镜像反映实验

中国石油大学 油 层 物 理 实验报告

实验日期： 成绩：

班级： 学号： 姓名： 教师： 付帅师 同组者：

镜像反映实验

一、实验目的

1、通过本实验加深对镜像反映原理的理解。

2、了解有限边界对油井产量的影响。

3、掌握测量等势线的一种方法。

二、实验原理

直线供给边界附近一口井的产量计算公式为：

22ln

w

Kh P

Q d r πμ∆=

（4-1） 式中，d —油井到供给边界的距离。

电流与电压的关系式为：

22ln m m wm

h U

I d r πρ∆=

（4-2）

式（4-1）是在供给边界无限长的条件下推导出来的，而实际供给边界是有限长的。绘制井至供给边界的距离与油井产量的关系曲线，并与理论计算结果进行对比，即可分析井距边界的距离对油井产量的影响程度。

三、实验流程

图4-1 镜像反映实验电路图

1-电解槽2-铜丝（模拟井）3-供给边界

图4-2 电压法测定等压线实验电路图

1-电解槽2-铜丝（模拟井）3-供给边界

四、实验步骤

（1）将调压器旋钮旋至“0”位置，按图4-1所示连接好电路。确定边界坐标。（2）打开电源，顺时针旋转变压器旋钮，将电源电压调到所需值（小于10伏即可）。

（3）从边界向另一边移动铜丝并应用万用表测得电流，测八组。

（4）将一外接电压表一端与测针相连，另一端接零线如图4-2所示。记录生产井位置，并从生产井位置开始，沿某一半径方向移动测针，在生产井一侧隔一定距离记录电势相等的点的坐标值。注意：井附近数据点密一些，往外疏一些。

（5）测3组电压，每组8个坐标。

五、数据记录与处理 实验仪器编号：2

1、产量与距离关系记录表

地层参数：r w=0.15m ，h=10m ，L=225m ，μ=5 mPa.s ，K=0.1 um 2

。 模型参数：r wm =0.08cm ，h m =5.3333cm ，L m =120cm ，ρ= 864 us/cm 边界坐标X m 0= 9.0cm △U= 5V

计算不同位置处生产井产量，绘制井至供给边界的距离与油井产量的关系曲线，分析生产井产量与其到供给边界的距离的关系 1）相应几何参数()()m

l o

L C L =

可求得l C =L

L m

= (1.2m)/(225m)=3103333.5-⨯ 因此，

h m =10×3103333.5-⨯=2103333.5-⨯m

2）压力相似参数 p C =△U /△P = 1V /(0.1MPa)

3）流动相似系数 C ρ=0.1

5

10864-6⨯⨯=

K ρμ

=0.0432 [V cm MPa s A ⋅⋅⋅3/)1.0(] 又有：阻力相似系数()

l r C C C ρ1= 结合公式q p r C C C /=，可得：

ρ

C C C p l q ⨯⨯=C =3103333.5-⨯×1×0.0432=2.304×10-4(A/(cm 3/s))

以第一组数据为例，进行计算：

根据流量相似系数Q

I

C q =

,由此公式可以求得流量的实验值如下：Q=

c

q

I

=s /cm 37.8610

304.21019.934

-3

-=⨯⨯ Q=86.37cm 3/s*10^-6*86400=7.46m 3/d

同理可以求得其它的电流下的流量的实验值，填入上表。 4）以第一组数据为例，理论流量的计算值可根据公式w

r a

P

Kh Q 2ln 2t ∆=

μπ求得：

a=d m /l C =0.2cm/3103333.5-⨯=37.5cm=0.375m △P=△U/p C =5V/(1V/(0.1MPa))=5 (0.1MPa)

w r a P Kh Q 2ln 2t1∆=

μπ=

s m /c 20.39015

.0375.02ln

5510001.023=⨯⨯⨯⨯π Q t1=390.20cm 3/s*10^-6*86400=33.71m 3/d 5）e=

77.87%%10033.71

33.71

-7.46100%Q -Q

e

e

=⨯=

⨯Q

6) 井至供给边界的距离与油井产量的关系曲线

曲线分析：随着井至供给边界距离的增大，油井产量逐渐减少，而且这种下降趋势逐渐趋于稳定。

2、 等压线数据记录表

模拟井位坐标0m x = 49.3 cm ，0m y = 39.4 cm ，实际井位坐标x = m ，y = m 边界坐标（x=8.6 , y=39.4 ）， △U= 5V ， Pe= ，Pw= 。

等压线数据处理： 以第一组数据为例：

11/0.110.1p U V

C V MPa P MPa

∆=

==∆⨯ △P=△U/p C =3.90V /(1V/(0.1MPa))=3.90 (0.1MPa) 同理可得其余数据，如上表。

绘制等势线分布曲线图如下：

等势线数据表

x/cm 51.4 50.9 50.1 49.8 49.8 48.1 47.9 47.6

y/cm 41 40.4 41.1 41 40.8 41.2 40.7 40.5

x/cm 46.3 46.5 46.6 47.1 49.9 51.2 51.8 52

y/cm 39.7 40.2 40.3 41 42 41 40.5 39.8

x/cm 36 36.3 36.5 37.1 38.5 39.3 41.1 43

y/cm 39.7 41.1 42.5 44 47.7 49.1 51 53

六、思考题

生产井距供给边界的距离如何影响产量的实验值与理论值之间的偏差？

答：在本次实验中，所获得的实验值与理论值之间的偏差在50%~80%之间，偏差是比较大的，产生偏差的原因有以下几个：1、理论公式推导出的理论流量是以供给边界无限长为前提，而实际上供给边界是有限的，这会引入偏差，这也是最主要的原因；2、由于仪器的精度有限，会带来一定误差；3、实验过程中，存在着一定的人为的操作失误，也会引入一定的偏差。

七、实验总结