контрольная микроэкономика. Дудина. Задание 3. Уфимский Государственный Нефтяной Технический Университет
 Скачать 88.5 Kb.
|
|
Уфимский Государственный Нефтяной Технический Университет Кафедра РНГМ З А Д А Н И Е №3 ОСНОВЫ ГИДРОМЕХАНИКИ Вариант 7 Выполнила: студентка группы ГРдЗ-18-03 Дудина К.Д. Принял: проф. Кондрашев О.Ф. УФА 2020 СОДЕРЖАНИЕ 1.Виды пород в зависимости от степени влияния трещин на фильтрацию жидкости…………………………………………………………………………..3 2. Основное нелинейное уравнение теории фильтрации газа. ………………..5 список использованной литературы………………………………8 1.Виды пород в зависимости от степени влияния трещин на фильтрацию жидкости Коллекторы нефти и газа - горные породы, которые обладают емкостью, достаточной для того, чтобы вмещать углеводороды (УВ)разного фазового состояния (нефть, газ, газоконденсат) и проницаемостью, позволяющей отдавать их в процессе разработки. Таким образом, главные свойства коллекторов - способность вмещать УВ и отдавать их при разработке. Горные породы, слагающие проницаемые пласты, характеризуются, как правило, сложной структурой флюидосодержащего пространства. Помимо пор они могут обладать развитой системой микро- и макротрещин. В зависимости от степени влияния трещин на фильтрацию жидкости принято различать пористые, трещиноватые и трещиновато-пористые породы. Каждая из этих пород описывается некоторым конечным набором осредненных геометрических характеристик. Трещины в породах бывают открытые и закрытые (за счет вторичного смыкания и минерализации). За счет тектонических процессов образуются системы трещин, ориентированные в определенной плоскости. По Е.М.Смехову если вдоль трещин не происходит смещение пород или оно незначительно, то система трещин называется трещиноватостью. В одном пласте может быть несколько систем трещин, обычно разновозрастных. Практический интерес представляют только открытые трещины, по которым может осуществляться миграция УВ. Обычно трещинная пористость составляет 2-3%, иногда до 6%. При характеристике трещин различают густоту, плотность и раскрытость трещин. Густота трещин - количество трещин на 1 м длины в направлении перпендикулярном простиранию трещин. Плотность трещин - густота трещин на 1 м2 площади. Если в пласте одна система трещин, то величина плотности соответствует густоте. Раскрытость трещин - расстояние между стенками трещин. Трещиноватость горных пород (трещинная емкость) обусловливается наличием в них трещин, не заполненных твердым веществом. Наличие разветвленной сети трещин, пронизывающих эти плотные коллекторы, обеспечивает значительные притоки нефти к скважинам. Качество трещиноватой горной породы как коллектора определяется густотой и раскрытостью трещин. Интенсивность трещиноватости горной породы характеризуется объемной Т и поверхностной П плотностью трещин: Т = S/V; П = 1/F, где S – суммарная площадь продольного сечения всех трещин, секущих объем V породы; 1 – суммарная длина следов всех трещин, пересекаемых поверхностью площадью F. Еще одной характеристикой трещиноватости служит густота трещин : Г= ∆n/∆L, где ∆n – число трещин, пересекающих линию длиной ∆L, перпендикулярную к направлению их простирания. Размерность густоты трещин – 1/м. По величине раскрытости трещин в нефтегазопромысловой геологии выделяют макротрещины шириной более 40-50 мкм и микротрещины шириной до 40-50 мкм Центральное место в классификации занимают классы сложных коллекторов: трещинно-поровые, порово-трещинные, макронеоднородные. Эти коллекторы в отличие от поровых, характеризуются двумя фильтрационными средами: блоковой (пористая матрица) и межблоковой (фильтрующие трещины) одновременно существующими и гидродинамически между собой связанными. Для понимания особенностей фильтрации жидкости и газа в трещиноватых породах в нефтегазовой подземной гидромеханике рассматривают две модели две модели пород: чисто трещиноватые и трещиновато-пористые. В трещиноватых породах блоки породы, расположены между трещинами, практически непроницаемы; движение жидкости и газа происходит только по трещинам. К таким породам относятся сланцы, доломиты, мергели и некоторые известняки. Трещиновато-пористая среда представляет собой совокупность пористых блоков, отделенной друг от друга развитой системой трещин. При этом, поперечные размеры трещин значительно превосходят характерные размеры пор, так что проницаемость систем трещин k1 значительно больше проницаемости системы пор в блоке k2 . В то же время трещины занимают гораздо меньший объем, чем поры, так что коэффициент трещиноватости m1 - отношение объема, занятого трещинами, к общему объему породы – существенно меньше пористости отдельных блоков m2 . Трещиновато-пористые коллекторы – это, в основном известняки, иногда песчаники, алевролиты, доломиты. 2. Основное нелинейное уравнение теории фильтрации газа При изучении фильтрации газа основное значение имеет его высокая сжимаемость, которая на несколько порядков выше сжимаемости пористой среды. Поэтому в уравнении неразрывности пренебрегают изменением пористости  во времени и представляют это уравнение в виде
К этому уравнению необходимо присоединить уравнение состояния газа
и закон фильтрации, который при небольшой скорости фильтрации имеет вид закона Дарси
где в общем случае  ;  - температура.В простейшем случае газ можно считать термодинамически идеальным, находящемся при постоянной температуре  с вязкостью µ=const и плотностью
где  - постоянные величины.Подстановка (2) и (3) в (1) дает основное нелинейное уравнение теории фильтрации газа
которое впервые было получено Л. С. Лейбензоном в 1930г. Наиболее известный приближенный метод решения этого уравнения основан на линеаризации, по Л. С. Лейбензону, который состоит в том, что левую часть уравнения умножают на  , а правую – на некоторое характерное давление  , например давление в невозмущенной части пласта.Тогда вместо (3) необходимо решить линейное уравнение
которое аналогично уравнению  . Следовательно, все соотношения, полученные до сих пор для жидкости, могут быть в первом приближении использованы и при изучении фильтрации газа, если заменить в них на  ,  на  .Экспериментально установлено, что иногда линейный закон фильтрации жидкости (2) нарушается и зависимость между  и  принимает вид выпуклой или вогнутой кривой, как показано на рис. 1. Рис. 1. Возможные виды нелинейного закона фильтрации Основные причины проявления нелинейных эффектов следующие: высокая скорость фильтрации, когда параметр Рейнольдса  превышает критическое значение (зависимость изображена кривой 1 на рис. 1); ламинарная фильтрация жидкостей с неньютоновскими свойствами (кривая 2); малая скорость фильтрации в слабопроницаемых и неоднородных пластах (кривая 2). список использованной литературы 1.Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Движение жидкостей и газов в природных пластах. - М.: Недра, 1984.- 211с. 2.Басниев К.С., Дмитриев Н.М., Розенберг Г.Д. Нефтегазовая гидромеханика: Учебник для вузов. – Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003. - 480 с. 3. Щелкачев В.Н., Лапук Б.Б. Подземная гидравлика. - Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001.- 736 с. 4. Эглит, М.Э. Лекции по основам механики сплошных сред / М.Э. Эглит. - Москва: Мир, 2016. - 655 c. |
.
,
,
,