一、课程在本专业的定位与课程目标
??? 成都理工大学石油工程专业培养具有石油工程基础理论和技能,能在石油工程领域从事油气钻采工程、油藏工程、储层评价、油气储层改造、油气田开发方案的编制、提高采收率、油气田开发经济评价、油气生产系统管理及其工程设计、工程施工与管理、应用研究与科技开发、石油开发应用软件等方面的高级人才。学生毕业后可到国内外石油公司、科研院校、政府有关部门工作或直接攻读硕士研究生。 ??? 渗流力学是石油工程的一门必修课,是以油藏为研究对象的重要专业理论课。渗流力学涉及面宽,主要研究地下储层中以储渗体为背景的地下流体(重点是石油和天然气)微观渗流的基本规律,生产过程中地层压力变化规律,井筒产量变化规律。掌握这些规律是分析剩余油分布规律和水驱走向的重要基础,是产能设计与调整的重要依据,是提高采收率主要手段。 ??? 通过这门课的学习,使学生掌握地下油气渗流的基本理论、基本知识和基本技能。只有熟练地扎下本课程的坚实理论基础,掌握本课程的宽广的应用技能,才能学好石油工程的专业课程,将来才能成为合格的石油工程师。 |
二、知识模块顺序及对应的学时
??? 油气渗流力学与石油地质、油层物理、油气田开发地质、测井、复变函数、偏微分方程、积分变换等课程在内容上都有联系。试井分析、油层物理化学、油藏工程、油气田开发设计、采油工程、采气工程、钻井工程、油气集输工程都是本课程的后续课程。凡是以渗流为基础的内容都在本课程中讲述,此外的内容在其他相应课程中分述。 ??? 渗流力学课程主要讲授:多孔介质与储渗体、油气渗流定律、稳定渗流与稳定试井、拟稳定渗流与拟稳定试井、产能试井、压力迭加原理与镜像反映法、渗流力学中的复变函数、水平井渗流的基本理论、水驱油的基本理论、多井渗流理论与多井试井、出砂稳定渗流机理及其应用、生产井不稳定渗流基本理论与不稳定试井基础、注水井不稳定渗流基本理论与不稳定试井基础、水侵量、渗流理论与统计、分形稳定渗流等部分组成。 ??? 渗流力学课程内容体系结构: ??? 基本理论: ??? 第一章主要讲述多孔介质与储渗体(4学时),主要包括:石油工程、多孔介质的基本特性、地下流体基本类型、油气渗流储渗体、油气藏与油气田、油层能量与驱动方式。 ??? 第二章主要讲述油气渗流定律(6学时),主要包括:达西定律、单位换算、达西定律的范围、边界层与水膜、非达西低速流定律、非达西高速流定律、、非牛顿流体的渗流定律、分型油气藏的渗流定律。 ??? 第五章主要讲述压力迭加原理与镜像反映法(4学时),主要包括:井间干扰、势的迭加原理、镜像反映法、等值渗流阻力法。 ??? 第七章主要讲述油水两相渗流理论(4学时),主要包括:油水两相不稳定渗流数学模型、水驱油稳定渗流理论、分流方程式、平面单向流等饱和度平面移动方程的应用、平面单向流两相混合带的压力、平面径向流等饱和度平面移动方程的应用。 ??? 第八章主要讲述渗流力学中的复变函数(4学时),主要包括:复势、势函数与流函数、复势在渗流动力学中的应用、保角映射。 ??? 第九章主要讲述水平井稳定渗流的基本理论(5学时),主要包括:水平井渗流的基础、水平井污染渗流、底水边水油藏水平井稳定渗流理论、分支水平井稳定渗流。 ????基本应用: ??? 第三章主要讲述稳定渗流与稳定试井(6学时),主要包括:达西稳定渗流、表皮效应、非达西低速稳定渗流与稳定试井、油藏非达西高速稳定渗流、分型油气藏稳定渗流。 ??? 第四章主要讲述拟稳定渗流与拟稳定试井(6学时),主要包括:达西拟稳定渗流与拟稳定试井、污染半径、非达西低速拟稳定渗流、非达西高速拟稳定渗流、分型油藏拟稳定渗流与拟稳定试井。 ??? 第六章主要讲述产能试井(5学时),主要包括:产能试井公式、产能试井方法、产能试井的应用、流入流出节点法确定合理产量。 ??? 第十章主要讲述稠油出砂冷采稳定渗流机理(3学时),主要包括:稠油出砂冷采机理、稠油出砂冷采稳定渗流机理、稠油出砂冷采渗流的生产特征。 ??? 第十一章主要讲述不稳定试井解与试井图版(5学时),主要包括:单一介质中污染引起的定产量生产渗流异常边值问题、双重介质中污染引起的定产量生产渗流异常边值问题、污染引起的定产理生产渗流异常的数学模型、单一介质定产量生产污染引起的渗流异常问题的解、单一介质污染试井分析原理、双重介质定产量生产污染引起的渗流异常问题的解、双重介质污染试井分析原理、麦金利图版与冯文光提出的单一介质、双重介质考虑污染新图。
??? 针对石油工程本科专业,此课程设计总学时数为 56学时(其中习题讨论课为4学时)。采取基本理论和基本应用并重的原则。
三、课程的重点、难点及解决办法
??? 重点是:多孔介质,达西渗流定律,稳定渗流,拟稳定渗流、采用节点法确定合理产量,镜像三要素,水平井产能公式,两相渗流产能公式,数学模型的建立。 ??? 难点是:非达西渗流,分形稳定渗流,镜像反映法,渗流力学中的复变函数,水平井渗流的基本理论等。 ??? 解决办法是: ??? 1、尽量结合实际生产中的问题来介绍,使学生有一个直观的感性认识,同时培养学生理论与实际相结合的能力。 ??? 2、把复杂的问题拆分为简单问题的组合。这也是解决复杂问题的最常用的方法。 | 四、实践教学的设计思想与效果
??? 鉴于当前关于复杂渗流问题的实验教学内容不够丰富,我们正加紧建设实验设施,不断满足教学的需要。而对部分简单的渗流问题,实验部分采取与油层物理学部分实验统一的做法。 ??? 待条件成熟时,可适当扩大复杂渗流问题的实验室设备并增设综合性实验课。 | |