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程林松 渗流力学习题集
第一章 油气渗流基本定律和渗流数学模型
一、基本概念
1、何谓多孔介质？在油气层中，分哪几类？
2、什么叫渗流、渗流力学、油气层渗流的研究对象是什么？在油气田开发中有何重要作用？何谓概率渗流力学？其研究方法有哪些？
3、现阶段油气渗流力学的研究特征是什么？ 4、油气渗流力学目前的研究方法有哪些？ 5、什么叫含油边缘和计算含油边缘？
6、何为开敞式和封闭式油藏？区别是什么？
7、什么叫折算压力？怎样求地层中某一点折算压力？ 8、什么叫地层压力系数和压力梯度曲线？
9、常见的驱油能量有哪些？有哪些最基本驱动方式？
10、何为渗流速度？为什么要引入它？它与流体质点的真实速度的区别何在？ 11、什么叫线性渗流定律、其物理意义是什么？怎样确定其适用范围？ 12、就你所知道的油气水的客观分布如何？微观分布如何？ 13、管流与渗流的区别和联系是什么？
14、达西定律装置的渗流段是垂直的，如果是水平的能否得到同样的结果？渗流段倾斜时又将怎样？
15、岩石渗透率的物理意义和单位是什么？各种单位制之间有什么联系？ 16、何谓非线性渗流的指数式？其物理意义是什么？
17、何谓非线性渗流的二项式？其物理意义是什么？它与指数式有何区别和联系？ 18、在低渗流速度时如何考虑液体与岩石间的吸附等物理化学作用的影响？ 19、何谓滑脱现象？如何解释？
20、当油水两相同时连续流动时，渗流的运动方程是什么？ 21、什么叫毛管力和贾敏效应？
22、在弹性变形地层中，油层压力下降对渗流运动方程将怎样影响？
p?223、H???Z为什么在研究渗流时可直接引用此式，其中v为什么不写作ω？如果写
?2g作ω对否？
24、什么叫渗流数学模型？其一般构成是什么？
25、建立渗流微分方程应从哪几个方面考虑？分几个步骤进行？
26、简述分别用积分法和微分法推导单相流体稳定渗流微分方程的步骤？ 27、分别写出液体、气体和岩石的状态方程。 28、什么叫流压和静压？
Pv2P29、H?Z???Z?由于ν很小，所以忽略了，但如果不忽略的话，达西定律应
?2g?具有什么样的形式？速度增大，线性定律破坏，是否与此忽略有关？有没有可能找到一种既适合
达西定律，又适合非线性渗流定理的方程？
30、低速渗流时某些物化作用下的运动方程为：
???K?grad(P)??? grad(P)?? ???grad(P) grad(P)?? ??K??为什么能得出：????1???grad(P)?
二、计算题
1、有一未打开油层，如图：其中PA=18MPa,h=10m,原油重度?=0.8，求PB=？
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A B h 2、四口油井的测压资料如下表，已知原油比重0.8，油水界面的海拔为-950m，试分析在哪个井区范围内形成了低压区。 井号 油层中部实测地层静压（MPa） 油层中部海拔（m） 1 2 3 4 9.00 8.85 8.80 8.90 -940 -870 -850 -880 3、某油田一口位于含油区的探井，实测地层中部的原始地层压力为9.0MPa，油层中部海拔为-1000m，位于含水区的一口探井实测地层中部原始地层压力为11.7MPa，油层中部海拔-1300m，已知原油比重为0.85，地层水比重为1.0，求该油田油水界面的海拔深度。
4、已知一油藏中的两点，如图，h=10m,PA=9.35MPa, PB=9.5MPa,原油重率?=0.85，问油的运移方向如何？
Ah=10mB 5、已知一个边长为5cm正方形截面岩心，长100cm，倾斜放置，如图所示，入口端压力
P1=0.2MPa，出口端压力P2=0.1MPa，h=50cm，液体重率0.85，渗流段长度L=100cm，液体粘度μ=2mPa.s，岩石渗透率K=1?m，求流量Q为多少？
6、在上题基础上如果将h改为0，其结果又将如何？通过计算说明什么？（其它条件不变） 7、某实验室测定园柱形岩芯渗透率，岩芯半径为1cm，长度5cm，在岩芯两端建立压差，使粘度为1mPa.s的液体通过岩芯，在二分钟内测量出通过的液量为15cm3，从水银压力计上知道两端的压差为157mmHg，试计算岩芯的渗透率。
8、已知地层的渗透率K=4?m，液体粘度μ=4mPa.s，地层孔隙度φ=0.2，液体重度
?=850Kg/m3，井产量Q=50m3/d，地层厚度h=10m，井半径R=10cm，射孔井段每m射10孔，孔径
w22L h 为10mm，试确定井壁处是否服从达西定律？
9、设有一裸眼完成井，打开油层厚度为10m，地下日产油量100m3，井半径Rw=10cm，地层渗透率K=1?m，孔隙度φ=0.2，流体粘度μ=4mPa.s，液体为单向流动，试问此时液体由地层
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流至井底是否服从达西定律。
10、如上题条件，但油层部分井下结构为下套管后射孔完成，液体仅能从直径为0.5cm的100个小孔流入井内，此时井底附近地层内渗流是否服从达西定律。
11、设有一均质无限大地层中有一生产井，油井产量Q=100m3/d,孔隙度φ=0.25，h=10m,求r=10m、100m、1000m、10000m时渗流速度和液流速度，通过计算，能看出什么？
第二章 单相不可压缩液体的稳定渗流理论
一、概念题
1、何为单相流和多相流、稳定流和不稳定流、其区别和联系是什么？
2、何为单向流、平面径向流、球形径向流？其基本特征是什么？以一直线排液道中有一直线井排为例，说明渗流形态可用这三种形态进行简化组合。
A123A'BB' 3、单向流、平面径向流和球形径向流的能量耗损特征是什么？ 4、何为渗透率、流动系数、地层系数、流度、产油指数？ 5、什么叫稳定试井？在油田开发中有何作用？ 6、何为等压线、流线和渗流场图？如何规定它们？ 7、对于平面径向流:P?Pe?Pe?Pw，此式怎样得来，对于单向流和球形径向流是否适用Re2lnRw？为什么？
8、油井稳定试井的步骤是什么？如何分析下图示的三种油井指示曲线？
QP
9、何谓完善井？何谓不完善井？不完善井又分哪几类？怎样克服不完善性对渗流的影响？ 10、什么叫不完善井的折算半径？如何确定不完善井的折算半径值？ 11、何谓质点移动规律？研究它有何意义？
12、附加阻力系数引入有何意义？怎样由折算半径求解附加阻力？
13、分别写出单相不可压缩流体单向流、平面径向流、球形径向流的地质模型和数学模型及具体含义。
14、什么叫水动力学场图，研究它有何意义？单向流、平面径向流、球形径向流的水动力学场特征是什么？相互间有何区别？
15、分别写出单向流、平面径向流、球形径向流的渗流阻力公式。 2、设地层中有n层投产，其中第i层的K为Ki，试求这n层的K。 4、如果考虑在倾斜的油藏中渗流的微分方程（即如果油藏是层状，与水平面呈现一定倾角），以及渗流的压力及产量的变化规律。
5、根据平面径向流的产量公式分析，提高油井产量的具体措施有哪些？
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8、试从性质上用图形表示在同一井底压力下完善井与不完善井的压力分布状况，若井产量相同时，情况又如何？（若其它条件相同）
二、计算题
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1、已知K=1μm，μ=2mPa.s,P?Pe?Pw=1.5MPa,Re=10Km,Rw=0.1m,R1=10Km,R2=1m,φ=0.2,求液体质点从R2移动到R1需用多长时间？（平面径向流条件下）
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2、有一块长方形岩芯长50cm,截面积5×4cm2，流量为1.0cm/s，K=1.5μm，μ=1.5mPa.s，求当L=10，20，30，40，50cm时的两端压差△P，并连接起来，能看出什么问题？
3、设平面径向流油层Pe=12MPa,Pw=10.5MPa,Re=10000m,Rw=0.1m,求R～Re及Rw～R两区的平均压力。
'4、一井钻井时形成泥饼厚度δ=0.2cm，泥饼K1=1×10μm，试确定其产量，当井进行酸化措施后，消除泥饼时其产量变化如何？与不进行酸化也不形成泥饼比较得出什么看法？已知酸
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\深入地层深度10cm，此范围内K1=10μm，地层渗透率K2=1μm，井半径（按钻头）
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Rw?10cm，供给区供给半径Re=1000m，液体粘度μ=4mPa.s，地层厚度h=10m，井生产压降△
P=1.0MPa。
5、已知液体服从达西定律并成平面径向流入井底，Re=10Km，Rw=10cm，试确定离井多远处地层压力为静压力与井底流动压力的算术平均值？
6、地层渗透率随与井距离r成线性规律变化，在井底r=Rw处，K=Kw，在供给边缘r=Re处，K=Ke，计算流液服从达西定律平面径向流的产量，并将此产量与各处渗透率为Kw的均质地层平面径向流产量相比较。（同等情况）
kkwakeRwReR
7、平面径向流，当地层渗透率分成两个环状区时，分别求：（1）产量及压力分布表达式；（2）和全地层渗透率均为K2相比，讨论产量及压力分布曲线的变化状况。（设两者压差相同），分别对K2?K1、K2?K1两种情况讨论。
RwR1K1ReK2
8、液体沿着三个水平分隔层，按达西定律平面径向流入井，各层的厚度及渗透率如下表，试推导出平均地层渗透率并计算出该值大小。 -32产层 厚度（m） 渗透率（×10μm） 上层 4 200 4