《渗流力学》

专业: 石油工程

年级: 2011 级

主讲人：程林松曹仁义

一、教师介绍及联系方式

主讲：程林松

研修大厦712，89734592、

曹仁义

研修大厦712，89733218、

实验：李春兰

研修大厦507，89733218、

曹仁义

2137010141031520120258313520682880

二、课程的基本要求

成绩：考试作业实验答疑：课后答疑？电话答疑？E-mail答疑？

无最后集体答疑3

三、参考书目

1、“渗流力学”，程林松，石油工业出版社，2011年,讲义+PPT+习题集

2、“石油工程实验指导书”，李春兰，中国石油大学出版社,2010年

3、“渗流力学基础”，刘尉宁，1985，石油工业出版社

4、“现代渗流力学原理”, 葛家理，2002，石油工业出版社

5、“地下水气动力学”，[苏]N.A恰尔内，1982，石油工业出版社

6、“渗流力学”,大庆石油学院教材，1992

7、“油气层渗流”，西南石油学院教材，1991

8、”The Flow of Homogenous Fluids Through Porous Media”，1937，M.Muskat.

9、”PhyicalPrinciples of Oil Production”,1949, 原油物理原理，M.Muskat.

10、”Dynamics of Fluids in Porous Media”——“多孔介质流体动力学”,李亮生译，J贝尔[以色列]，1972

特点：

1、2、3—基础→教材；4、5—研究生；6、7—参考；8、9、10—经典著作

4

2

前言渗流基本规律及渗流模型

工程问题

数学语言

共计56学时渗流力学框架及课时安排

6 6 12 8 8

油藏介绍

达西定律

渗流数学模型

稳定渗流规律多井干扰

单向流叠加原理

平面径向流镜像反映

球形径向流等值渗流阻力

一源一汇两汇含水率 B-L公式

多相渗流

油水两相流

油气两相渗流

四、讲课内容及学时分配

模型解弹性不稳定渗流压力波传播数学描述应用

叠加原理不稳定试井

水平井近井渗流双重介质渗流理论基础

6

2非牛顿+物化渗流

机动

6 2

渗流实验

考试

四、讲课内容及学时分配

前言（2）-程林松

第一章渗流规律和渗流数学模型(6) –曹仁义

第二章单相不可压液体稳定渗流规律（6）–曹仁义

第三章多井干扰理论（12）-程林松

第四章多相渗流理论基础（8）-程林松

第五章弹性不稳定渗流规律（8）-程林松

第六章水平井近井渗流规律（2）-程林松

第七章双重介质渗流理论基础（2）-程林松

第八章非牛顿+物化渗流（2）-曹仁义

机动（2）

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四、讲课内容及学时分配

三个重点和难点：

刚性稳定渗流理论

弹性不稳定渗流理论

水驱油理论

三个工具：映射、叠加、阻力、

四个基本公式：保角

7（）

五、学习本课程目的和意义

1、石油工程专业学生（工作人员）

主要任务之一开发好油气藏（较高采收率）→认识油藏（流体和岩石）→基础:流体在油藏中的流动规律。

2、油井投产后→压力下降→油气水向井流动。

渗流力学任务之一→认识油层，合理开发油田，改造油田工具，高产、稳产、提高油气采收率，反求地层参数的理论基础。

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五、学习本课程目的和意义

3、开发设计，动态分析，油气井开采，增产工艺，反求地层参数，提高油气采收率→后续课的理论基础。

4、认识油气水在岩层中流动的客观规律，形成油气层渗流力学，已深入到油气田开发工作的各个环节。

5、是现代流体力学分支→流体力学和多孔介质理论，表面物理，物理化学，固体力学，生物学交叉渗透的一个边缘学科。

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六、先修课程要求

lllll计算方法和计算机技术

l复变函数

l数理方程

l物理化学

l表面和胶体化学等

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多孔介质中石油、天然气、煤层气、地下水、地热、城市沉降等。

2、工程渗流：冶金、化工、机械。利用多孔技术的基础：

冶金工业用氧气通过耐火砖进行钢液脱气。

化学工业的催化塔利用多孔渗流改造工艺技术。

3、生物渗流：研究对认识生命活动规律及其控制，动植物体内→大量毛管及微细孔隙，其间有流体流动，

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动物血液流动。矿物质输送等都是渗流问题。

七、渗流力学研究方法

发现问题；分析问题；解决问题。

渗流的宏观问题；

渗流的微观问题；多孔介质微观运动。

结构及流体的微观运动

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七、渗流力学研究方法

由工程问题：

1、建立地质模型（地质条件，几何，孔隙结构，油层物理实验，参数的静态描述，物理特征→建立物理模型）；

2、力学模型：力学和物理规律

3、数学描述：数学模型→分析解释简化概括；

4、求解→分析解释应用回到工程中去；

本课程：动手推导，实验，理解（概念），体会，特别学

会与工程问题联系起来，解决工程问题。

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八、渗流力学发展历史

1、1856年，法国工程师达西，用砂土层、渗水试验→渗流基本规律→达西规律。

2、20世纪20年代后，石油，天然气工业发展→形成石油天然气渗流理论；

1923年，列宾宗→气体在多孔介质里渗流理论；

1937年，麦斯盖特→均质液体渗流，油气渗流的各种水动力学问题（不可压缩，均质，渗流问题）；

20世纪30年代初，研究液体弹性和岩石压缩性影响各种布井方式下油井产量计算方法；

1948年，苏：射尔加乔夫→弹性渗流理论；

1956年，溶解气驱，气顶驱渗流理论14

八、渗流力学发展历史

3、五十年代，提高采收率→广泛采用水驱油方法，油水两相理论。1942年，贝克莱—列维莱特（B-L理论）。

4、六十年代，苏巴林布拉特，列维渗流，灰岩油田问题。

5、目前（近二十年），新技术，新方法→形成新渗流理论，混相驱、热力采油、三次采油、化学驱、水平井的物理化学渗流理论。

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九、渗流力学发展方向特点

1、广泛应用计算机等先进的数学手段和现代数学方法来改造渗流力学的研究：

解析解→数值解→结合解；

简单→复杂；

一维单相→三维三相，多组份；

单纯介质→多孔介质中的渗流问题；

数值模拟，最优化理论联合应用；

积分变换，自模解，特征线理论，泛函分析等。

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