1、中国石油大学(华东)石油工程实验教学中心,渗流物理实验系列教学课件,水电模拟实验（平面径向稳定渗流）,主讲：付帅师中国石油大学(华东)石油工程实验教学中心,1掌握水电模拟的实验原理、实验方法，学会计算相似系数；2. 测定圆形定压边界中心一口直井生产时产量与压差的关系，并与理论曲线进行对比，加深对达西定律的理解；3.测定生产井周围的压降漏斗曲线，加深对压力场的分布的认识。,一、实验目的,圆形恒压边界中心一口直井（完善井）稳定生产时产量计算公式： (1)地层中任一点压力分布公式： (2)由相似原理可知，模拟模型中电压与电流同样满足上述关系式：完善“井”“产量”公式： (3)改变电压 值，并测得相应
2、的电流值I。由此可得到 -I关系曲线（理论上应为直线）。,二、实验原理,任一点电压分布公式： (4)固定U 值,测得不同 rm处的电位值U，由此可得“压降”漏斗曲线。由“完善井” 电压与电流的关系及相似系数Cp、Cq，可以求出完善井压差与流量的关系：流量: ； 压差： (5)由模拟条件下任意半径 处的电位值 ，可求得实际地层中任意半径 出的压力 ，即可求得地层中的压力分布：压力： ； 对应半径： (6)式(1)的压力及半径均用式（6）处理，可求得实际地层中任意点的压力分布。,二、实验原理,三、实验流程,圆形恒压边界中心一口直井电路图1 - 电解槽 2 - 铜丝（模拟井） 3 - 供给边界,测电
3、压法测定压降曲线电路图1电解槽 2铜丝（模拟井） 3供给边界,三、实验流程,水电模拟（平面径向稳定渗流）实验装置,油藏系统,测量系统,NaCl溶液,变压器,铜带,水电模拟装置控制面板,（1）确定并计算实验参数a、首先确定模拟油藏的参数的大小：渗透率 K、供给半径re 、井半径rw 、油层厚度 h、流体粘度 、生产压差 ，计算油井产量Q ；确定模拟系统的有关参数的大小：模拟油藏供给半径 rem、最大电流I、最大电压 。b、计算相似系数： 计算 c、由 计算NaCl溶液的电导率 ，溶液厚度 具体见示例。（2）根据电导率值，从NaCl溶液浓度与电导率关系曲线中查出NaCl与蒸馏水配制比例，然后进行配
4、制。,四、实验步骤,（3）配制完毕，测定溶液实际电导率值，计算相似系数 。（4）将调压器旋钮旋至“0”位置，按图1所示连接好电路。（5）打开电源，顺时针旋转变压器旋钮，将电源电压调到所需值（10伏）。（6）顺时针慢慢旋动调压器的旋钮，使电压值从低到高变化（最高测量电压10伏），并测定各个电压值下生产井的电流值，计算相应的压差及流量。 （7）压降漏斗曲线的测定：连接好图2所示电路，旋动调压器的旋钮，使测量电压为一固定值（如10伏），通过滑轨计录生产井的坐标（xo,yo），将一外接电压表一端与测针相连，另一端接零线。从生产井位置（xo,yo)开始，沿某一半径方向移动测针，隔一定距离记录一个电压值和
5、相应点坐标值(x,y)，式(6)转换，就可测出压降漏斗曲线。注意：井附近数据点密一些，往外疏一些。,四、实验步骤,（1）电解质溶液配制计算（2）计算相似系数（3）产量与压差关系举例说明压力、实际产量和理论产量、误差的计算过程，并将数据填在表1中，绘制产量与压差的实际和理论关系曲线。（4）压降漏斗数据处理与曲线绘制举例说明实际半径、实测压差和理论压差计算过程，并将数据填在表2中，绘制实测与理论压降漏斗曲线。,五、数据处理,五、数据处理,实验仪器编号： 水槽尺寸： 表1 产量与压差关系数据表 模型参数：rem = ；rwm = ；hm = ；= ；T= 地层参数：re = ；rw= ；h= ；K= ；= ；,五、数据处理,表2 压降漏斗曲线数据记录表（电压法）外加电压： 井的位置：x0= cm, y0= cm,
