水電模擬滲流實驗.docx

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1、中國石油大學(xué)（華東）滲流力學(xué)實驗報告實驗日期：2015.5.6成績：班級：石工12-7學(xué)號：姓名：善人教師：付帥師同組者：實驗三水電模擬滲流實驗一、實驗?zāi)康?.掌握水電模擬的實驗原理、實驗方法，學(xué)會計算相似系數(shù)。2.測定圓形定壓邊界中心一口直井生產(chǎn)時產(chǎn)量與壓差的關(guān)系，并與理論曲線進行對比，加深對達(dá)西定律的理解。3.測定生產(chǎn)井周圍的壓降漏斗曲線，加深對壓力場的分布的認(rèn)識。二、實驗流程及原理實驗電路如圖1所示。圖1中拔下電流表與可變電阻相連的一端，使其與測量電源的低壓端連接，電流表另一端與帶銅絲的導(dǎo)線2

2、連接，如圖1所示。改變調(diào)壓器，由測量電壓表讀出供給邊緣與生產(chǎn)井2之間的電壓值，由電流表讀出電流值。1-電解槽2-銅絲（模擬井）3-供給邊界圖1圓形恒壓邊界中心一口直井電路圖三、計算原理圓形恒壓邊界中心一口直井（完善井）穩(wěn)定生產(chǎn)時產(chǎn)量計算公式：（1）地層中任一點壓力分布公式：（2）由相似原理可知，模擬模型中電壓與電流同樣滿足上述關(guān)系式：完“井”“產(chǎn)量”公式：（3）改變電壓ΔU，并測得相應(yīng)的電流值I。由此可得到ΔU-I關(guān)系曲線（理論上應(yīng)為直線）。任一點電壓分布公式：（4）固定ΔU值，測得rm處的電位值U

3、，由此可得“壓降”漏斗曲線。由“完善井”電壓與電流的關(guān)系及相似系數(shù)Cp、Cq，可以求出完善井壓差（Pe－Pw）與流量的關(guān)系：流量：；壓差：（5）由模擬條件下任意半徑rm處的電位值U，可求得實際地層中任意半徑r處的壓力P，即可求得地層中的壓力分布：壓力：；對應(yīng)半徑：（6）式（2）的壓力及半徑均用式（6）處理，可求得實際地層中任意點的壓力分布。四、實驗步驟1.確定并計算實驗參數(shù)a、首先確定模擬油藏的參數(shù)的大?。簼B透率K、供給半徑re、井半徑rw、油層厚度h、流體粘度μ、生產(chǎn)壓差（Pe－Pw），計算油井產(chǎn)

4、量Q；確定模擬系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)的大小：模擬油藏供給半徑rem、最大電流I、最大電壓ΔU。b、計算相似系數(shù)：，，，計算，。c、由，計算CuSO4溶液的電導(dǎo)率ρ，溶液厚度hm=Clh，具體方法見示例。2.根據(jù)電導(dǎo)率值，從CuSO4溶液濃度與電導(dǎo)率關(guān)系曲線中查出CuSO4與蒸餾水配制比例，然后進行配制。3.配制完畢，測定溶液實際電導(dǎo)率值，計算相似系數(shù)。4.將調(diào)壓器旋鈕旋至“0”位置，按圖1所示連接好電路。5.打開電源，順時針旋轉(zhuǎn)變壓器旋鈕，將電源電壓調(diào)到所需值（注意：不要高于36V）。6.順時針慢慢旋動調(diào)壓

5、器的旋鈕，使電壓值從低到高變化（最高測量電壓<10V），并測定各個電壓值下生產(chǎn)井的電流值，由（5）計算相應(yīng)的壓差及流量。7.壓降漏斗曲線的測定：連接好圖示電路，旋動調(diào)壓器的旋鈕，使測量電壓為一固定值（如5V），通過滑軌計錄生產(chǎn)井的坐標(biāo)(x0,y0)，改變電流表測針的位置(x,y)，調(diào)整可變電阻R1或R2，使電流表讀數(shù)為零，記錄此時R1、R2讀數(shù)。計算不同位置的電壓，由式（6）計算相應(yīng)的位置及壓力?；?qū)⒁煌饨与妷罕硪欢伺c測針相連，另一端接零線。從生產(chǎn)井位置(x0,y0)開始，沿某一半徑方向移動測針，隔

6、一定距離記錄一個電壓值和相應(yīng)點坐標(biāo)值(x,y)，式（6）轉(zhuǎn)換，就可測出壓降漏斗曲線。五、實驗數(shù)據(jù)處理1.產(chǎn)量與壓差關(guān)系①計算相似系數(shù)幾何相似系數(shù)Cl：，則可計算得:壓力相似系數(shù)，則各組數(shù)據(jù)對應(yīng)壓力可據(jù)此算出，將所得結(jié)果填入表中。流動相似系流量相似系數(shù)：，且由于Cq=IQ，可求出各組流量實驗值，以第一組為例Q1=I1Cq=0.0153.115×10-4=48.796cm3/s=4.216m3/d同理可得其他組數(shù)據(jù)，將其填入表1。阻力相似系數(shù)由達(dá)西公式可求得各組理論流量，以第一組為例Q1=2πKh?P1

7、μlnre/rw=2π×0.1×1000×35×ln(65.625÷0.15)=61.99cm3/s=5.35m3/d同理可得其他組數(shù)據(jù)，將其填入表1。偏差以第一組為例同理可得其他組數(shù)據(jù)，將其填入表1。表1產(chǎn)量與壓差關(guān)系數(shù)據(jù)序號12345678△U（V）345678910I（mA）15.0018.2224.731.236.842.046.650.6△P（0.1MPa）345678910Q（m3/d）4.2165.0546.8518.65410.2111.6412.7514.03Qt（m3/d）5.3

8、57.148.9210.7112.4914.2816.0617.85e（%）21.2029.2223.2019.2018.2518.4920.6121.40根據(jù)表1，繪制流量與壓差關(guān)系曲線2.壓降漏斗以第一組數(shù)據(jù)為例進行計算：離生產(chǎn)井距離：rm1=y1-y0=42.9-42.8=0.1cm；油藏中實際距離：與井底壓差：?P1=?UCp=3.89×1=3.89（0.1MPa）；其他組數(shù)據(jù)見表2表2壓降漏斗數(shù)據(jù)序號1234567rm/cm0.10.515102030r/m