壓力梯度

壓力梯度指沿流體流動方向，單位路程長度上的壓力變化，單位長度常用值為100 m ^[1]  。可用增量形式

或微分形式

表示，式中P為壓力，L為距離。 ^[2] 

又稱壓差密度計，測量間距一定的兩個薄膜傳壓器之間的壓力差，連續記錄井的壓力梯度剖面。如忽略流體的摩擦損失，它可測量兩個傳感器深度之間井筒中流體的平均密度，並對判別出氣位置和確定靜水面位置最有效。在油、水同出的井中，當流速很高時，根據進入的流體和已在套管中的流體之間的密度差能判別出油、出水位置；但在流速較低時，判別起來較為複雜。 ^[3] 

壓力梯度反應地層垂向壓力的變化程度，未動用油藏壓力梯度值的大小主要受地層液體密度的影響，因此，可以用應用壓力梯度判斷油水界面。動用油藏的壓力梯度為注採壓差產生的梯度，因此可以判斷是否受到注水波及。 ^[1] 

地層壓力梯度是指從地面算起，地層垂直深度每增加單位深度時壓力的增量。在油田系統應用時，常用名為壓力梯度，省略前面“地層”倆字，且單位深度常用值為100米。需要注意的是，壓力梯度是和深度對應的，同一口井，不同深度，壓力梯度並不是同一個值。 ^[1] 

在低滲透介質中存在低速非Darcy滲流現象，啓動壓力梯度能夠簡明扼要地表述低速非Darcy滲流，有啓動壓力梯度的滲流運動方程是經典Darcy定律的補充和發展，是低滲透儲層有效開發的理論基礎。分析表明，在經典滲流理論範疇內，啓動壓力梯度決定於流體的性質、介質的表面作用和孔隙結構，滲流方式的改變不能影響啓動壓力梯度的性質；採用啓動流量的方法，不能科學地表述低速非Darcy滲流現象。啓動壓力梯度的存在加劇了壓力降落程度，使得“壓降漏斗”變小、變尖；在啓動壓力梯度存在的情形下，壓力分佈曲線與原始地層壓力的水平線相交，其交角隨着啓動壓力梯度的增大而增加，存在壓力擾動外邊緣。 ^[4] 

簡稱破裂梯度，是地層破裂壓力與地層深度的比值。油田上使用的破裂梯度值是根據本地區大量壓裂實踐資料統計出來的。破裂梯度數值因油層區塊的不同而異，一般在(0.15～0.18)到(0.22～0.25)10MPa/m範圍內。破裂壓力梯度值還可以利用岩石力學理論計算得的破裂壓力除以地層深度得到，但與實際值有較大差別。破裂壓力梯度除了在壓裂設計中用以估計破裂壓力外，還可用它判斷裂縫形狀。一般認為深井破裂壓力梯度值為(0.15～0.18)10MPa/m時，多形成垂直裂縫。 ^[5] 

表示壓強變化的無量綱數。例如繞流物體表面或流場中任一點的壓力系數為：

式中

為流體壓強；

自由流壓強；

為自由流密度；

為自由流流速。從

的正負可判斷當地壓強是否大於自由流壓強。當

>0時，該區域為正壓區；

<0時為負壓區。管流中的壓強損失、風機或泵的壓強增量等也可無量綱化為相應的壓力系數，但定義係數的具體形式略有不同。 ^[6] 

流體在管中流動時由於能量損失而引起的壓力降低。這種能量損失是由流體流動時克服內摩擦力和克服湍流時流體質點間相互碰撞並交換動量而引起的，表現在流體流動的前後處產生壓力差，即壓降。壓降的大小隨着管內流速變化而變化。