ТОП 10:

Основные представления о термодинамике фильтрационного потока



Начальная температура пласта. Температура пласта в процессе эксплуатации скважины. Фильтрация газа как дроссельный процесс. Исследования термодинамики процессов фильтрации в связи с применением термических методов воздействия на нефтяные пласты.

 

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ
КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

1. Контрольная работа по курсу «Подземная гидромеханика» выполняется студентами заочной формы обучения в соответствии с вариантом, указанным преподавателем во время установочной лекции. В случае, если студент по какой-либо причине не может присутствовать на установочных лекциях, то номер варианта определяется по последней цифре зачётной книжки (если последняя цифра 0, выбирается вариант №10).

При выполнении и оформлении контрольной работы необходимо соблюдать следующие правила:

- в начале работы должны быть разборчиво написаны название дисциплины, институт, фамилия и инициалы студента, специальность, поток, шифр зачётной книжки, дата выполнения работы;

- контрольная работа выполняется в рукописном виде в тетради или машинописных листах, в соответствии с ГОСТами на одной стороне листа формата А4 с соответствующим образом оформленным титульным листом;

- перед решением задачи должны быть полностью записаны исходные данные своего варианта задания;

- решение задач, пояснения и выводы к ним должны быть чёткими; расчёты представляются в числовом изложении подробно.

Контрольные работы, выполненные с нарушением изложенных правил или выполненные студентом не по своему варианту, не зачитывается и возвращается без проверки.

Если работа не зачтена, она должна быть либо выполнена заново целиком, либо должны быть решены задачи, указанные преподавателем.

Выполненные работы предъявляются преподавателю до экзамена и являются совместно с теоретическим содержанием дисциплины объектом зачёта.

2. Для решения первой задачи необходимо изучить основы теории фильтрации, в частности такие её разделы, как определение скорости фильтрации и средней истинной скорости движения нефти у стенки гидродинамически совершенной скважины и на некотором расстоянии от неё, формулу Слихтера и закон Дарси ( [ 3], гл.1, §§1-5; [4], гл.1, §§1-2; [5], гл.2, §§1-3;[6], гл.1, §§1-2).

Читая учебник, следует переходить к новому материалу лишь после усвоения предыдущего. Особое внимание следует обратить на определение основных понятий курса. Чтение учебника полезно сопровождать составлением конспекта, записи в котором должны быть расположены в строгом порядке. Основные формулы целесообразно обводить рамкой. На полях конспекта следует отмечать вопросы, выделенные для письменной или устной консультации с преподавателем.

Приступая к решению первой задачи нужно четко представлять, что скорость фильтрации V есть отношение объёмного расхода жидкости Q к площади поперечного сечения пласта ¦. Расход Q находят по формуле Дюпюи, площадь поперечного сечения – из геометрических соображений.

3. Многочисленными экспериментами установлено, что при повышенных скоростях движения закон Дарси нарушается. Критерием справедливости закона Дарси служит число Рейнольдса. Поэтому переходя к решению второй задачи необходимо изучить пределы применимости закона Дарси, в частности формулы В. Н. Щелкачева и М.Д.Миллионщикова, а также нелинейные законы фильтрации ([3], гл 1, §§6-8; [4], гл.1, §1; [5], гл.2, §4; [6], гл.2, §§1-2).

Следует отметить, что сначала надо разобрать задачи, приведенные в учебниках [3, 4, 5, 6], а затем переходить к самостоятельной работе. Полезно до начала вычисления наметить план решения задачи. Все задачи следует решать в отдельной тетради. Вычисления должны быть расположены в строгом порядке, причем рекомендуется отделять вспомогательные вычисления от основных. Чертежи выполняются в программе Excel. Полученные ответы необходимо проверить способами, вытекающими из существа задачи. Например, если решалась задача с физическим или геометрическим содержанием, то полезно, прежде всего, проверить размерность ответа.

Если значение числа Рейнольдса, вычисленное по одной из изученных формул, окажется выше верхнего критического значения, то закон Дарси заведомо нарушен. При нарушении закона Дарси зависимость между скоростью фильтрацией и градиентом давления описывается двучленной формулой, которая выражает плавный переход от линейного закона фильтрации к нелинейному. Эту формулу нужно знать, понимать и уметь её пользоваться.

4. Третья задача значительно сложнее первых двух. Для её решения необходимо изучить разделы программы, связанные с одновременной фильтрацией несжимаемой жидкости в условиях водонапорного режима ([3], гл.1, §§ 1-6; 4], гл.1, § 2; [5], гл.4, §§ 1-4; [6], гл.3, §§ 1-3).

Установившийся фильтрационный поток называется одномерным, если давление (потенциал) является функцией только одной координаты. Здесь следует различать прямолинейно-паралельное движение, плоско-радиальное движение и сферически-радиальный поток. Прямолинейно-паралельное движение имеет место в том случае, когда векторы скоростей фильтрации параллельны между собой. При плоско-радиальное движение векторы скорости фильтрации направлены по радиусам оси скважины. Фильтрационный поток называется радиально-сферическим, если векторы скорости фильтрации направлены в пространстве по прямым, радиально-сходящимся к одной точке (или расходящимся от неё).

Студенту необходимо изучить теорию и расчетные формулы для определения расхода жидкости, давления в любом сечении пласта и времени, в течении которого частицы пройдут заданный путь для всех трех движений.

Если при чтении учебника возникнут неясности, которые не удаётся разрешить самостоятельно, то следует обратиться к преподавателю для получения письменной или устной консультации. Необходимо точно указать, в чем состоит затруднение, причем в запросе должен быть указан учебник, год издания, страница на которой рассматривается непонятный вопрос. Если затруднения возникнут при решении задач, то следует указать, в чем они состоят, и привести предполагаемый план решения.

5. Решение четвертой задачи базируется на знании той же теории, которая указана для решения третьей задачи. Следует обратить внимание на размерности входящие в условие задачи величин и четко определить, в какой системе единиц будет решаться та или иная задача.

6. Для решения пятой задачи необходимо изучить теорию установившейся фильтрации сжимаемой жидкости и газа ([5], гл.7, §§1-4; [6] гл.8, §§1-4). При изучении теории особое внимание следует обратить на функцию Л.С.Лейбензона, пользволяющую использовать все формулы, полученные для установившейся фильтрации несжимаемой жидкости по закону Дарси, для решения задач установившейся фильтрации сжимаемой жидкости и газа при тех же граничных условиях со следующей заменой переменных: объёмный расход Q – весовой расход G, давление р – функция Лейбензона Р, объёмная скорость фильтрации V – весовая скорость γV.

7. При снижении давления ниже давления насыщения из нефти выделяются пузырьки газа. Жидкость становиться газированной. Она представляет собой двухфазную систему (смесь жидкости и выделившегося из нефти свободного газа). При фильтрации газированной жидкости рассматривают движение каждой из фаз. Полагая, что фильтрация происходит по линейному закону, записывают его отдельно для каждой фазы, вводя коэффициенты фазовых проницаемостей Кж и Кг ([5], гл.7, §§1-5; [6] гл.9).

Решение шестой задачи связано не только с изучением указанной литературы, но и с опытами Викова и Ботсета, установившими, что фазовые проницаемости зависят главным образом от насыщенности порового пространства жидкой фазой σ.

Следует иметь ввиду, что насыщенностью σ называется отношение объёма пор, занятого жидкой фазой ко всему объёму пор в данном элементе пористой среды. В результате опытов построены графики зависимостей относительных фазовых проницаемостей = и = от насыщенности σ для несцементированных песков, которые следует использовать при решении шестой задачи. При усложненных условиях следует воспользоваться функцией С.А.Христиановича.

8. При решении седьмой задачи необходимо изучить теорию методика расчета фильтрационных сопротивлений для притока жидкости к укрупненной несовершенной скважине в однородно-анизотропном пласте по линейному закону [9], [11], [12].

4. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ И УРАВНЕНИЯ ДЛЯ РЕШЕНИЯ
КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАЧ

Задача №1







Последнее изменение этой страницы: 2017-02-19; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.236.59.63 (0.005 с.)