就齐成伟老师在论坛发表的“低速渗流‘非线性’探测构想”的讨论

smartdou

      齐成伟老师于2015年12月24日在“阳光石油论坛”发表了已经在《天然气技术与经济》杂志2015年第6期刊登的论文“低速渗流‘非线性’探测构想”。本人进行了详细研读，有几个问题提出来与齐老师和大家讨论。另外，说明一下，齐老师是我的好朋友，我很欣赏他的钻研精神，也很尊重他目前所取得的研究成果。所以，本文是对文中几个问题的讨论，不针对他本人。我本人的问题也未必就准确，观点也未必正确，请齐老师和大家指正：
      问题一：文中提到达西定律，通过填砂管实验，得出的规律是“填砂管内的渗流速度与水力梯度呈线性关系”。这个规律也告诉我们:岩石绝对渗透率是一个常数，同时，由于直线渗流，这个直线的斜率就是渗透率K。只有流体流动符合达西定律，渗透率K才有意义，渗透率K才可以求得。而齐君根据达西定律构造了一个如下图的非线性函数（它没有任何物理意义，不能称其为方程，称其为函数较为妥当）。

这个新构造的函数明确了渗流速度与渗流压力梯度呈“非线性”关系，如果渗流属于非线性渗流，其渗流曲线的切线就有无数条，所以非线性渗流根本无法得到相对渗透率曲线，相对渗透率曲线只能通过线性渗流得到。请问非线性渗流过程中的K将如何求取？
      问题二：达西定律是达西先生采用实验的方法得到了线性渗流的渗流规律。具有一定的物理实验背景，通常实验验证也是正确的。但齐君没有任何物理实验背景，通过达西定律的类比，在达西方程中做变形，构造了一个新的函数，就是目前上图中的到的非线性函数。其实，能退化成达西渗流方程的非线性函数我们可以构造出很多个。请问有谁能证明：能退化成达西渗流方程的非线性函数哪个是真正能表征油藏的真实渗流的方程？
      问题三：齐君根据上图中的非线性方程类比了“二维径向渗流”的函数，见下面截图


截图中的方程（3）是一个错误的方程，方程（3）的右端q/(2πr)项的分母中缺少了一个h,正确的是q/((2πrh)。就简单分析一下量纲，右端的量纲也不正确，渗流速度的量纲不能是m^2/s,而是m/s。所以齐君截图得到的方程（4）就不正确了。问题：式（4）如果正确的话就应该像上图的非线性函数一样，能退化为平面径向流方程，为什么方程（4）无法退化为平面径向渗流方程？
      问题四：齐君根据上图中的非线性函数，构造出了三维径向渗流函数，下图方程（5）见下面截图



但这个函数的解（6）似乎也不正确。如果正确话，为什么也不能退化成一个正确的三维径向流的方程？

齐老师的原文链接
http://www.sunpetro.cn/thread-105298-1-1.html

cjdxsuntao

对楼主细致钻研的科研精神和正义的学术精神感到钦佩！通过推导齐老师文章中给出的公式（3）给出以下几点疑问：
1.讨论过程：
       齐老师二维径向渗流公式如下：

齐老师文中提到的公式

（齐老师原文）
       本人通过求解作者文中的方程（3）可以得到以下两个解：
       第一个解为：

       此解同作者文中给出的解一致

       第二个解为：

2.质疑：
（1）齐老师为什么选取第一个解（E式）作为方程（3）的解？
       通过D式我们可以明显看出来，D式大于0，而实际平面径向流，到井底的压力传播是逐渐减小的，所以齐老师解的选取是错误的。我们也很容易看出来，当 趋近于0时，压力趋近于负无穷，所得结果没有意义。
       而我们看看齐老师是如何求解这个没有意义的压力的，他给出自己独辟蹊径的解法，如下：
（齐老师原文）
显然我们无法看懂齐老师这个极限是什么意思，大家可以看出，齐老师公式中有时将r 代换成特征长度le，有时又不代换，最后凑出和平面径向流公式相似的形式。试问明显无意义的式子，齐老师是如何让它变得和平面径向流公式相似？大家仔细观察最后结果差别也挺大，特征长度le和经典的平面径向流公式中的re有关系吗？
（2）如果齐老师选取第二个解（B式）作为方程（3）的解，最后也无法蜕化到经典的平面径向流公式。过程如上面图片所示。
希望大家可以共同学习探讨，提出自己的意见！

我是明星

为楼主细致认真的学术精神感到钦佩

管埋员

深层次的探讨，分析唯象理论得到的达西公式，会让我们好的认识流体渗流基本规律

smartdou

管埋员 发表于 2015-12-30 08:25
深层次的探讨，分析唯象理论得到的达西公式，会让我们好的认识流体渗流基本规律

希望各位学者和相关研究者充分发表见解、认识和公式推导，使2016年“阳光石油论坛”火起来。

苍茫的小鱼

百家争鸣,赞赞！！！！

小石榴

楼主的钻研精神值得学习

smartdou

对上述讨论略作说明：
为什么齐老师已经在二维径向渗流和三维渗流过程中分别定义了q和Q为渗流强度，而我认为这个量纲有问题？
（1）本来同一个术语应该遵从同一个量纲，同样一个“渗流强度”，q的量纲为m^2/s,而Q的量纲为m^3/s，这样的定义从物理学而言也是不妥的，我们无法找到同一个术语出现两种不同量纲的物理公式。
（2）还是沿用渗流力学的基本符号和量纲比较妥当，Q为点汇的流量，通常的量纲采用m^3/s,而量纲m^2/s是扩散方程中导压系数的量纲。它的量纲是：长度^2/时间，即为单位时间流体流过的面积。也是度量流体在地层中单位时间扩散的能力。
（3）平面径向流和三维渗流的两个方程都不能退化为渗流力学中的标准渗流方程。即是能退化成功，也无法证明原函数就是真实的渗流方程。

海风

smartdou

cjdxsuntao 发表于 2016-1-2 12:41
对楼主细致钻研的科研精神和正义的学术精神感到钦佩！通过推导齐老师文章中给出的公式（3）给出以下几点疑 ...

鼓励广大学子和研究者们，认真钻研，积极探索和探讨。