测量电压表读出供给边缘与生产井2之间的电压值，由电流表读出电流值。 图3-7 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 三、计算原理 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：
2ln e f w Kh P P Q r R r πμ??== (3-17) 地层中任一点压力分布公式： ln ln ln W e w w P r P P A B r r r r ?=+?=+ (3-18) 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： 2ln m em m wm h U U I r R r πρ??== (3-19) 改变电压U ?值，并测得相应的电流值I 。由此可得到U ?-I 关系曲线（理论上应为直线）。 任一点电压分布公式： ln ln ln m wm m m m em wm wm r U U U A B r r r r ?=+ =+ (3-20) 固定U ?值,测得不同m r 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（w e P P -）与流量的关系： 流量： q C I Q = ； 压差： p w e C U P P ?= - (3-21) 由模拟条件下任意半径m r 处的电位值U ，可求得实际地层中任意半径r 出的压力P ，即可求得地层中的压力分布： 压力：p C U P = ； 对应半径： L m C r r = (3-22) 式(3-18)的压力及半径均用式（3-22）处理，可求得实际地层中任意点的压力分布。
15春中国石油大学北京渗流力学在线作业
包括本科的各校各科新学期复习资料，可以联系屏幕右上的“文档贡献者” 第一阶段在线作业 单选题(共21道题) 展开 收起1.（2.5分） A、1） B、2） C、3） D、4） E、5） 2.（2.5分） A、1） B、2） C、3） D、4） 3.（2.5分） A、.（1） B、.（2） C、.（3） D、.（4） 4.（2.5分） A、.（1） B、.（2） C、.（3） D、.（4） 5.（2.5分） A、.（1） B、.（2） C、.（3） D、.（4） 6.（2.5分）实际油藏的形状和布井状况比较复杂，但可以根据实际油藏的渗流特征，将油藏中的渗流方式抽象为三类典型模式，即： A、单向流、层流、垂直流； B、单向流、平面径向流、球面向心流； C、单相流、多相流、多维流； D、线性流、紊流、层流； 7.（2.5分）大多数情况下，油藏中的流体渗流服从线性渗流规律（达西定律），但渗流速度较高时会破坏线性渗流规律（达西定律），如下原因表述正确的是： A、高速流动时，只有惯性力存在，导致线性渗流规律被破坏； B、高速流动时，惯性力逐渐增大，与粘滞力相比，其作用开始增大，从而导致线性渗流规律被破坏； C、高速流动时，渗流过程中出现了新的渗流阻力（即惯性力），从而导致线性渗流规律被破坏； D、高速流动时，粘滞力逐渐减小，惯性力逐渐增大，从而导致线性渗流规律被破坏； 8.（2.5分）地层渗流时，单相流体单向稳定渗流的等压线： A、一组互相平行的直线； B、一组向外发散的射线； C、一组同心圆； D、越靠近排液道越密集； 9.（2.5分）地层渗流时，单相流体单向稳定渗流和平面径向稳定渗流的相同点为： A、通过每个渗流截面的流量保持不变； B、通过每个渗流截面的流速不变；
+++水电模拟渗流实验
+++水电模拟渗流实验
中国石油大学渗流力学实验报告 实验日期： 成绩： 班级： 学号： 姓名： 教师： 同组者： - 水电模拟渗流实验 一、水电模拟原理 1、水电相似原理 利用电场模拟地层流体的渗流规律，机理在于流体通过多孔介质流动的微 分方程与电荷通过导体材料流动的微分方程之间的相似性，即水-电相似原理。 多孔介质中流体的流动遵守达西定律： )(p grad K A q v μ-== (3-1) 式中，v —流速，m/s ；q —流量，cm 3/s ；A —渗流截面积，cm 2；K —渗透率，2m μ； μ—流体粘度，s mPa ?；P —压力，0.1MPa 。 通过导体的电流遵守欧姆定律： )(U grad S I ρδ-== (3-2) 式中，ρ为电导率，是电阻率的倒数，西门子/cm ；U —电压，伏；δ-电流密度，安培/cm 2；I-电流，安培，S-导体截面积，cm 2。 均质地层不可压缩流体通过多孔介质稳定渗流连续性方程： 0)(=???? ??P grad K div μ (3-3) 均匀导体中电压分布方程： ()div grad U ρ()=0 (3-4)
对比方程上述方程可以看出：电场与渗流场可用相同的微分方程进行描 述，因此，不可压缩流体的稳定渗流问题可用稳定电场进行模拟。于是可以用电位分布来描述渗流场的压力分布，用电流来描述流量或流速，电阻描述渗流阻力。 2、水电相似准则 物理模拟模型各参数与油层原型相应参数之间存在比例关系，称为相似系数。各相似系数之间满足一定的约束条件，称为相似准则。水电模拟各相似系数定义如下： 1）几何相似系数 模型的几何参数与油层的相应几何参数的比值。即： ()()m l o L C L = (3-5) 任意点的几何相似系数必须相同。 2）压力相似系数 模型中两点之间的电位差与地层中两相应点之间的压差的比值。即： ()()m p o U C P ?=? (3-6) 3）阻力相似系数 模型中的电阻与油层中相应位置渗流阻力的比值。即： f m r R R C = (3-7) 4）流动相似系数 模型中电解质溶液的电导率与地层流体流度的比值。即：
2013年北京石油学院大学函授石油工程概论答案
中国石油大学（北京）期末考核 《石油工程概论》 一、综述题（共5小题，每小题20分，第1、2和3题选做两道，第4和第5题选做一道，共60分）（每道题目不少于500字。照抄知识点提示不得分。） 1. 阐述井身结构的主要内容，说出各内容所包括的具体知识，并画出基本的井深结构图。（20分） 知识点提示：井深结构的主要内容包括套管的层次、各层套管下入深度、相应的钻头直径、套管外水泥返高等，请详细列出各内容所包含的具体内容，并画出简单的井深结构图。 答：井身结构是指由直径、深度和作用各不相同，且均注水泥封固环形空间而形成的轴心线重合的一组套管与水泥环的组合。包括井中套管的层数及各种套管的直径、下入深度和管外的水泥返深，以及相应各井段钻进所用钻头直径。井身结构是钻井施工设计的基础。 （一）井身结构的组成及作用 井身结构主要由导管、表层套管、技术套管、油层套管和各层套管外的水泥环等组成。 1.导管：井身结构中下入的第一层套管叫导管。其作用是保持井口附近的地表层。 2.表层套管：井身结构中第二层套管叫表层套管，一般为几十至几百米。下入后，用水泥浆固井返至地面。其作用是封隔上部不稳定的松软地层和水层。 3.技术套管：表层套管与油层套管之间的套管叫技术套管。是钻井中途遇到高压油气水层、漏失层和坍塌层等复杂地层时为钻至目的地层而下的套管，其层次由复杂层的多少而定。作用是封隔难以控制的复杂地层，保持钻井工作顺利进行。 4.油层套管：井身结构中最内的一层套管叫油层套管。油层套管的下入深度取决于油井的完钻深度和完井方法。一般要求固井水泥返至最上部油气层顶部100～150米。其作用封隔油气水层，建立一条供长期开采油气的通道。 5.水泥返高：是指固井时，水泥浆沿套管与井壁之间和环形空间上返面到转盘平面之间的距离 （二）相关名词及术语 1.完钻井深：从转达盘上平面到钻井完成时钻头所钻井的最后位置之间的距离。 2.套管深度：从转盘上平面到套管鞋的深度。 3.人工井底：钻井或试油时，在套管内留下的水泥塞面叫人工井底。其深度是从转盘
中国石油大学(华东)水电模拟实验
水电模拟渗流实验 一、 实验目的 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。 二、实验原理 （一）、水电模拟原理 1、水电相似原理 利用电场模拟地层流体的渗流规律，机理在于流体通过多孔介质流动的微分方程与电荷通过导体材料流动的微分方程之间的相似性，即水-电相似原理。 多孔介质中流体的流动遵守达西定律： q v= =grad p K A μ -（） (3-1) 式中，v —流速，m/s ；q —流量，cm3/s ；A —渗流截面积，cm2；K —渗透率，； μ—流体粘度，μm 2；P —压力，0.1MPa 。 通过导体的电流遵守欧姆定律： = =grad I S δρ-（U ） (3-2) 式中，ρ为电导率，是电阻率的倒数，西门子/cm ；U —电压，伏；δ-电流密度，安培/cm2；I-电流，安培，S-导体截面积，cm 2。 均质地层不可压缩流体通过多孔介质稳定渗流连续性方程： div grad p =0K μ?? ??? （） (3-3) 均匀导体中电压分布方程： ()div grad =0ρ（U ） (3-4) 对比方程上述方程可以看出：电场与渗流场可用相同的微分方程进行描述，因此，不可压缩流体的稳定渗流问题可用稳定电场进行模拟。于是可以用电位分布来描述渗流场的压力分布，用电流来描述流量或流速，电阻描述渗流阻力。
2、水电相似准则 物理模拟模型各参数与油层原型相应参数之间存在比例关系，称为相似系数。各相似系数之间满足一定的约束条件，称为相似准则。水电模拟各相似系数定义如下： 1）几何相似系数 模型的几何参数与油层的相应几何参数的比值。即： m l o = (L)C （L ） (3-5) 任意点的几何相似系数必须相同。 2）压力相似系数 模型中两点之间的电位差与地层中两相应点之间的压差的比值。即： m p o =(p)C ??（U ） (3-6) 3）阻力相似系数 模型中的电阻与油层中相应位置渗流阻力的比值。即： m r f =R C R (3-7) 4）流动相似系数 模型中电解质溶液的电导率与地层流体流度的比值。即： =k C ρρμ (3-8) 5）流量相似系数 电流与井产量（或注入量）的比值。即： q = I C Q (3-9) 式中，下标m 表示模型中的参数，o 表示地层中的参数； L —地层（模型）或井的几何尺寸； U ? —模型中的电位差； p ? —油层中的压力差； R m —电解质溶液的电阻； R f —地层流体的渗流阻力； I —模型中的电流； Q —井产量（或注入量）； C l —几何相似系数； C p —压力相似系数；
《油气层渗流力学》教案(王怒涛)
西南石油大学教案 课程名称油气层渗流力学 任课教师王怒涛 院(系) 石油工程学院 教研室石油工程教研室 2010年11月18日
课程表
《油气层渗流力学》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称：The oil and Gas Flow through Porous Media 2、课程类别：专业课程基础 3、课程学时：总学时46，实验学时2。 4、学分：3 5、先修课程：大学数学、数学物理方程、油气田开发地质、油层物理 6、适用专业：石油工程、资源勘查工程 7、大纲执笔：石油工程教研室（李晓平） 8、大纲审批：石油工程学院学术委员会 9、制定（修订）时间：2005.11 二、课程的目的与任务 《油气层渗流力学》课程是石油工程专业的主干课程，是地质勘探专业的专业基础课。学习该课程的目的，是要把它作为认识油气藏、改造油气藏的工具，作为油气田开发设计、动态分析、油气井开采、增产工艺、反求地层参数、提高采收率等的理论基础。因此，它是石油工程专业的主干专业基础课程之一，是学好石油工程其它专业课如《油藏工程》、《油藏数值模拟》、《采油工程》、《试井分析》的关键课程之一，该门课的目的是让学生了解油气在储层中的渗流基本规律以及研究油气在储层中渗流的基本 方法。其任务是，掌握油气渗流的基本概念，认识油气储层的渗流规律，学会研究油气在储层中渗流的方法，为学好其它专业课程打好理论基础。 三、课程的基本要求 该课程在学习之前，要先学习有关石油地质、油层物理以及工程数学和微分方程等方面的知识理论。学习该课程后，要求掌握油气层渗流的基本概念、基本规律和基本方法与技巧，学会研究油气在储层中渗流的方法。重点是单相流体的流动，掌握单相稳定渗流时，各种情况下的水动力学场，井间干扰及叠加原理，单相不稳定渗流的压力传播规律、动态特征等，掌握气体渗流理论的特点及研究方法，掌握双重介质渗流的特点及
最新水电方案
水电方案 第一章工程概况
工程名称：中山市第三人民医院2017-2018水电方案 建设单位：中山市第三人民医院 工程地点：中山市 工程内容：第三人民医水电方案为17200平方米，中标人为采购方提供2年水、电、消防承包维修服务（含更换零配件）. 一、水电维修服务内容为： （1）给排水部分： 包括水咙头、水管、弯头、角阀、厕所水箱、进水阀、上水软管、下水管道及厕所疏通（不包括清理化粪池）；太阳能热水器的供水部分（但不包括维修太阳能设备本身）； （2）供电部分： 照明：包括医院内路灯、射灯、定时器、应急灯、安全出口灯、办公室、诊室、病房及通道光管灯所有照明设施； 电源：包括所有插座、电源开关、线路检修及检查漏电； 网线及电话线：办公室及病房的网线、电话线及电视天线的维护； （3）门窗家俱部分： 包括各种门窗的门锁和门教及拉手更换及维修；办公台、电脑台的柜锁，侧锁、道轨及拉手更换及维修；座椅的气压杆、椅脚滑轮座、座椅靠背更换及维修；工衣柜的柜锁、门教及拉手更换及维修；接待前台的柜门、柜锁更换及维修、铝合金门窗的滑轮、拉手及道轨、窗帘轨更换及维修；各种床、推床、推车的脚轮更换及维修； （4）空调维修及清洗： 包括对医院内所有空调每年都做一次内外机清洗，日常空调维修及检修，移机拆装、清洗、空调漏水及加雪种及维修外墙空调机排水管及包括所有零配件（包括压缩机）； （5）电器维修： 包括医院内电视机、电风扇、电冰箱、微波炉、饮水机、开水器、电饭煲及各种厨具、洗衣机、干衣机、脱水机、电话机、神灯、无影灯； （6）日常零星维修： 包括拉闸、卷闸维修、墙身钻孔、墙脚线修补、地面瓷砖维修补、木地板修补、窗帘滑轮、挂通等日常零星维修、铁及不锈钢维修烧焊，通厕所、触发器及变压器、更换各类型门锁及抽屉锁、不锈钢（铁）防盗网、不锈钢（铁）门的维修及烧氩弧焊（及铁焊）；
2019石大在线考工程力学主观题答案
中国石油大学（北京）远程教育 工程力学 学习中心：_______姓名：________学号：_______ 关于课程考试违规作弊的说明 1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。 2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。 3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。 一、题型 简答题，8题，每题5分，共40； 计算题，4题，每题15分，共60分） 二、题目 学号尾数为奇数的同学做题目序号后有“A”字样的题，学号尾数为偶数的同学做题目序号后有“B”字样的题 简答题： 1A 在铸铁压缩试验中，破坏后的铸铁试样断口平滑呈韧性，与轴线近似成45°。破坏前，该断口所在斜截面的应力有何特点？ 1B 在铸铁扭转试验中，铸铁断口的形态是什么样的？ 2A 根据铸铁试件扭转破坏断口可以推断，铸铁的扭转破坏和什么因素有很大的关系？ 2B 电阻应变片（简称电阻片或应变片）应用广泛，它是利用什么原理实现电测的？ 3A 冲击韧性的物理意义是什么？ 3B 矩形截面梁在截面B处沿铅垂对称轴和水平 F，如图所示。请 对称轴方向上分别作用有 P 问最大拉应力和最大压应力发生在危险截面 A的哪些点上？
4A 构件中危险点的应力状态如图所示。构件为钢制：x σ=45MPa ，y σ=135MPa ，z σ=0，xy τ=0，许用应力[]σ=160MPa 。请用第三强度理论校核该构件的强度。 4B 构件中危险点的应力状态如图所示。构件材料为铸铁：x σ=20MPa ， y σ=-25MPa ，z σ=40MPa ，xy τ=0，许用应力[]σ=30MPa 。请用第一强 度理论校核该构件的强度。 5A 什么是压杆的临界载荷？ 5B 压杆约束强弱对其稳定性有何影响，请定性说明。 6A 如图所示，一端固定、另一端由弹簧侧向支撑的细长压杆的临 界载荷，可采用欧拉公式()2 2/l EI F Pcr μπ=计算。请估计该压 杆的长度系数μ的取值范围。 6B 什么是冲击动荷系数？ 7A 构件在突加载荷作用下引起的应力和位移是相应静载荷作用下的几倍？ 7B 将重物突然放到结构上和将重物缓慢放到结构上，哪种情形下结构产生的最大变形大？ 8A 什么是持久极限？ 8B 影响实际构件疲劳寿命的三个主要因素是什么？ 计算题： 1A 砖夹的宽度为250mm ，杆件AGB 和GCED 在G 点铰接。已知：砖的重量为W ；提砖的合力 为F P ，作用在砖夹的对称中心线上；尺寸如图所示，单位为mm ；砖夹与砖之间的静摩擦因数s f =0.5。试确定能将砖夹起的d 值(d 是G 点到砖块上所受正压力作用线的距离)。 P F EI l k
中国石油大学2014秋渗流力学第一阶段在线作业讲解
第一阶段在线作业 单选题(共21道题) 收起 1.（ 2.5分） A、1） B、2） C、3） D、4） E、5） 我的答案：C 此题得分：2.5分2.（2.5分） A、1） B、2） C、3） D、4） 我的答案：B 此题得分：2.5分3.（2.5分）
A、.（1） B、.（2） C、.（3） D、.（4） 我的答案：B 此题得分：2.5分 4.（2.5分） A、.（1） B、.（2） C、.（3） D、.（4） 我的答案：A 此题得分：2.5分 5.（2.5分） A、.（1） B、.（2） C、.（3） D、.（4） 我的答案：B 此题得分：2.5分 6.（2.5分）实际油藏的形状和布井状况比较复杂，但可以根据实际油藏的渗流特征，将油藏中的渗流方式抽象为三类典型模式，即： A、单向流、层流、垂直流； B、单向流、平面径向流、球面向心流； C、单相流、多相流、多维流； D、线性流、紊流、层流； 我的答案：B 此题得分：2.5分 7.（2.5分）大多数情况下，油藏中的流体渗流服从线性渗流规律（达西定律），但渗流速度较高时会破坏线性渗流规律（达西定律），如下原因表述正确的是： A、高速流动时，只有惯性力存在，导致线性渗流规律被破坏； B、高速流动时，惯性力逐渐增大，与粘滞力相比，其作用开始增大，从而导致线性渗流
规律被破坏； C、高速流动时，渗流过程中出现了新的渗流阻力（即惯性力），从而导致线性渗流规律被破坏； D、高速流动时，粘滞力逐渐减小，惯性力逐渐增大，从而导致线性渗流规律被破坏；我的答案：B 此题得分：2.5分 8.（2.5分）地层渗流时，单相流体单向稳定渗流的等压线： A、一组互相平行的直线； B、一组向外发散的射线； C、一组同心圆； D、越靠近排液道越密集； 我的答案：A 此题得分：2.5分 9.（2.5分）地层渗流时，单相流体单向稳定渗流和平面径向稳定渗流的相同点为： A、通过每个渗流截面的流量保持不变； B、通过每个渗流截面的流速不变； C、通过每两个相邻等距间隔渗流截面的压力降不变； D、通过每个渗流截面的渗流阻力不变 我的答案：A 此题得分：2.5分 10.（2.5分）圆柱形石英砂模型长为40cm，横截面直径D=2.5cm，渗透率2.5 D，实验用液体粘度为3.45 mPa·S，为了使通过模型的流量为100cm3/min，需要在模型两端建立压差为多少大气压？ A、0.50 atm； B、0.75 atm； C、1.00 atm； D、1.25 atm； 我的答案：B 此题得分：2.5分 11.（2.5分）油层中有一口井，由于钻井的时候产生了污染，在射孔后进行了酸化作业，测量后得到该井的表皮系数为1.5，该井为： A、超完善井； B、完善井； C、不完善井； D、不确定 我的答案：C 此题得分：2.5分 12.（2.5分）双重介质是存在( )种孔隙结构的介质 A、1 B、2 C、3 D、4 E、5 我的答案：B 此题得分：2.5分 13.（2.5分） A、1 B、2 C、3 D、4
2018-2019中国石油大学(华东)第二学期期末试题《工程力学》
A卷 2018～2019学年第2学期 《材料力学》试卷 专业班级 姓名 学号 开课系室工程力学系 考试日期 题号一二三四总分得分 阅卷人
一、选择题（每题2分，共 10分） 1. 图中所示三角形微单元体，已知两个直角截面上的切应力为0τ，则斜边截面上的正应 力σ和切应力τ分别为 。 A 、00,στττ==； B 、0,0σττ==； C 、00,στττ=-=； D 、0,0σττ=-=。 2. 构件中危险点的应力状态如图所示，材料为低碳钢， 许用应力为[]σ，正确的强度条件是 。 A 、[]σσ≤； B 、[]στσ+≤； C 、[],[][]/2σσττσ≤≤=； D 、 224[]στσ+≤。 3. 受扭圆轴,当横截面上的扭矩不变而直径减小一半时,该横截面上的最大切应 力原来的最大切应力是 d 。 A 、2倍 B 、4倍 C 、6倍 D 、8倍 4. 两根材料相同、抗弯刚度相同的悬臂梁I 、II 如图示，下列结论中正确的是 c 。 A.I 梁和II 梁的最大挠度相同 B.II 梁的最大挠度是I 梁的2倍 C.II 梁的最大挠度是I 梁的4倍 D.II 梁的最大挠度是I 梁的1/2倍 2P P l I 2l II 题1-4 图 5. 现有两种压杆，一为中长杆，另一为细长杆。在计算压杆临界载荷时，如中长杆误用细 长杆公式，而细长杆误用中长杆公式，其后果是 D 。 A 、两杆都安全； B 、两杆都不安全； C 、中长杆不安全，细长杆安全； D 、中长杆安全，细长杆不安全。 二、填空（每题4分，共20分） 1. 用积分法求图示梁的挠曲线方程时，需分 3 段进行积分。 位移边界条件是： ； 光滑连续条件是： 。 0τ0 ττ σ 45 45 题 1-1 图 σ τ 题 2-2 图
渗流力学
渗流力学 1、渗流的特点是什么？答：阻力大，流速慢。 2、什么是多孔介质,有哪些特点？答：由毛细管和微毛细管组成。特点为：储容性、渗透性、比表面性、结构 复杂。 3、写出渗流速度及真实渗流速度的定义，并说明它们之间的关系？ 答：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， 关系为V=?·V ? 4、一般的渗流形式有哪些？答：平面单向流、平面径向流、球形径向流。 5、什么是原始地层压力？获得原始地层压力的方法有哪些？ 答：油藏在投入开发以前测得的地层压力称为原始地层压力，获得方法有：打第一批探井时测得的；通过压 力梯度曲线得到。 6、什么是折算压力？其物理意义是？答：油藏中任一点的实测压力均与其埋藏深度有关，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，这个水平面称为折算平面，经折算后的压力称为折算压力。其物理意义为折算压力在实质上代表了该点流体所具有的总的机械能。 7、在渗流过程中一般受到哪些力的作用？主要作用力是什么？ 答：流体的重力、惯性力、粘滞力、岩石及流体的弹性力、毛细管压力。后三个为主要作用力。 8、油藏驱动类型一般有哪几种？答：弹性驱动、溶解气驱动、气压驱动、重力驱动、重力水驱动。 9、什么是达西定律？为什么说它是线性渗流定律？答：达西定律为q=KA?p/μL 因为流量q 与压差?p 呈线 性关系，故达西定律也是线性渗流定律。 10、达西定律中各物理量的单位是什么？答：K —渗透率—m 2；A —横截面积—m 2；?p —两个渗流截面间的压 差—Pa ；μ—粘度—Pa ·s ；L —两个渗流截面间的距离，m 。 11、在什么情况下会产生非线性渗流？答：高速非线性渗流：一般会出现在气井或裂缝性油井中；低速非线性 渗流：低渗，特低渗油藏或是稠油油藏中。 12解决渗流问题的一般思路是什么？答：第一步，建立比较理想的物理模型；第二步，对物理模型建立相应的 数学模型；第三步，对数学模型求解；第四步，将求得的理论结果应用到实际问题中。 13、渗流基本微分方程由哪几个方程组成？答：连续性方程；运动方程；状态方程；特征方程。。 14、什么是稳定渗流？答：是指运动要素（如速度、压力等）都是常数的渗流。 15、写出稳定渗流的基本微分方程，并说明其属于哪种数理方程？ 答：0z p y p x p 222222=??+??+?? 属于拉普拉斯方程。 16、绘制平面单向流和平面径向流的压力分布曲线，说明其压力消耗特点。 平面单向流：沿程渗流过程中压力是均匀下降的。 平面径向流：压力主要消耗在井底附近，这是因为越靠近井底渗流面积越小而渗流阻力越大的缘故。 17、写出平面单向流的流量计算公式。 答：L p -p h q B e μ）（KW = 18、写出平面径向流的流量公式，并说明提高油井产量一般有哪几种途径？ 答：() w e wf e r r ln p -p h 2q μπK = 途径：1酸化压裂，增加渗透率；2增大生产压差；3加入降粘剂，火烧油层；4补孔处理；5加密井。 19、什么是油井的完善性？表示不完善性有几个物理量？ P Pe P B O L P Pe Pwf rw re r
渗流场油井干扰模拟试验
渗流场油井干扰模拟实验 【实验目的】 1.通过水电模拟实验研究，掌握水电模拟相似原理； 2. 掌握绘制径向流时等压线的方法。 【实验内容】 1. 测定两口生产井和一口注水井共同作业时渗流场中各口井等压线的分布。 2. 此装置还可测定水平井水平段渗流场的等压线分布。 【实验原理】 1.水电相似原理 水电模拟实验装置是根据渗流场和电场的相似原理建立的，其相似原理如实验二。 2.势的叠加原理 油气田开发时大量生产井、注入井同时工作，而且各井投产先后不同，已投产的井在工作期间产量、压力等工作制度也经常变化，新投产井会使原来渗流场发生变化，井与井之间工作制度改变也会影响邻近井的产量和压力分布，这种井间相互影响的现象称为井间干扰。多井同时工作时，地层中任一点的压降应等于各井以各自不变的产量单独工作时在该点造成的压降的代数和。势的迭加原理就是若均质等厚不可压缩无限大地层上有许多个点源、点汇同时工作，地层中任一点的势（势差）应该等于每个点源、点汇单独工作时在该点所引起的势（势差）的代数和。 根据水电相似理论，用电场模拟渗流场，电解质模拟地层的渗流阻力，在模型水槽中放置两口负电位模拟两口生产井，一个正电位模拟一口注水，他们同时加电时，各井之间就形成了电势干扰。 渗流场中势的叠加原理是解决油气藏几口井同时作业时渗流场中各等势线的分布的基本原理。 由于每口井的工作都会影响到地层内各点压力降低，当有多井工作时，地层中任一点M 的压降，应等于各井单独工作时对M 点引起的压降的总和。对M 点而言，形成的压降为M e p p -，相应的势差就等于M e Φ-Φ。当有n 口井同时工作时，地层中任一点的压降应等于各井单独工作时对M 点引起的压降的代数和，即 () ∑=Φ-Φ=Φ-Φn i Mi ei M e 1 式中：Mi Φ——第i 井单独工作时的M 点的势。
石油工程概论 考试题及答案.doc
中国石油大学（北京）远程教育学院 期末考试 《石油工程概论》 学习中心：_______ 姓名：________ 学号：_______ 一、综述题（共8小题，每小题15分，任选4小题，共60分）（综述题请根据知识点提示结合课件组织答案，每道题目不少于400字。照抄知识点提示不得分。） 选做题号： 1. 阐述井身结构的主要内容，说出各内容所包括的具体知识，并画出基本的井深结构图。 答：井身结构是指由直径、深度和作用各不相同，且均注水泥封固环形空间而形成的轴心线重合的一组套管与水泥环的组合。包括井中套管的层数及各种套管的直径、下入深度和管外的水泥返深，以及相应各井段钻进所用钻头直径。 ⑴井身结构的组成及作用：井身结构主要由导管、表层套管、技术套管、油层套管和各层套管外的水泥环等组成。①.导管：井身结构中下入的第一层套管叫导管。其作用是保持井口附近的地表层。②.表层套管：井身结构中第二层套管叫表层套管，一般为几十至几百米。下入后，用水泥浆固井返至地面。其作用是封隔上部不稳定的松软地层和水层。 ③.技术套管：表层套管与油层套管之间的套管叫技术套管。是钻井中途遇到高压油气水层、漏失层和坍塌层等复杂地层时为钻至目的地层而下的套管，其层次由复杂层的多少而定。作用是封隔难以控制的复杂地层，保持钻井工作顺利进行。 ④.油层套管：井身结构中最内的一层套管叫油层套管。油层套管的下入深度取决于油井的完钻深度和完井方法。一般要求固井水泥返至最上部油气层顶部100～150米。其作用封隔油气水层，建立一条供长期开采油气的通道。⑤.水泥返高：是指固井时，水泥浆沿套管与井壁之间和环形空间上返面到转盘平面之间的距离。 2.简述绝对渗透率、有效渗透率、相对渗透率的定义，影响绝对渗透率的影响因素？ 绝对渗透率:岩石孔隙中只有一种流体(单相)存在，流体不与岩石起任何物理和化学反应，且流体的流动符合达西直线渗滤定律时，所测得的渗透率。 有效渗透率:多相流体在多孔介质中渗流时，其中某一项流体的渗透率叫该项流体的有效渗透率，又叫相渗透率。 相对渗透率:多相流体在多孔介质中渗流时，其中某一项流体在该饱和度下的渗透系数与该介质的饱和渗透系数的比值叫相对渗透率，是无量纲量。 影响绝对渗透率的因素有：①岩石的颗粒大小；②孔隙截面形状和孔隙连通性的好坏：③胶结物的含量；④岩石中的裂缝。 3.阐述油藏的驱动能量及油藏驱动类型，并针对国内一油藏进行举例分析。 答：一般油藏驱动类型可以分为五类：1）弹性驱动：依靠油层岩石和流体的弹性膨胀能进行原油驱动的方式。2）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。3）水压驱动：当油藏有边水、底水时就会形成水压驱动，可以分为刚性水驱和弹性水驱。4）气