《渗流力学》课程教学（自学）基本要求.doc

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1、 中国石油大学（华东）现代远程教育课程教学（自学）基本要求渗流力学课程教学（自学）基本要求适用层次专升本适应专业石油工程使用学期2008秋自学学时96面授学时32实验学时0使用教材教材名称油气层渗流力学编 者张建国出 版 社中国石油大学出版社参考教材渗流力学基础，刘忄尉宁，北京：石油工业出版社，1985；渗流力学，翟云芳，北京：石油工业出版社，2003课程简介“渗流力学”是为石油工程及相关专业开设的一门专业基础课。主要内容包括：油气渗流的基本概念、数学模型、单向液体的渗流理论、气体的渗流理论、油水两相渗流理论、油气两相渗流理论、复杂条件下的渗流理论等。通过本课程的学习，可掌握油、气、水渗流的基

2、本规律以及应用它解决各种渗流问题的基本思路和方法；具备认识、分析和解决渗流问题的基本能力；为以后应用渗流基本理论解决油田生产实践中与渗流有关的问题奠定坚实的理论基础。学习建议由于本课程是石油工程专业的专业基础课，具有较强的理论性，要求学生必须具有相应的基础，才能完成大纲所要求的内容。要求学生具备较好的石油地质基础知识和坚实的油层物理基础，同时还应具备较好的数学基础，除高等数学外，应具备复变函数、数理方法等应用数学的基础知识。各章节主要学习内容及要求绪论及第一章渗流的基本概念和基本规律学时要求第一节 总共12学时，面授3学时,自学9学时主要内容一、核心知识点1、油气层分类及特点；2、渗流过程中流

3、体受力分析；3、油藏驱动类型；4、达西定律；5、基本渗流方式；6、非线性渗流的判断及表达方式；7、低速下渗流规律；8、两相渗流的力学分析。二、教学基本要求【了解】1、了解渗流力学的概念、分类、历史及发展趋势；2、了解不同驱动类型油藏的开采特征；3、理解非线性渗流规律及其表达式；4、理解在低速下的渗流规律；5、理解两相渗流时的阻力及其复杂性【掌握】1、多孔介质、流体、渗流(渗滤)的概念；2、油气储集层分类及特点；3、掌握与油藏有关的压力的概念；4、掌握驱动类型，理解驱动类形式可以改变的；5、掌握基本渗流方式及其渗流速度表达式。【重点掌握】1、渗流过程中流体受到哪些力，明确哪些是阻力、动力、可忽略

4、；2、渗流速度和质点真实速度的概念；3、达西定律、各参数意义及单位。三、思考与练习1、流体在多孔介质中低速流动时伴随哪些物化现象。2、两相渗流时各相渗透率之和与单相绝对渗透率的关系及原因。3、引起非线性渗流的原因。4、达西定律中各参数间的关系。5、课本P221：（2）、（4）、（5）上交作业附后备 注第二章 油气渗流的数学模型学时要求总共8学时，面授2学时,自学6学时主要内容一、核心知识点1、油气渗流数学模型及其组成；2、建立数学模型的步骤；3、运动方程；4、状态方程；5、连续性原理；6、质量守恒方程；7、综合压缩系数；8、典型数学模型的建立；9、初边值条件。二、教学基本要求【了解】1、理解建

5、立数学模型的基础、步骤；2、理解边界条件的分类。【掌握】1、完整数学模型的组成部分； 2、数学模型中各方程及初边值条件的作用；3、运动方程、状态方程、质量守恒方程；4、单相稳定、不稳定以及两相渗流数学模型；【重点掌握】1、质量守恒原理； 2、建立油气渗流数学模型的一般过程；3、油、气、岩石的压缩系数、综合压缩系数、导压系数的概念及物理意义三、思考与练习1、建立油气渗流数学模型的基本思路；2、初边值条件的作用；3、试推导单相弹性不稳定渗流的基本微分方程，并写出圆形封闭地层中心一口定产量井的渗流数学模型。上交作业附后备 注第三章 单相液体稳定渗流理论学时要求总共36学时，面授9学时,自学27学时主

6、要内容一、核心知识点1、单向、平面径向渗流产量、压力2、渗流场图3、渗透率突变地层的求解4、油井不完善性5、多井干扰的实质6、势的叠加原理与应用7、镜像反映法8、复势、复势叠加原理与应用9、保角变换基本原理10、等值渗流阻力法求解渗流问题二、教学基本要求【了解】1、理解油井稳定试井的原理及应用；2、理解多井干扰的实质；3、了解用保角变换法求解平面渗流问题的基本原理及特点。【掌握】1、单相、多相流、稳定渗流、不稳定渗流的概念；2、单向流与平面经向流质点移动、渗流场图；3、渗透率突变地层中渗流的计算方法；4、井的不完善类型、对渗流的影响及表示方法；5、复势叠加原理与应用；6、水电相似原理、应用等值

7、渗流阻力法求解渗流问题。【重点掌握】1、单向流与平面经向流的产量、压力、压力梯度表达式；2、势的叠加原理与应用，理解渗流速度合成原则；3、镜像反映法的原理、原则及应用；4、掌握势函数、流函数、复势的概念；5、柯西-黎曼条件；三、思考与练习1、在解决平面稳定渗流场是所用到的方法有哪些。2、油井的不完善类型及其引起产量变化的原因，并说明描述不完善性的方法。3、叠加原理是解决多井干扰问题的基本原理，说明其实质及在具体应用时应注意什么条件。4、简述复杂断层的镜像反映法的基本要求和步骤。5、课本P222224：(9)、(11)、(13)、(14)、(17)、(19)、(20)、(23)、(26)。上交作

8、业附后备 注第四章 弹性微压缩流体的不稳定渗流理论学时要求总共32学时，面授8学时,自学24学时主要内容一、核心知识点1、不稳定渗流的物理过程2、无限大地层不稳定渗流典型解、近似解3、不稳定渗流的叠加与映射4、单井变产量问题的求解5、拟稳态6、不稳定试井二、教学基本要求【了解】1、理解圆形封闭地层拟稳态时的近似解；2、了解有界地层典型解；3、拉普拉斯变换的概念。【掌握】1、各边界条件下不稳定渗流的物理过程，内外边界条件引起的压力分布的差异；2、掌握拟稳态的概念；3、油井不稳定的用途、原理及应用。【重点掌握】1、弹性不稳定渗流无限大地层典型解；2、幂积分函数的性质、近似条件及近似解形式；3、不稳

9、定渗流的叠加与映射、单井变产量问题的求解；4、弹性储量的计算三、思考与练习1、简述稳定试井与不稳定试井的区别与联系。2、简述不稳定试井的基本原理及能够解决的问题。3、简述封闭弹性驱油井定产量生产时压力变化规律。4、试绘制Horner曲线，并说明利用它来求原始地层压力的方法。5、课本P225230：(31)、(37)、(39)、(40)、(41)、(43)、(56)、(59)上交作业附后备 注第五章 气体渗流理论学时要求总共16学时，面授4学时,自学12学时主要内容一、核心知识点1、天然气的性质2、气体渗流数学模型3、气体稳定渗流及应用4、气体不稳定渗流及应用。二、教学基本要求【了解】1、了解天

10、然气的性质；2、气体渗流数学模型；3、气体渗流理论应用。【掌握】1、气体稳定渗流；2、气体不稳定渗流；三、思考与练习试对比油、气渗流数学模型及解的异同点。上交作业备 注第六章 两相渗流理论学时要求总共24学时，面授6学时,自学24学时主要内容一、核心知识点1、两相渗流数学模型2、活塞式驱油阻力、产量变化规律3、影响水驱油非活塞式的因素、饱和度变化规律4、贝克莱-列维尔特驱油理论二、教学基本要求【了解】1、油气两相渗流数学模型的建立；2、理解活塞式水驱油过程及粘度差异引起的阻力、产量的变化规律；3、理解油气两相渗流的物理过程；4、油气两相稳定、不稳定渗流的求解方法。【掌握】1、油水两相渗流数学模

11、型的建立；2、非活塞式水驱油饱和度分布及变化规律；3、影响水驱油非活塞性的因素及机理；4、非活塞式水驱油两相渗流区阻力及产量的变化规律。【重点掌握】1、分流量方程；2、等饱和度面移动方程；3、水驱油前缘含水饱和度、位置的确定方法；4、见水前两相区平均含水饱和度确定方法，井排见水时间；5、见水后平均含水饱和度确定方法；6、采出程度的计算。三、思考与练习1、油水两相渗流时，造成非活塞式驱替的主要因素是什么？它们的影响机理又是什么？2、作图并附加文字说明非活塞式水驱油时油水两相区含水饱和度分布及变化规律。3、推导油水两相渗流时水驱油前缘含水饱和度的计算公式，并说明用该公式求的方法。4、写出等饱和度面

12、移动方程的距离表达式，并说明每一项的意义。上交作业附后备 注注意理解掌握各种机理、推导及相应的方法编者：杜殿发书面作业:1、田在开发初期钻了四口探井，实测油层中部深度原始地层压力资料如表所示，以后又钻了一口井，油层中部海拔为-980m，但未测压。试根据已有测压资料推算此井油层中部原始地层压力值。井号油层中部原始地层压力（10-1MPa）油层中部海拔（m）182.5-900285.9-940393.125-10254103.07-11422、验室做实验测定圆柱形岩心渗透率。岩心半径为1cm，长度为5cm，在岩心两端建立压差，使粘度为1mPas的液体流过岩心，2min内测量出通过的液量15cm3，

13、从水银压差计上知道岩心两端压差为157mmHg高，试计算岩心的渗透率。3、所示，圆柱形石英砂模型长为40cm，横截面直径D=2.5cm，渗透率2.5，试验用液体粘度3.45mPas，为了使通过模型的流量为4cm3min，需要在模型两端建立压差为多少？ 4、水压驱动油藏，地层厚度15m，渗透率0.5，孔隙度0.2，地下原油粘度9 mPas，原油体积系数1.15，地面原油密度0.85，地层静压10.8MPa，油井半径10cm，井距500m。问题：为使油井日产60t，应控制井底压力为多少？供油区内平均地层压力为多少？距井250m处的原油流到井底需要多少时间？5、断层一侧有两口生产井，如图所示，求这两

14、口井各自的产量（t/d），已知：供给边缘上压力10.0MPa，供给边缘半径10km，油井半径10cm，地层厚度10m，地层渗透率0.5，地下原油粘度9 mPas，原油体积系数1.15，地面原油密度0.85，油井井底压力均为7.5MPa。 6、油田中二排注水井夹三排生产井如图所示。已知各井井距均为500m，井折算半径均为10cm，L1L41100m，L2L3600m，各排井井数均为20口，油层厚度为20m，渗透率0.5，地下原油粘度9 mPas，注水井井底压力19.5MPa，油井井底压力7.5MPa，原油体积系数1.2，地面原油密度0.85，求各井排的产量和各井排上单井平均产量。7、性驱动方式下

15、，某探井以30t/d的产量投入生产，试求生产30d后，井底流压为多少？已知：原始地层压力11.0MPa，原油体积系数1.32，地下原油粘度3 mPas，渗透率0.5，地层厚度10m，综合压缩系数310-4MPa，折算半径10cm，脱气原油密度0.85。8、田有一探井以20td产量投入生产，生产15d后，距该井1000m处又有一新井以40td产量投入生产，试问第一口井在生产30d后井底压降为多少？已知：K0.25，h12m，C1.810-4MPa，9 mPas，B01.12，0.85，Rwr10cm。9、层相交成120角，在此角的分角线上有一口油井，井至断层的垂直距离为d，试推导：油井关井后井底压力恢复规律的表达式。压力恢复曲线第二直线段与第一直线段斜率的比值。计算井到断层距离d的公式。10、面势流的流函数。求：势函数及流速分量。11、平面渗流流场的复势。求：势函数及流函数，并绘出渗流流场。12、中油水两相渗流时，含水率和含水饱和度关系如下：Sw0.20.30.40.50.60.70.8fw00.030.1150.640.930.991.0已知：该油层束缚水饱和度Swc0.2，使用图解法确定水驱油前缘含水饱和度值和油水两相渗流区平均含水饱和度值。8