渗流力学
《渗流力学》综合复习资料
一、填空题
1.圆形封闭地层中心一口井生产时的拟稳态是指。
2.油藏的驱动方式包括几种方式。
3.在油气层中相互连通的油气水构成一个。
4.综合压缩系数的物理意义是。
5.流体在地下渗流过程中，受到这几种力的作用和影响。
6.渗流数学模型必须包括的内容有。
7.影响水驱油非活塞性的主要因素是。
8.达西定律是渗流的基本定律，它表明和成正比关系，与成反比关系。
9.地层导压系数的表达式为：，其物理意义为：。
10.折算半径是指：。
11.把油气层中流动的液体、气体以及它们的混合物统称为，把构成油气层的固体结构称为。
12.流体在油气层中的流动称为。
13.完整的渗流数学模型包括两部分。
14.分流量方程的推导是在忽略了力的情况下得到的一个简化式。
15.油气两相渗流的产量与成正比关系。
二、简述题
1.油井的不完善类型有哪几种？并说明它们对产量的影响。
2.简述油井不稳定试井的基本原理及能解决的问题。
3.绘图说明非活塞式水驱油时含水饱和度变化规律。
4.镜像反映法的作用是什么？在复杂边界油藏中应用的基本原则是什么？
5.试绘制Horner曲线，并说明利用它来求原始地层压力的方法。
6．简述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。
7．写出非活塞式水驱油见水前的两相区平均含水饱和度公式，并图示其确定方法。
8．画出平面径向渗流的渗流场图，并说明其特点。
9．油井的不完善类型有哪几种？通常描述不完善性的方法有哪几种？
10．叠加原理是解决多井问题的基本原理，说明其实质及在具体应用时应注意什么条件？11．如何确定一维水驱油在油井见水前两相区平均含水饱和度及前缘含水饱和度？
三、计算题
1、距离直线断层a处有一口生产井，其单位地层厚度的产量为q。要求：1. 写出该平面渗流场的复势、势函数和流函数。2. 求渗流场中任意一点的渗流速度。
2、刚性水压驱动油藏中，某油井的油层厚度10m，渗透率为1μm2，地下原油粘度10mPa.s，原油体积系数1.2，地面原油密度0.8g/cm3，地层压力10MPa，井底压力7.5MPa，油井半径10cm，油井供油面积0.3km2，求该井日产原油为多少吨？
3、距离直线不渗透边界附近a处有一口生产井，其单位地层厚度的产量为q，已知井半径为r w，油层厚度为h，渗透率为k，井底势为Фw，供给区半径为Re(Re>>a)，其上的势为Фe，试推导油井的产量公式。
4、刚性水压驱动油藏中，某油井地层厚度10m，渗透率1μm2，原油体积系数1.2，地面原油密度0.8g/cm3，地下原油粘度10mPa.s，地层压力10MPa，油井半径10cm，油井供油面积0.3km2，为了使油井日产40t，应控制井底压力为多少MPa？
5、假设油藏等厚水平无限大、均质且各向同性、单相液体微可压缩，有一口激动井A，该井以40t/d的产量投产5天，然后关井，经3天后又以20t/d的产量生产了7天，试求此时距A井100m处的测压井B井底压力降为多少MPa？已知地层渗透率k为1 μm2，原油粘度μ为10 mPa·s，体积系数B o 为 1.12，地面原油密度ρo为 0.85 g/cm3，油层厚度h为20 m，综合压缩系数C t 为 1.8×10-5 /10-1MPa，井半径R w=0.1m。
6、推导非活塞式水驱油时水驱油前缘含水饱和度计算公式，油水不可压缩且符合达西直线渗流定律，不考虑油水密度差和毛管力作用；并说明用该公式求前缘含水饱和度的方法。
7、已知一个无限大地层，k=1μm2，μ=10mPa·s，h=10m，导压系数为8000cm2/s，地层中有一口井A，R w=10cm，以Q1=200cm3/s(地下值)投产5天后关井，经3天后又以Q2=100 cm3/s (地下值)生产7天，试求距该井100m处此时的压力降为多少。
参考答案
一、填空题
1.圆形封闭地层中心一口井生产时的拟稳态是指压力随时间变化趋于一致。
2.油藏的驱动方式包括重力水压驱动，弹性驱动，气压驱动，溶解气驱动，重力驱动几种方式。
3.在油气层中相互连通的油气水构成一个统一的水动力学系统。
4.综合压缩系数的物理意义是单位地层体积当压力下降单位压力时，由于液体膨胀和岩石孔隙体积的收缩依靠特性能量所驱动的液体体积。
5.流体在地下渗流过程中，受到重力，惯性力，粘滞力，弹性力，毛管力这几种力的作用和影响。
6.渗流数学模型必须包括的内容有基本微分方程式（组）与初始条件和边界条件。
7.影响水驱油非活塞性的主要因素是毛管力、重率差、粘度差。
8.达西定律是渗流的基本定律，它表明流量Q 和
关系，与液体粘度μ，压管内截面距离L 成反比关系。
9.
。
10.折算半径是指：产量与实际不完善井相同的假想完善井的半径。
11.把油气层中流动的液体、气体以及它们的混合物统称为地下流体，把构成油气层的固体结构称为多孔介质。
12.流体在油气层中的流动称为渗流或渗滤。
13.完整的渗流数学模型包括基本微分方程式（组）与初始条件和边界条件两部分。
14.分流量方程的推导是在忽略了重力和毛管力的情况下得到的一个简化式。
15.油气两相渗流的产量与生产压差成正比关系。
二、简述题
1. 油井的不完善类型有哪几种？并说明它们对产量的影响。
答：油井不完善根据完井方式可分为打开程度不完善、打开性质不完善和双重不完善。
不完善油井的渗流面积发生改变，井底附近的流线发生弯曲或密集，导致渗流阻力的改变，导致最终所计算的产量不符合实际产量。
2. 简述油井不稳定试井的基本原理及能解决的问题。
答：不稳定试井方法是在生产过程中研究储层静态和动态的一种方法，它是利用油井以某一产量进行生产（或生产一定时间后关井）测得的井底压力随时间变化的资料来反求各种地层参数。
解决的问题：（1）确定井底附近或两井之间的地层参数，如导压系数、流动系数等
（2）推算地层压力
（3）判断油井完善程度，估算油井增产措施的效果
（4）发现油层中可能存在的各类边界（如断层、尖灭、油水界面等）
（5）估算泄油区内的原油储量。
3. 绘图说明非活塞式水驱油时含水饱和度变化规律。
在油水两相区中含水饱和度和含油饱和度是随时间变化的；当原始油水界面垂直于流线，含油区束缚水饱和度为常数时，两相区中含水饱和度和含油饱和度分布规律如图所示。看出在两相区的前缘上含水饱和度突然下降，这种变化称为“跃变”，由于水继续渗入，两相区不断扩大，除了两相区范围扩大外，原来两相区范围内的油又被洗出一部分，因此两相区中含水饱和度逐渐增加，含油饱和度则逐渐减小, 且油水前缘上含水饱和度Swf基本保持不变。由于水继续渗入，两相区不断扩大，除了两相区范围扩大外，原来两相区范围内的油又被洗出一部分，因此两相区中含水饱和度逐渐增加，含油饱和度则逐渐减小。
4. 镜像反映法的作用是什么？在复杂边界油藏中应用的基本原则是什么？
答：镜像反映法的作用是借助于镜像反映可以把位于过界附近井的问题转化为无限地层多井同时作用的问题，然后用势的叠加原理求解。反映时应遵循对称性原则和边界性质不变原则。
5. 试绘制Horner曲线，并说明利用它来求原始地层压力的方法。
答：在 Horner 曲线中，利用其直线段斜率可求地层参数，外推直线段到 t/(t+T)→1 所对应的压力即为原始地层压力 Pi 。
6. 答：
①打开程度不完善：其可渗入流体的断面仅为以钻开部分的井壁侧面和底面，从而使流线向井底集中。
②打开性质不完善：液流只能通过井壁孔眼流入井中，流线在井底附近集中 ③双重不完善：其流线变化更为复杂，既向井底又向孔眼集中。
由此可见，不论是那种不完善井，其不完善的影响主要反映在流线集中上，因而渗流面积变化，渗流速度改变，导致渗流阻力发生变化，从而使油井产量发生变化。
考虑到不完善性的共同特点是渗流面积改变，因而可以近似用井径变化导致渗流面积的改变来代替，这样就把实际的不完善井化为半径较小（或较大）的假想完善井，这一假想完善井的半径称为折算半径wr R 。油井的不完善性还可以用增加一个附加阻力的方法来表示，通常在公式中引入表皮系数S 。
7. 答：
非活塞式水驱油见水前的两相区平均含水饱和度公式为
wc
w w w S S S f -=
1)('
方法：在含水率与含水饱和度曲线，通过束缚水饱和度Swc 点对fw —Sw 曲线作切线，得
到切点，该切点所对应的含水饱和度即为水驱油前缘含水饱和度Swf 。
8. 答：
平面径向流水动力学场
特点：等压线是一组同心圆，流线则是一组径向射线，越靠近井底，等压线和流线越密集，反之则越稀疏。即径向流压力消耗在井底
9．油井的不完善类型有哪几种？通常描述不完善性的方法有哪几种？
答：主要是由于井身结构、完井方式及近井地带渗透率发生变化引起流线及渗流面积的变化等因素导致渗流阻力变化，油井不完善根据完井方式可分为打开程度不完善、打开性质不完善和双重不完善。描述不完善的方法有：折算半径法、附加阻力法及完善指数法。 10．叠加原理是解决多井问题的基本原理，说明其实质及在具体应用时应注意什么条件？ 答：其实质是多井同时工作在地层任意点造成的压力差等于各井单独工作在该点造成压力差的代数和。 但叠加原理适用于无限大地层， 若不满足该条件， 则应结合镜像反映使之转行为无限地层再进行叠加。并且这里的叠加为压降叠加，而不是压力数值的叠加。
11. 如何确定一维水驱油在油井见水前两相区平均含水饱和度及前缘含水饱和度？ 答：（1）两相渗流区中平均含水饱和度的确定：式wc
w wf w S S S f -=
1
)('
是一个含有两相区
平均含水饱和度w S 的隐函数关系式，难于直接求解，可以根据此式用图解法求得平均含水饱和度w S 。方法如下：通过对束缚水饱和度w w S f -曲线做切线，并延长此切线使其与
1=w f 的横线交于D 点。D 点所对应的含水饱和度即为两相区中平均含水饱和度w S 。
水驱油前缘含水饱和度的确定：式wc
wf wf w wf w
S S S f S f -=
)()('是一个含有水驱油前缘含水饱和度
S wf 的隐函数关系式。跟据此式可以用图解法求得水驱油前缘含水饱和度S wf ，其方法如下：
在含水率和含水饱和度关系曲线中，通过束缚水饱和度S wc 作S w -f w 关系曲线的切线，得到切点B。该切点所对应的含水饱和度即为水驱前缘含水饱和度S wf 。
三、计算题
1、解：
2、解：
3、解：
在实际渗流场中任取一点M，它到真实井的距离为
r，到虚拟井的距离为2r，则
1
M 点的势为：
12ln 2M q
r r C π
Φ=
+ 若M 点取在供给边缘，则：
2
e ln R 2e q C π
Φ=
+ 若M 点取在真实井井底，则：
ln 22w w q
R a C π
Φ=
?+ 由此得直线断层附近a 处一口生产井的产量公式为：
()
2e
2R ln
2e w w h Q R a
πΦ-Φ=
?
4、解：
Re=π/A =3.09410?cm s
cm Q /6.65386400
85.0102.1403
6=???= 由w
e
w e R R P P Kh Q ln
)
(2μπ-=
（1/B ）得
kh R R Q p p w e e w πμ2)ln (ln --==10-10/1000
12101009.3ln 106.6534
?????π=10-0.836=9.164MPa
5、解：
()25
?1
5556/10 1.810
o k cm s C μ-=
==?? ()66311040101.12610/864000.8586400
dm o
o
Q B Q cm s ρ=
?=??= 同理：
()32610/Q cm s =- ()33305/Q cm s =
故A 井前五天生产所造成的压降可以用近似公式计算。
由于：
故A 井关井三天所造成的压降可以用近似公式计算。
又由于：
故A 井后七天生产所造成的压降
可以用近似公式计算。
根据叠加原理，距A 井100m 处的测压井B 井底压力降为：
6、解：
根据物质平衡原理有：
dx S t x S A Qdt
t
xf
x
wc w ??-=
，
])([φ （1） 对（1）式微分可得：
w
w t
dS S f A
Qdt
dx )(''0
φ?=
变换相应的积分上下限为：w w t
Sw
Sw t
wc w dS S f A
Qdt
S t x S A Qdt )(]),([''0
max
?
?
?=
--
φφ
式中相应的积分上下限：
x x = max w w S S = f x x = wf w S S =
整理上式得：w w Sw Sw w dS S f Swc t x Sw )(]),([1f
max
'
'?
--
运用分部积分法则??
-=vdt uv udv 进行处理
由于1)(max =w w S f 0)(m a x '
=w w S f
得到：)(][1max '
w c w w wf S f S S -=
整理得：
wc wf w w wf w S S S f S f -=
)
()(f '
方法：在含水率与含水饱和度曲线，通过束缚水饱和度Swc 点对fw —Sw 曲线作切线，得到切点B ，该切点所对应的含水饱和度即为水驱油前缘含水饱和度Swf 。
7、解：
+??????
???? ?
?--=?121?44t r E Kh Q p i πμ+???
??
????? ??---222?44t r E Kh Q i πμ
??
????
???? ??--323?44t r E Kh Q i πμ （1） 2Q 生产时间最短，且864003800041000
422???=?t R
0.01 于是（1）是各项可用近似公式表示：
=
?p ??
?
????+?-?232
221125.2ln 2125.2ln 25.2ln 4r t r t r t Kh Q πμ=
]10000
86400
725.2ln 211015[ln 1000114.3410200??+???? =1.17（MP 110-）
第1章-流体力学的基本概念
第1章 流体力学的基本概念 流体力学是研究流体的运动规律及其与物体相互作用的机理的一门专门学科。本章叙述在以后章节中经常用到的一些基础知识，对于其它基础内容在本科的流体力学或水力学中已作介绍，这里不再叙述。 1.1 连续介质与流体物理量 1.1.1 连续介质 流体和任何物质一样，都是由分子组成的，分子与分子之间是不连续而有空隙的。例如，常温下每立方厘米水中约含有3×1022 个水分子，相邻分子间距离约为3×10－8 厘米。因而，从微观结构上说，流体是有空隙的、不连续的介质。 但是，详细研究分子的微观运动不是流体力学的任务，我们所关心的不是个别分子的微观运动，而是大量分子“集体”所显示的特性，也就是所谓的宏观特性或宏观量，这是因为分子间的孔隙与实际所研究的流体尺度相比是极其微小的。因此，可以设想把所讨论的流体分割成为无数无限小的基元个体，相当于微小的分子集团，称之为流体的“质点”。从而认为，流体就是由这样的一个紧挨着一个的连续的质点所组成的，没有任何空隙的连续体，即所谓的“连续介质”。同时认为，流体的物理力学性质，例如密度、速度、压强和能量等，具有随同位置而连续变化的特性，即视为空间坐标和时间的连续函数。因此，不再从那些永远运动的分子出发，而是在宏观上从质点出发来研究流体的运动规律，从而可以利用连续函数的分析方法。长期的实践和科学实验证明，利用连续介质假定所得出的有关流体运动规律的基本理论与客观实际是符合的。 所谓流体质点，是指微小体积内所有流体分子的总体，而该微小体积是几何尺寸很小（但远大于分子平均自由行程）但包含足够多分子的特征体积，其宏观特性就是大量分子的统计平均特性，且具有确定性。 1.1.2 流体物理量 根据流体连续介质模型，任一时刻流体所在空间的每一点都为相应的流体质点所占据。流体的物理量是指反映流体宏观特性的物理量，如密度、速度、压强、温度和能量等。对于流体物理量，如流体质点的密度，可以地定义为微小特征体积内大量数目分子的统计质量除以该特征体积所得的平均值，即 V M V V ??=?→?'lim ρ （1-1） 式中，M ?表示体积V ?中所含流体的质量。 按数学的定义，空间一点的流体密度为 V M V ??=→?0 lim ρ （1-2）
流体力学期末考试简答题
一、雷诺实验 雷诺揭示了重要的流体流动机理,即根据流速的大小,流体有两中不同的形 态.当流体流速较小时,流体质点只沿流动方向作一维的运动,与其周围的流体 间无宏观的混合即分层流动这种流动形态称层流或滞流.流体流速增大大某个值 后,流体质点除流动方向上的流动外,还向其它方向作随机的运动,即存在流体 质点的不规则的脉动,这种流体形态称湍流. 雷诺将一些影响流体流动形态的因素用 Re 表示. Vc=Rec*μ/ρd Rec=Vcρd/μ=Vcd/v 二、尼古拉兹实验（内容意义） 什么是尼古拉兹实验: 尼古拉兹通过人工粗糙管流实验，确定出沿程阻力系数与雷诺数、相对粗糙度之间的关系，实验曲线被划分为5个区域，即1．层流区 2．临界过渡区3．紊流光滑区4．紊流过渡区5．紊流粗糙区（阻力平方区）。 意义：尼古拉兹实验比较完整地反映了沿程阻力系数λ的变化规律，揭露了影响λ变化的主要因素，它对λ和断面流速分布的测定，推导湍流的半经验公式提供了可靠的依据。 三、静止流体中应力特性描述说明 应力的方向沿作用面的内法线方向 2.静压强的大小与作用面方位无关 四、元流伯努利方程的物理意义和几何意义， 1.物理意义：式Z+Ρ/ρg+U2/2g=C中的前 两项z p的物理意义说明分别是单位 重量流体，具有的位能和压能，z+Ρ/ ρg，是单位重量流体具有的总势能， u2/2g这是单位重量流体具有的动能。3 项之和z+Ρ/ρg+U2/2g，是单位重量流 体具有的机械能，式Z+Ρ/ρg+U2/2g=C，则表示无黏性流体的恒定流动，沿同一 元，流单位重量流体的机械能守恒，伯 努利方程又称为能量方程。 2.几何意义，式Z+Ρ/ρg+U2/2g=C各项的 几何意义是不同的几何高度，z是位置 高度又称高度水头或位置水头，Ρ/ρg 是测压管高度又称压强水头，两项之和 Hp=Z+Ρ/ρg是测压管水头，U2/2g是流 速高度又称速度水头，速度水头也能够 直接测量，3项之和H=Z+Ρ/ρg+U2/2g， 称为总水头，式Z+Ρ/ρg+U2/2g=C则表 示无黏性流体的恒定流动，沿同一元流 各断面的总水头相等，总水头线是水平 线。五、总流伯努利方程的物理和几何意 义，同元流伯努利方程类似不需详述， 需注意的是方程的平均意义。 z—总流过流断面上某点，（所取计算点），单位重量流体的位能，位置高度或高度 水头 Ρ/ρg--总流过流断面上某点（所取计 算点）单位重量流体的压能，测压管高 度或压强水头。 αv2/2g—总流过流断面上单位重量流 体的平均动能，平均流速高度或速度水 头。 Hw--总流两断面间单位重量流体平均的 机械能损失。 因为索取过流断面是渐变流断面，面上 各点的势能相等，即Z+Ρ/ρg是过流断 面上单位重量流体的平均势能。而αv2 /2g是过流断面上单位重量流体的平均 动能故3项之和Z+Ρ/ρg+αv2/2g是过 流断面上单位重量流体的平均机械能， 是4-19是能量守恒原理的总流表达式 六、雷诺数的物理意义：关于雷诺数的 物理意义如第五章，5.3所述，是以宏 观特征量表征的、质点所受惯性力与黏 性力之比。当Re
渗流力学课后答案
第一章 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 111m m zm H g p p ?+=ρ =9.0×106+0.8×103×9.8×(950－940)=9.08MPa 222m m zm H g p p ?+=ρ =9.0×106+0.8×103×9.8×(950－870)=9.48MPa 333m m zm H g p p ?+=ρ =9.0×106+0.8×103×9.8×(950－850)=9.58MPa 444m m zm H g p p ?+=ρ =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： ()10008.91085.010822.8361111-???+?=?+=h H g p p m m zm ρ ()13008.91011047.11362222-???+?=?+=h H g p p m m zm ρ 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
智慧树知到《渗流力学》章节测试答案
智慧树知到《渗流力学》章节测试答案 第一章 1、油藏在开发以前，一般处于平衡状态，此时油藏中的流体所承受的压力称为（）。A:当前地层压力 B:原始地层压力 C:地层压力 D:油层中部压力 正确答案：原始地层压力 2、若油层厚度大或者构造比较平缓，致使水位于原油之下，这样的水成为（）。 A:边水 B:底水 C:边底水 D:外源水 正确答案：底水 3、根据油气水分布状况，把位于含有边缘边部的水成为（）。 A:外水 B:底水 C:边水 D:边底水 正确答案：边水 4、如果油气藏外围与天然水源相连通，可向油气藏供液，成为（）油气藏。 A:开放式
B:封闭式 C:开敞式 D:连通式 正确答案：开敞式 5、如果油藏的外围封闭且边缘高程与油水界面高程一致，成为（）油藏。 A:封闭式 B:一致式 C:开敞式 D:开放式 正确答案：封闭式 第二章 1、任何两条等压线之间的压差必须相等；同时，任何两条流线之间的产量必须相等。 A:对 B:错 正确答案：错 2、当井底压力或产量q保持不变时，压力仅与坐标x有关，凡是x值相等的各点其压力值也相等。 A:对 B:错 正确答案：对 3、不可压缩液体平面一维稳定渗流的等压线是一族等距的相互（）的直线。 A:平行 B:垂直
C:相交 D:无限接近 正确答案：平行 4、由等压线和流线构成的正交网格图称为（）。 A:渗流场图 B:渗流图 C:正交图 D:流线-等压线图 正确答案：渗流场图 5、在渗流过程中，如果运动的各主要元素（如压力，渗流速度等）只随位置变化，而与时间无关，则称为（）。 A:稳定渗流 B:不稳定渗流 C:线性渗流 D:非线性渗流 正确答案：稳定渗流 第三章 1、偏心距越小，该井的产量越大于丘比公式结果。 A:对 B:错 正确答案：A 2、直线断层附近一口生产井（点汇）可由镜像反映转化为等产量两汇来求解（）。
流体力学-基本概念
**流函数：由连续性方程导出的、其值沿流线保持不变的标量函数。**粘性：在运动状态下，流体内部质点间或流层间因相对运动而产生内摩擦力以抵抗剪切变形，这种性质叫做粘性。粘性的大小用黏度表示，是用来表征液体性质相关的阻力因子。粘度又分为动力黏度.运动黏度和条件粘度。 **内摩擦力：流体内部不同流速层之间的黏性力。 **牛顿流体：剪切变形率与切应力成线性关系的流体(水，空气)。**非牛顿流体：黏度系数在剪切速率变化时不能保持为常数的流体(油漆，高分子溶液)。 **表面张力：1.表面张力作用于液体的自由表面上。2.气体不存在表面张力。3.表面张力是液体分子间吸引力的宏观表现。4.表面张力沿表面切向并与界线垂直。5.液体表面上单位长度所受的张力。6.用σ 表示，单位为N/m。 **流线：表示某瞬时流动方向的曲线，曲线上各质点的流速矢量皆与该曲线相切。性质：a、同一时刻的不同流线，不能相交。b、流线不能是折线，而是一条光滑的曲线。c、流线簇的疏密反映了速度的大小。 **过流断面：与元流或总流的流向相垂直的横断面称为过流断面。(元流：在微小流管内所有流体质点所形成的流动称为元流。总流：若流管的壁面是流动区域的周界，将流管内所有流体质点所形成的流动称为总流。)
**流量：单位时间内通过某一过流断面的流体体积称为该过流断面的体积流量，简称流量。 **控制体：被流体所流过的，相对于某个坐标系来说，固定不变的任何体积称之为控制体。控制体的边界面，称之为控制面。控制面总是封闭表面。占据控制体的诸流体质点随着时间而改变。 **边界层：水和空气等黏度很小的流体，在大雷诺数下绕物体流动时，黏性对流动的影响仅限于紧贴物体壁面的薄层中，而在这一薄层外黏性影响很小，完全可以忽略不计，这一薄层称为边界层。 **边界层厚度：边界层内、外区域并没有明显的分界面，一般将壁面流速为零与流速达到来流速度的99％处之间的距离定义为边界层厚度。 **边界层的基本特征：(1) 与物体的特征长度相比，边界层的厚度很小。(2) 边界层内沿厚度方向，存在很大的速度梯度。(3) 边界层厚度沿流体流动方向是增加的，由于边界层内流体质点受到黏性力的作用，流动速度降低，所以要达到外部势流速度，边界层厚度必然逐渐增加。(4) 由于边界层很薄，可以近似认为边界层中各截面上的压强等于同一截面上边界层外边界上的压强值。 (5) 在边界层内，黏性力与惯性力同一数量级。 (6) 边界层内的流态，也有层流和紊流两种流态。 **滞止参数：设想某断面的流速以等熵过程减小到零，此断面的参数称为滞止参数。
渗流力学 教学大纲
《渗流力学》课程教学大纲 课程编号：02041002 课程名称：渗流力学 英文名称：Fluid Flow Through Porous Media 课程类型：必修课 课程性质：专业基础课 总学时：56 讲课学时：48 实验学时：8 学分： 4 适用对象：石油工程专业、海洋油气工程、资源勘查工程 先修课程：油层物理 一、编写说明 （一）制定大纲的依据 根据《渗流力学》专业本科生培养计划要求制定本教学大纲。 （二）课程简介 “渗流力学”是流体力学的一个分支，是研究流体在多孔介质中流动规律的一门学科。本课程讲述的内容是“渗流力学”中的一个分支——地下渗流部分。专门研究地下油气水及其混合物在地层中的流动规律。 （三）课程的地位和作用 本课程是油气田开发与开采的理论基础，是石油工程专业和海洋油气工程专业的主干课程，同时也是资源勘查工程专业的选修课。明确渗流理论是油气田开发，提高油田采收率等理论的基础，为学好专业课和解决有关地下油、气、水的渗流问题打好基础。 （四）课程性质、目的和任务 本课程是石油工程专业和海洋油气工程专业本科学生的一门专业基础课，目的是通过各个教学环节使学生掌握油、气、水在地下流动规律，以及研究流体渗流规律的基本方法。 本课程的任务是使学生能掌握渗流力学基础概念、基本理论及解决渗流问题的基本技能。 （1）使学生掌握油、气、水渗流的基本规律及建立方程的基本方法； （2）培养学生用所学的渗流力学理论分析和解决渗流问题能力； （3）通过实验课培养学生严谨作风及动手能力。 （五）与其他课程的联系 由于渗流力学是一门专业基础课，所以是其他专业课的基础，为学好其他专业课打下牢固的基础。 （六）对先修课的要求
流体力学课后习题答案(孔珑编)中国电力出版社
第一章 1-4 解： 系统内水的总体积38m V =，水的体积膨胀系数V 0.005α=1/℃。 水温升高50T ?=℃时，水的体积膨胀量 3V 80.005502m V V T α?=???=??=。 1-6解：油的运动粘度7214.2810m s ν--=??，密度3678kg m ρ-=?，则油的动力粘度74678 4.2810 2.910Pa s μρν--==??=??。 1-7解：水的动力粘度31.310Pa s μ-=??，密度3999.4kg m ρ-=?，则水的运 动粘度36211.310 1.310m s 999.4 μνρ---?===??。 1-9解：如图示：在锥体表面距离定点x 处取一宽度为d x 的微圆环，则在x 处的微圆环的半径sin r x α=。由牛顿粘性定律可得，微圆环所受到的摩擦阻力 22 2sin d d 2d U r F A rdx x x h ωπμωαμμπδδ =??=??=， 微圆环旋转时所需的微圆力矩为332sin d d d M r F x x πμωα δ =?== 所以锥体旋转时所需的总力矩 3 34 cos 3cos cos 0 2sin 2sin d d 4H H H x M M x x α ααπμωα πμωαδ δ?? === ????? ? 344342sin tan 4cos 2cos H H πμωα πμωα δ αδα = = 1-10解：设轴承内轴旋转角速度为ω ，所以由牛顿粘性定律可得，内
轴表面所受的摩擦阻力2 22D U b D F A Db h ωμπωμμπδδ ? ===， 内轴旋转的摩擦力矩3 24D b D M F μπωδ == 克服摩擦需要消耗的功率23 4b D P M μπωωδ == 所以内轴的圆周角速度19.37rad s ω-===? 所以内轴转速60609.372 89.50rpm 22 3.14 n ωπ?= ==? 1-13解：润滑油的动力粘度μρν=， 活塞表面所受的摩擦阻力2()2 U V dLV F A dL D d h D d πμμμπ=== --， 所以活塞运动所消耗的功率 22 22dLV dLV P FV D d D d πμπρν===-- 43223 2 3.149200.914410152.41030.48106 4.42KW (152.6152.4)10----?????????==-? 第二章 流体静力学 2-1解：在图中1－2等压面处列平衡方程： 1A P P =，2B Hg P P gh ρ=+， 因为12P P =， 所以A B Hg P P gh ρ=+， 所以 44A B 3 Hg 2.710( 2.910)0.420m 13.6109.81 P P h g ρ-?--?===??
流体力学第一章1
工程流体力学
中南大学 能源与动力工程学院 主讲教师: 陈 卓 Email: chenzhuo@https://www.360docs.net/doc/2a10297907.html,
第一章 导论
绪言
? 什么是流体?
——液体、气体 ——在切向力作用下将产生无限变形（流动）的物质
第一章 导论
绪言
? 流体力学
——研究流体在外力作用下平衡和运动规律的科学 侧重点：流体在外力作用下的宏观机械运动，而非个别分 子的微观行为。
ü 力学的一个分支，与刚体力学、弹性力学、材料力学 并列为四大力学.
? 流体力学
l 流体力学的基础理论由三部分组成。
? 流体处于平衡状态时，各种作用在流体上的力之间关系 的理论，称为流体静力学；
? 流体处于流动状态时，作用在流体上的力和流动之间关 系的理论，称为流体动力学；
? 气体处于高速流动状态时，气体的运动规律的理论，称 为气体动力学。
? 流体力学
v 工程流体力学是研究流体（液体、气体）处于平衡状态和流 动状态时的运动规律及其在工程技术领域中的应用。
v 研究范畴 —— 将流体流动作为宏观机械运动进行研究，而 不是研究流体的微观分子运动，主要研究流体的质量守恒、 动量守恒和能量守恒及转换等基本规律。
? 流体力学研究对象及其发展
ü 它的研究对象随着生产的需要与科学的发展在不断地更新、深化和扩大。
ü 60年代以前，它主要围绕航空、航天、大气、海洋、航运、水利和各种 管路系统等方面。 à 研究流体运动中的动量传递问题，即局限于研究流体的运动规律，和它与固 体、液体或大气界面之间的相互作用力问题。
ü 60年代以后，能源、环境保护、化工和石油等领域中的流体力学问题逐 渐受到重视，这类问题的特征是：尺寸小、速度低，并在流体运动过程 中存在传热、传质现象。 à 流体力学除了研究流体的运动规律以外，还要研究它的传热、传质规律。同 样，在固体、液体或气体界面处，不仅研究相互之间的作用力，而且还需要 研究它们之间的传热、传质规律。
1
流体力学期末复习资料
1、流体运动粘度的国际单位为m^2/s 。 2、流体流动中的机械能损失分为沿程损失和局部损失两大类。 3、当压力体与液体在曲面的同侧时，为实压力体。 4、静水压力的压力中心总是在受压平面形心的下方。 5、圆管层流流动中，其断面上切应力分布与管子半径 的关系为线性关系。 6、当流动处于紊流光滑区时，其沿程水头损失与断面 平均流速的1.75 次方成正比。 7、当流动处于湍流粗糙区时，其沿程水头损失 与断面平均流速的2 次方成正比。 8、圆管层流流动中，其断面平均流速与最大流速的比值为1/2 。 9、水击压强与管道内流动速度成正比关系。 10、减轻有压管路中水击危害的措施一般有：延长阀门关闭时间, 采用过载保护，可能时减低馆内流速。 11、圆管层流流动中，其断面上流速分布与管子半径的关系为二次抛物线。 12、采用欧拉法描述流体流动时，流体质点的加速度由当地加速度和迁移加速度组成。 13流体微团的运动可以分解为： 平移运动、线变形运动、角变形运动、旋转运动。 14、教材中介绍的基本平面势流分别为：点源、点汇、点涡、均匀直线流。 15、螺旋流是由点涡和点汇两种基本势流 所组成。 16、绕圆柱体无环量流动是由偶极流和 平面均匀流两种势流所组成。 17、流动阻力分为压差阻力和摩擦阻力。 18、层流底层的厚度与雷诺数成反比。 19、水击波分为直接水击波和间接水击波。 20、描述流体运动的两种方法为 欧拉法和拉格朗日法。 21、尼古拉兹试验曲线在对数坐标中的图像分为5个区域，它们依次为： 层流层、层流到紊流过渡区、紊流区、 紊流水力粗糙管过渡区、紊流水力粗糙管平方阻力区。 22、绕流物体的阻力由和两 部分组成。 二、名词解释 1、流体：在任何微小剪力的持续作用下能够连续不断变形的物质 2、牛顿流体：把在作剪切运动时满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。 3、等压面：在流体中，压强相等的各点所组成的面称为等压面。 4、流线：流线是某一瞬时在流场中所作的一条曲线，在这条曲线上的各流体的速度方向都与该曲线相切。 5、流管：过流管横截面上各点作流线，则得到充满流管的医术流线簇 6、迹线：流场中某一质点的运动轨迹。
《渗流力学》复习题及答案_4431525658164019
中国石油大学（北京）远程教育学院 渗流力学期末复习题 一、概念题（可由文字或公式表示，本类型题目也可以以填空题的形式出现） 1、压力梯度曲线 2、非线性渗流的二项式 3、采油指数 4、不完善井折算半径 5、势的叠加 6、平面径向稳定流的渗流阻力 7、稳定试井 8、折算压力 9、活塞式水驱油 10、渗流速度 11、达西定律 12、汇点反映 13、综合弹性压缩系数 14、导压系数 15、等饱和度面移动方程 二、简答及概念题（本类型题目有的可以以填空题的形式出现） 16、按照储集层的空间形态，油藏可以分成为哪两种类型？ 17、简述油藏开发中的几种天然能量对应驱油方式。 18、简述油藏流体渗流时流体质点真实平均速度的概念，及其与渗流速度的关系。 19、简述多口生产井同时生产时存在死油区的原因，并给出2种以上动用死油区的方法。 20、写出不稳定试井的概念。 21、写出单相不可压缩流体单向渗流时的产量表达式。 22、根据镜像原理，作出图中两条断层相夹油井的“镜像”：
备注：此题可以扩展为两条平行断层、两条断层呈直角、两条断层呈120°等等类型，复习的时候应该要注意。 23、什么是压力的叠加原理？（可由公式或文字表达） 24、简述油水两相渗流区形成的原因是什么，其中哪一个更重要？ 25、作出单相液体封闭边界，油井定产时地层的压力波传播示意图，并说明压力传播的阶段及其特点。（此题还需要注意和它相似的另外三种情况：封边外边界、油井定压；定压外边界、油井定产；定压外边界、油井定压） 26、什么是汇源反映法？汇点反映？ 27、可压缩流体在弹性介质中油水两相的连续性方程的一般形式。 三、在由一条断层和一条直线供给边界构成的水平、均质、等厚油藏中有一口生产井，如图所示，供给边界的压力为pe ，井到水平边界距离为a ，到垂直边界的距离为b ，地层渗透率K ，原油粘度μ，孔隙度φ，油层厚度h ，油井半径Rw ，在 稳定渗流的情况下，试写出该井井底流压的表达 式。（本题15分） 考虑：如果是不稳定渗流时井底流压的表达式又 是什么 四、推导考虑重力与毛管力作用下的含水率公式。 （本题共10分） w o w c t o o w K K gSin x P V K f ?+?-??? += 01)(11μμαρμ 另外请考虑其它三种情况：（1）毛管力和重力都不考虑、（2）不考虑重力，只考虑毛管力、 （3）考虑重力，不考虑毛管力。 五、已知地层被直线供给边界（边界压力为pe ）分割成为半无限大地层，边界附近一口生产井以定压pw 生产（如右图），井距边界距离为a ，地层厚度为h ，渗透率为K ，孔隙度为φ，流体粘度为μ，生产井井底半径为rw ，综合弹性压缩系数为C t ，请建立此情况下地层不稳定渗流 的数学模型（或者稳定渗流时的数学模型），并求地层压力分布、或者生产井的产量表达式。 (备注：这一类型的题目一般要注意告诉的是什么条件，稳定渗流或者不稳定渗流，生产井定压还是定产) 断 层 题三图 e P
渗流力学复习题
油气渗流力学复习资料（成教高起专） 一、名词解释 1. 渗流力学：研究流体在多孔介质中流动规律的一门学科。 2. 多孔介质：含有大量任意分布的彼此连通且形状各异、大小不一的孔隙的固体介质。 渗流——流体通过多孔介质的流动。 3. 连续流体：把流体中的质点抽象为一个很小体积中包含着很多分子的集合体，质点中流体的性质与周围质点中的流体性质成连续函数关系。 4. 连续多孔介质：把多孔介质中的质点抽象为一个很小体积单元，该体积单元的介质性质与周围体积单元中的介质性质成连续函数关系。 5. 连续介质场：理想的连续多孔介质及其所包含的连续流体的整体系统。 6.“点源”：向四周发散流线的点。“点汇”：汇集流线的点。 7. 汇源反映法：对于直线供给边缘以镜像等产量“异号像井”的作用来代替直线供给边缘的作用的解题方法。 8. 汇点反映法：以等产量，对称“同号镜像井”的作用代替封闭断层作用的解题方法。 9. 拟稳定流：油井以定产量生产，当压力波传播到封闭边缘以后，供给边缘压力下降速度与井底及地层内各点的压力下降速度相等，且为一常数的一种流动状态。 10. 活塞式水驱油：就是假定水驱油过程中存在一个明显的油水分界面，前油后水，中间不存在油水过渡（或混相）区油水分界面像活塞端面一样向前移动。 11. 非活塞式水驱油：实际水驱油过程，不存在明显的油水分界面，而是一个“两相区”；同时水区有残余油，油区有束缚水。 12. 溶解气驱：当井底压力或平均地层压力低于饱和压力时，油流入井主要是依靠地下油分离出的天然气的弹性作用的一种开采方式。 13. 原始溶解油气比（Rsi）：单位体积（重量）的地面标准状态下的原油在原始地层压力下，所溶解的天然气在标准状态下的体积。 14. 生产油气比（R）：油井生产时，在地面标准状态下，每采出1吨（m3）原油时，伴随采出的天然气量。 15.采油指数：单位压差下的产油量。 16.舌进现象：当液体质点从注水井沿x方向（主流线）己达到生产井时，沿其他流线运动的质点还未达到生产井，这就形成了舌进现象。 17. 稳定渗流：运动要素（如速度、压力等）都是常数的渗流。 18. 渗流速度：流体通过单位渗流面积的体积流量。 19. 多井干扰：多井同时工作时，地层内各点的压降等于各井单独工作时的压力降的代数和。 20. 稳定试井：通过人为地改变井的工作制度，并在各个工作制度稳定的条件下测量其压力及对应的产量等有关资料，以确定井的生产能力和合理的工作制度，以及推算地层的有关参数等的方法。 21. 折算压力：假想油藏为静止状态，油藏内任意一点的实测压力与该点相对于选定海拔平面的液柱压力之和。 22. 质量守恒定律：在地层中任取一微小的单元体，在单元体内若没有源和汇存在，则包含在微元体封闭表面内的液体质量变化应等于同一时间间隔内液体的流入质量与流出质量之差。
渗流力学课后习题答案 第一章
第一章 渗流的基本规律 【1-1】一圆柱岩样6cm D =，10cm L =，22m K μ=，0.2φ=，油样沿轴向流过岩样，04mPa s μ=?，密度为800kg/m 3，入口端压力为0.3MPa e p =，出口端压力为0.2MPa w p =。 求：(1) 每分钟渗过的液量？ (2) 求雷诺数e R 。 (3) 求粘度162mPa s w μ=?、密度3=1000kg/m ρ的水通过岩样是的雷诺数(其余条件不变)。 【解】(1) 由达西定律知 22126 33(610)210(0.30.2)106084.82cm /min 44100.1 ?πμ---????-?==?=??=??AK p Q qt t L (2) 4284.82/60510m /s 6/4 π-===??q v A e 00.009R === (3) 356e 3/2101000 1.210 6.8100.2162 R ---???==?? 【1-2】设液体通过直径10cm D =，长30cm L =的砂管，已知0.2φ=，00.65mPa s μ=?，0.7MPa p ?=，0.3wc S =，200.2m μ=K ，求产量Q 、渗流速度v 和真实渗流速度t v 。 【解】由达西定律知 产 量 212663330.10.2100.7105.610m /s 5.6c m /s 40.65100.3?πμ---????==?=?=??AK p Q L 渗流速度 126430.2100.7107.1910m /s 0.65100.3 K p v L ?μ---???===??? 真实渗流速度 43t 7.1910= 3.6010m /s 0.2φ--?==?v v 【1-3】砂层500m L =，宽100m B =，厚4m h =，20.3m μ=K ，孔隙度0.32φ=，0 3.2mPa s μ=?，315m /d Q =，0.17wc S =，求： (1)压差p ?，渗流速度V 和真实渗流速度t V 。 (2)若330m /d Q =，则p ?、v 和t v 又为多少？ (3)两种情况原油经过砂层所需的时间1T 和2T 等于多少？
流体力学概念题及参考答案(汇编)
一、单项选择题（共15分， 每小题１分） 1、流体的动力粘度μ与（ D ）有关。 A ．流体的种类、温度、体积 B ．流体的种类、压力、体积 C ．流体的压力、温度、体积 D ．流体的种类、温度、压力 2、理想流体指的是（ C ）。 A ．膨胀性为零的流体 B ．压缩性为零的流体 C ．粘度为零的流体 D ．体积弹性模量为零的流体 3、表面力是指作用在（ B ）的力。 A ．流体内部每一个质点上 B ．流体体积表面上 C ．理想流体液面上 D ．粘性流体体积上 4、重力作用下流体静压强微分方程为dp ＝（ A ）。 A ．gdz ρ- B ．gdz ρ C ．dz ρ- D ．gdz - 5、当液体为恒定流时，必有（ A ）等于零。 A ．当地加速度 B ．迁移加速度 C ．合加速度 D ．矢量加速度 6、若含有ｎ个变量的函数关系式中基本物理量为ｍ个。根据π定理。可将该函数关系式组合成（ B ）个无量纲的函数式。 A .ｎ＋ｍ B . ｎ－ｍ C . ｎ＋ｍ－１ D . ｍ－ｎ 7、皮托（Pitot ）管用于测量（ C ）的仪器。 A ．压强 B ．流量 C ．点速度 D ．平均流速 8、对流动流体应用质量守恒定律可导出（ D ）。 A ．伯努利方程 B ．动量方程 C ．能量方程 D ．连续性方程 9、已知某流体在圆管内流动的雷诺数2000Re =，则该管的沿程阻力系数λ＝（A ）。 A ．0.032 B ．0.064 C ．0.128 D ．0.256 10、层流的沿程水头损失与管截面上的平均流速的（ D ）成正比。 A ．二分之一次方 B ．1.75次方 C ．二次方 D ．一次方 11、边界层的基本特征之一是（ B ）。 A ．边界层内流体的流动为层流 B ．边界层内粘性力与惯性力为同一数量级 C ．边界层厚度沿流动方向逐渐减薄 D ．边界层内流体的流动为湍流 12、指出下列论点中的错误论点：（C ） A ．点源的圆周速度为零 B ．涡流的径向速度为零
工程流体力学期末复习重点
第一章 1、流体的定义： 流体是一种受任何微小剪切力作用都能连续变形的物质，只要这种力继续作用，流体就将继续变形，直到外力停止作用为止。 2、流体的连续介质假设 流体是由无数连续分布的流体质点组成的连续介质。 表征流体特性的物理量可由流体质点的物理量代表，且在空间连续分布。 3、不可压缩流体—流体的膨胀系数和压缩系数全为零的流体 4、流体的粘性 是指当流体质点/ 微团间发生相对滑移时产生切向应力的性质，是流体在运动状态下具有抵抗剪切变形的能力。 5、牛顿内摩擦定律 作用在流层上的切向应力与速度梯度成正比，其比例系数为流体的动力粘度。即 μ—动力粘性系数、动力粘度、粘度, Array Pa?s或kg/(m?s)或(N?s)/m2。 6、粘性的影响因素 （1）、流体的种类 （2）、流体所处的状态（温度、压强） 压强通常对流体粘度影响很小：只有在高压下，气体和液体的粘度随压强升高而增大。 温度对流体粘度影响很大：对液体，粘度随温度上升而减小； 对气体，粘度随温度上升而增大。 粘性产生的原因 液体：分子内聚力T增大，μ降低 气体：流层间的动量交换T增大，μ增大
1、欧拉法 速度： 加速度： 2、流场 —— 充满运动流体的空间称为流场 流线—— 流线是同一时刻流场中连续各点的速度方向线。 流线方程 流管—— 由流线所组成的管状曲面称为流管。 流束—— 流管内所充满的流体称为流束。 流量—— 单位时间内通过有效断面的流体量 以体积表示称为体积流量 Q （m 3/s ） 以质量表示称为质量流量 Q m （kg/s ） 3、当量直径De 4、亥姆霍兹(Helmholtz)速度分解定理 旋转 线变形 角变形 w dt dz v dt dy u dt dx == =dt dz z u dt dy y u dt dx x u t u Dt Du a x ??+ ??+??+??== )()(0y z z y x u u z y zx xy xx δωδωδεδεδε-++++=) ()(0z x x z y v v x z xy yz yy δωδωδεδεδε-++++=)()(0x y y x z w w y x yz xz zz δωδωδεδεδε-++++=
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。
流体力学 课后答案
流体力学课后答案 一、流体静力学实验 1、同一静止液体内的测压管水头线是根什么线？ 答：测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。从表1.1的实测数据或实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2、当时，试根据记录数据确定水箱的真空区域。 答：以当时，第2次B点量测数据（表1.1）为例，此时，相应容器的真空区域包括以下3三部分：（1）过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真空区域。（2）同理，过箱顶小杯的液面作一水平面，测压管4中该平面以上的水体亦为真空区域。（3）在测压管5中，自水面向下深度为的一段水注亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等，均为。 3、若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定。 答：最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度和，由式，从而求得。 4、如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？ 答：设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算 式中，为表面张力系数；为液体的容重；为测压管的内径；为毛细升高。常温（）的水，或，。水与玻璃的浸润角很小，可认为。于是有 一般说来，当玻璃测压管的内径大于10mm时，毛细影响可略而不计。另外，当水质不洁时，减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机玻璃作测压管时，浸润角较大，其较普通玻璃管小。 如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象，但在计算压差时。相互抵消了。 5、过C点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平是不是等压面？哪一部分液体是同 一等压面？ 答：不全是等压面，它仅相对管1、2及水箱中的液体而言，这个水平面才是等压面。因为只有全部具备下列5个条件的平面才是等压面： （1）重力液体； （2）静止； （3）连通； （4）连通介质为同一均质液体； （5）同一水平面 而管5与水箱之间不符合条件（4），因此，相对管5和水箱中的液体而言，该水平面不是等压面。 ※6、用图1.1装置能演示变液位下的恒定流实验吗？ 答：关闭各通气阀，开启底阀，放水片刻，可看到有空气由C进入水箱。这时阀门的出流就是变液位下的恒定流。因为由观察可知，测压管1的液面始终与C点同高，表明作用于底阀上的总水头不变，故为恒定流动。这是由于液位的的降低与空气补充使箱体表面真空度的减小处于平衡状态。医学上的点滴注射就是此原理应用的一例，医学上称之为马利奥特容器的变液位下恒定流。 ※7、该仪器在加气增压后，水箱液面将下降而测压管液面将升高H，实验时，若以时的水箱液面作为测量基准，试分析加气增压后，实际压强（）与视在压强H的相对误差值。本仪器测压管内径为0.8cm,箱体内径为20cm。
渗流力学有关概念要点
渗流力学有关概念 2.3.1 渗流力学 指专门研究流体通过各种多孔介质渗流时的运动形态和运动规律的科学。它是现代流体力学的一个重要分支，是油藏工程、油藏数值模拟的理论基础。 2.3.2 不可压缩流体{刚性流体) 又称为刚性流体，是指随着压力的变化，体积不发生弹性变'形的流体。 2.3.3 可压缩流体(弹性流体) 又称弹性流体，是指随压力的变化，体积发生弹性膨胀或收缩的流体。 2 . 3 . 4体相流体 指分布在多孔介质孔道的中轴部分，其性质不受界面影响的流体。 2.3.5 边界流体 指分布在孔道壁上形成一个边界层，其性质受界面影响的流体。
2.3.6 地下流体流场 指地下流体与岩石相互作用所占据的、并能在其中流动的场所或空间。 2.3.7 变形介质 当地层中的液体压力降低时，岩石发生变形而使孔隙空间减小，渗透率降低，这种孔隙空间发生变形的多孔介质称为变形介质。 2.3.8 可变渗透率地层 变形多孔介质的渗透率不是常数，而是压力的函数，具有这种性质的油、气层称为可变渗透率地层。 2.3.9 多孔介质 以固相介质为骨架，含有大量互相交错又互相分散的微小孔隙或微毛细管孔隙的介质叫多孔介质。油气储层就是多孔介质的一种。 2.3.10 双重孔隙介质{裂缝孔隙介质} 又称裂缝孔隙介质，是指由孔隙介质和裂缝介质两个水动力学系统构成，两个系统按一定规律进行流体交换。
2.3.11 渗流与地下渗流 流体在多孔介质中的流动称为渗流。流体在地层中流动叫做地下渗流。 2.3.12 单相渗流 指在多孔介质中只有一种流体以一种状态参与流动。如在地层压力高于饱和压力条件下，油藏中的原油流动，气藏中的气体流动等。 2.3.13 两相渗流与多相渗流 指在多孔介质中有两种流体同时参与流动叫两相渗流，如油层中的油、水两相流动。同时有两种以上互不混溶的流体参与流动叫多相渗流，如油层中的油、气、水三相流动。 2.3.14 多组分渗流 指含有多种组分的烃质和非烃质混合的流体在多孔介质中的流动。 2.3.15 并行渗流 指两种不混溶流体沿同一方向流动。
渗流力学课后答案复习过程
渗流力学课后答案
第一章 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 111m m zm H g p p ?+=ρ =9.0×106+0.8×103×9.8×(950－940)=9.08MPa 222m m zm H g p p ?+=ρ =9.0×106+0.8×103×9.8×(950－870)=9.48MPa 333m m zm H g p p ?+=ρ =9.0×106+0.8×103×9.8×(950－850)=9.58MPa 444m m zm H g p p ?+=ρ =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： ()10008.91085.010822.8361111-???+?=?+=h H g p p m m zm ρ
()13008.91011047.11362222-???+?=?+=h H g p p m m zm ρ 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 。 -1120 -1100-1080-1060-1040-1020-1000-980-960-940-920-900-880-860-840-820-800△p (MPa ) h(m) 7．某实验室做测定岩芯渗透率实验。已知圆柱形岩芯半径为1cm ，长度为