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1、中国石油高校渗流力学试验报告试验日期：_成果：一班级：学号：姓名：老师：同组者：试验一不行压缩流体单向稳定渗流试验一、试验目的1、本试验采纳的是变截面两段均质模型，通过试验观看不同段的不同压力降落状况。2、进一步深入对达西定律的深化理解，并了解它的适用范围及其局限性。二、试验原理一维单相渗流试验以稳定渗流理论为基础，采纳变直径填砂管模型，以流体在模型中的流淌模拟水平均质地层中不行压缩流体单向稳定渗流过程。保持填砂管两端恒定压力，转变出口端流量，在稳定条件下测量填砂管不同位置处的压力值，可绘制压力随位置的变化曲线；依据一维单相稳定渗流方程的解并计算两段填砂管的渗透率。三、试验流程15水平单向渗流
2、管（粗）16支架17水平单向渗流管（细）18一出口掌握阀19量筒四、试验步骤1、纪录渗流管长度、渗流管直径、测压管间距等相关数据。2、关闭出口掌握阀“18”,打开供液阀“11”,打开管道泵电源，向供液筒注水。3、打开并调整供液掌握阀“14”,使各测压管液面与供液筒内的液面保持在同一水平面上。4、略微打开出口掌握阀“18”，待渗流稳定后，纪录各测压管的液面高度,用量筒、秒表测量渗流液体流量，重复三次。5、调整出口掌握阀“18”,适当放大流量，重复步骤4；测量不同流量下各测压管高度，共测三组流量。6、关闭出口掌握阀“18”，关闭供液掌握阀“14”，结束试验。注：待同学全部完成试验后，先关闭管道泵电
3、源，再关闭供液阀“11”。五、试验要求与数据处理1、试验要求（1）依据表1-1,纪录用全所需数据，计算三个不同流量下的测压管水柱高度（举例）。（2）绘制三个流量下，测压管压力与流淌距离的关系曲线，说明曲线斜率变化缘由O（3）绘制渗流截面不同的两段地层流量与岩石两端压差的关系曲线，观看线性或非线性流淌规律。（4）依据达西定律，分别计算两段地层的平均渗透率。2、试验数据处理测压管压力计算公式P=Pgh（1.1）式中：好一测压管中水柱高度力对应的压力（表压），Pa；力一测压管中水柱高度，m；。一水的密度，kg/m3；g重力加速度，g=9.8ms2o地层中任一点的压力P-P(1-2)P=Pe一一L渗透
4、率公式为(1-3)式中：4渗流截面积，cm2；心一两个横截面之间距离，cm；Pe一入口端面压力，IolMPa；一流体粘度，机尸4s。-一出口端面压力，10TMPa；3、单向流试验数据纪录表试验仪器编号：单2井表1-1测压管液面基准读数纪录表测压管序号填砂管粗端填砂管细端12345678910测压管基准读数cm1.11.11.10.31.11.11.40.81.00.6表1-2测压管液面读数纪录表次数测压管液面读数cm体积cm3时间S流量cm3s平均流量cmVs填砂管粗端填砂管细端12345678910178.177.377.676.777.279.379.269.757.039.220028.
5、437.037.0420228.807.0120228.537.08271.971.371.370.771.273.772.757.236.312.820220.389.9110.0820620.1710.2120520.2710.11385.484.985.184.785.087.887.782.878.270.519868.292.912.9220470.222.9119165.152.93填砂管粗端直径=Qcm,长度=52.3cm；填砂管细端直径=II_cm,长度=50.8cm；填砂管粗端截面积心阻包女而：至初管细端截面积a2=15,904cm2；填砂管上部接头厚度区。cm,相邻两测压管
6、中心间距=12.5cm；流体粘度=LmPaS0(2)计算流量及平均流量填入表中，如表1-2所示，得到表1-3。举例如下：一流量下，1管水柱高度为：78.1+9.02+3-l.1=84.5cm；二流量下,6管水柱高度为：73.7+4.52+3-l.1=77.9cm；三流量下,10管水柱高度为：70.5+4.52+3-0.6=75.2cm0表1-3流压测量数据纪录表序测压管水柱高度，cm平均流量cm3s123456789IO184.583.784.083.983.683.583.174.261.343.97.04278.377.777.777.977.677.976.661.740.617.510
7、.08391.891.391.591.991.492.091.687.382.575.22.92以流量一为例:流淌距离为O时，测压管压力为：10009.884.5102=8281.OPa,同理可得下表数据:测压管压力/Pa8281.08202.68232.O8222.28192.88183.O8143.87271.66007.44302.2流淌距离/cmO12.52537.55062.57587.5IOO112.5依据上图数据可得测压管压力与流淌距离的关系曲线图，同理可得其余两个流量下的关系曲线，如下图所示。测压管压力与流动距离关系曲线测压管压力/Pa,流量1流量2流量3流动距离/cm斜率变化
8、缘由：流体随着流入的距离的增大阻力也渐渐的变大，因此1-5号管和6-10管中的流体，由于流淌阻力的线性增加，致使流淌动力也随着线性削减，因此各段曲线的斜率几乎不变化。而各个序号中5、6管则由于管径的变化而使压力发生变化，导致曲线斜率也发生突变。（3）取流量一、粗管为例进行计算：P=PP、=8281.O-8192.8=8.82MPa同理可得其余各组数据填入表1-4中。表1-4渗透率计算数据表.数序流量cm3s10IMPag=P6-Ro101MPa渗透率m2K1K217.046.8610,3.881028436.7149.2210.088.82XIO45.92IO29395.5140.032.92
9、3.92IO11.651026123.9145.5由表1-4数据，绘制渗流截面不同的两段地层流量与岩石两端压差的关系曲线，如下图所示。地层流量与岩石两段压差关系曲线-细管T-粗管地层流量(cm3s)由上图可知，两段地层流量与岩石两端压差基本成线性规律。(4)依据达西定律，分别计算两段地层的平均渗透率。取流量一、粗管为例进行计算：Kl=QwL7.04 1 52. 363.617 8. 82 X IoT同理可得其余各组数据，如表1-4所示。则粗截面平均渗透率为：十二8436.7+93：5+6123.95si4说细截面平均渗透率为:=144.-149.2+140.0+145.52=六、试验总结本次试
10、验进一步深入了我对达西定律的理解，并了解了它的适用范围及其局限性。最终，感谢老师的悉心指导。试验二不行压缩流体平面径向稳定渗流试验一、试验目的1、平面径向渗流试验是达西定律在径向渗流方式下的体现，通过本试验深入对达西定律的理解；2、要求熟识平面径向渗流方式下的压力降落规律，并深刻理解该渗流规律与单向渗流规律的不同，进而对渗透率突变地层、非均质地层等简单状况下的渗流问题及其规律深化分析和理解。二、试验原理平面径向渗流试验以稳定渗流理论为基础，采纳圆形填砂模型，以流体在模型中的流淌模拟水平均质地层中不行压缩流体平面径向稳定渗流过程。保持填砂模型内、外边缘压力恒定，转变出口端流量，在稳定条件下测量填
11、砂模型不同位置处的水头高度，可绘制水头高度或压力随位置的变化曲线（压降漏斗曲线）；依据平面径向稳定渗流方程的解计算填砂模型的流淌系数及渗透率。三、试验流程试验流程见图2-1,圆形填砂模型18上部匀称测压管，供液筒内通过溢流管保持液面高度稳定，以保持填砂模型外边缘压力稳定。1测压管（模拟井）；216测压管（共16根）；18-圆形边界（填砂模型）；19一排液管（生产井筒）；20量筒；21进水管线；22供液筒；23一溢流管;24一排水阀；25一进水阀；26供水阀。图2-1平面径向流试验流程图四、试验步骤1、纪录填砂模型半径、填砂模型厚度，模拟井半径、测压管间距等数据。2、打开供水阀“26”，打开管道
12、泵电源，向供液筒注水，通过溢流管使供液筒内液面保持恒定。3、关闭排水阀“24”，打开进水阀“25”向填砂模型注水。4、当液面平稳后，打开排水阀“24”，掌握一较小流量。5、待液面稳定后，测试一段时间内流入量筒的水量，重复三次。；6、纪录液面稳定时各测压管内水柱高度。7、调整排水阀，适当放大流量，重复步骤5、6；在不同流量下测量流量及各测压管高度，共测三组流量。8、关闭排水阀24、进水阀25,结束试验。注：待同学全部完成试验后，先关闭管道泵电源，再关闭供水阀26。五、试验要求及数据处理1、试验要求(1)将原始数据纪录于测试数据表中，依据纪录数据将每组的3个流量求平均值，并计算测压管高度；绘制三个
13、流量下压力随位置的变化曲线(压降漏斗曲线)，说明曲线外形及其缘由。(2)依据平面径向稳定渗流方程，计算填砂模型平均渗透率、不同半径范围的渗透率，评价砂体的匀称性。(3)写出填砂模型流量与总压差的关系表达式，并绘出流量与总压差的关系曲线。2、数据处理流量与总压差的关系表达式：2Kh(Pe-Pw)Q-二小(2-1)任意半径范围的渗透率计算公式：ln-K二一2就仍一己)(2-2)式中：心一模型外边缘压力，10TMPa；匕一模型出口端面压力，10TMPa；(一供应边缘半径，cm；R卬一井筒半径，cm；一地层厚度，cm；一流体粘度，/ar；片、巴一任意半径6、处的压力，10TMPa。3、平面径向流试验数
14、据纪录表试验设施编号：径5井表2-1测压管液面基准读数纪录表测压管编号1234567891011121314151617测压管基准读数，cmO0.20.30.10.20.10.10.10.30.10.20.20.20.30.10.10.2表22测压管液面读数纪录表国号测压管液面读数，cm体积cm3时间S1234567891011121314151617162.868.568.568.468.568.768.968.668.968.968.968.769.069.269.169.169.320066.820568.219563.8230.355.655.855.555.556.356.756.3
15、56.556.956.856.757.158.158.057.958.222024.923526.323026.235.144.945.144.844.946.046.346.046.146.646.546.346.848.448.348.548.522018.0821517.9321517.15填砂模型（内）半径=运Den1,填砂厚度=cm,中心孔（内）半径=Lc,相邻两测压管中心间距=4.44cm,水的粘度=!mPaSo（1）取流量一下1管为例计算：测压管水柱高度为：62.8-2.52-0=61.55,同理可得其余各组数据，填入表2-3中。表2-3定压边界测试数据表序号测压管水柱高度，cm
16、流!cm3s平均流量cm3s1234567891011121314151617161.5567.2567.2567.1567.2567.4567.6567.3567.6567.6567.6567.4567.7567.9567.8567.8568.052.993.023.013.06229.0554.3554.5554.2554.2555.0555.4555.0555.2555.6555.5555.4555.8556.8556.7556.6556.958.848.858.948.7834.7543.6543.8543.5543.6544.7545.0544.7547.8548.3548.2548
17、.0548.5548.1548.0548.2547.2512.1712.2412.0012.54R.=18.0cm：RU=O.3Cm:h=2.5cm:测压管距中心：门=4.44cm：r?=4.44cm：n=4.44cm：水的粘度=lmPaS。依据表23,由P=Pgh,计算得下表。表2-4流量一下压力随位置的变化数据表测压管标号1713951371115测压管水柱高度/cm68.0567.7567.6567.2561.5567.2567.6567.6567.85流淌距离/cm-17.76-13.32-8.88-4.4404.448.8813.3217.76测压管压力/Pa6668.96639.5
18、6629.76590.56031.96590.56629.76629.76649.3同理可得其余两个流量下的相关数据，绘制三个流量下压力随位置的变化曲线图，如图2-2所示。图22压降漏斗曲线图况量一T-流量二TL流量三-20-1001020流动距离/cm80分析：由压力公式P=E,一空/ln里,压力是表示能量大小的物理量。K.R,r由压力分布可知，当距离r成等比级数变化时，压力p成等差级数变化。因此，压力在供应边缘四周下降缓慢，而在井底四周变陡，说明液体从边缘流到井底其能量大部分消耗在井底四周。这是由于平面径向渗流时，从边缘到井底渗流断面渐渐减小。由于稳定渗流时从边缘到井底各断面通过的流量相等
19、，所以断面越小渗流速度越大，渗流阻力越大，因此能量大部分消耗在井底四周，所以曲线大体呈中间低,四周高的漏斗外形。(2)门=4.44Cm时,Clq444OWIn3.021In-K=928zzffl22hP-P2)2兀X2.5X(6590.5-6031.9)/100000,In-.42hP - P2)4448.851In-032X2.5X(5316.5-2846.9)/100000ln12.24xlXIn=L.=0r313-2MP-P2)-2万X2.5X(4267.9-465.5)/IOOOOO则平均渗透率为：K 11 + K2 + 131 3=92.8+6；5+55.2=698/2同理可以求出=
20、8.88cm,13.32cm,17.76cm时的渗透率，如表25所示。表25不同半径范围的渗透率不同半径r/cm4.448.8813.3217.76渗透率K269.865.366.263.6由表2-5,砂体的匀称性良好。Q=2瀚(R)/In-2-(3)填砂模型流量与总压差的关系表达式为：尺相关数据如下表所示：总压差/Pa558.92469.63802.4流量/(CmVS)3.028.8512.24图25流量与总压差关系曲线500l0150020250030350040总压差/Pa六、试验总结通过本试验与同学的合作完成，深入了对达西定律的理解，熟识了平面径向渗流方式下的压力降落规律，并深刻理解了该渗流规律与单向渗流规律的不同,进而对渗透率突变地层、非均质地层等简单状况下的渗流问题及其规律有了深化的分析和理解。感谢老师的悉心指导。
