Сургутский институт нефти и газа (филиал)
Сургутский институт нефти и газа (филиал)
Кафедра Нефтегазовое дело
ПОДЗЕМНАЯ ГИДРОМЕХАНИКА НЕФТЯНОГО И ГАЗОВОГО ПЛАСТА
(ПРОГРАММА КУРСА, ТИПОВЫЕ РАСЧЕТЫ, МЕТОДИЧЕСКИЕ
УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ
И КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТ)
Учебно-методическое пособие
для студентов очной и заочной форм обучения специальности:
090600 - «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»
090800 – «Бурение нефтяных и газовых скважин»
090700 – «Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ»
(очной, очно-сокращенной, заочной, заочно-сокращенной формы обучения)
Сургут 2009
Учебно-методическое пособие составлено в соответствии с Госстандартом и единым учебным планом для специальности: 090600 - «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», 090800 – «Бурение нефтяных и газовых скважин», 090700 – «Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ», (очной, очно-сокращенной, заочной, заочно-сокращенной формы обучения) (Направление 650700 «Нефтегазовое дело»).
В работе представлены программа, методические указания к выполнению курсовой и контрольной работ, а также типовые расчеты по курсу «Подземная гидромеханика нефтяного и газового пласта».
Учебно-методическое пособие предназначено для организации и проведения учебных занятий и самостоятельной работы студентов очной и заочной формы обучения.
Составители: Муравьёв К.А., доц., канд. техн. наук
Рецензент: Фёдоров В.Н., проф., д-р техн. наук
Согласовано:
Зав. кафедрой «Нефтегазовое дело»
к.г-м.н. Тюкавкина О.В.
© Сургутский институт нефти и газа
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие сведения о курсе 2
2. Программа курса 4
3. Методические указания к выполнению курсовой работы 8
4. Методические указания к выполнению контрольной работы для студентов-заочников 13
5. Типовые расчеты 19
Список рекомендуемой литературы 76
Приложение 78
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КУРСЕ
Цель и задачи курса
Подземная гидромеханика - наука о движении жидкостей и газов в пористой среде горных пород (наука о фильтрации пластовых флюидов). Она является теоретической основой разработки нефтяных и газовых месторождений.
Целью изучения дисциплины является образование необходимой начальной базы знаний, связанных с будущей профессиональной деятельностью специалиста в области добычи нефти и газа.
Дисциплина базируется на фундаментальных знаниях студентов по курсам «Высшая математика», «Физика», «Гидравлика», «Геология», «Физика нефтяного и газового пласта». При изучении курса обеспечиваются необходимые знания по теории фильтрации, движения жидкостей и газов в пористой среде, рассматриваются задачи фильтрационных потоков в пласте, обеспечиваются возможности изучения специальных курсов: «Бурение нефтяных и газовых скважин», «Разработка нефтяных и газовых месторождений», «Скважинная добыча нефти», «Технология и техника методов повышения нефтеотдачи пластов», «Капитальный ремонт скважин».
Требования к уровню освоения курса
Студент должен знать:
-законы фильтрации нефти, газа и воды;
-основные формулы притока жидкости и газа к галерее и скважине;
-основные законы установившегося и неустановившегося движения жидкости и газа в пористой среде;
- закономерности фильтрации жидкостей и газов в трещиноватых и трещиновато-пористых средах;
- особенности фильтрации неньютоновских жидкостей.
Студент должен уметь:
- решать задачи с линейным и нелинейным законами фильтрации;
- решать задачи одномерного движения несжимаемой жидкости в пористой среде;
- решать задачи установившейся фильтрации сжимаемой жидкости и газа в пористом, трещиновато-пористом пласте;
- выполнять расчеты установившейся фильтрации жидкости и газа в неоднородном пласте;
- применять знания о неньютоновских жидкостях к решению задач фильтрации.
1.3. Виды учебной работы при изучении курса и рекомендации по их выполнению
Учебным планом специальности: 090600 - «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», 090800 – «Бурение нефтяных и газовых скважин», 090700 – «Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ», (очной, очно-сокращенной, заочной, заочно-сокращенной формы обучения) предусмотрены следующие виды учебной работы при изучении курса «Подземная гидромеханика нефтяного и газового пласта»:
- лекции;
- лабораторные работы;
- практические занятия;
- контрольная работа (для студентов заочной формы обучения);
- курсовая работа.
Настоящее учебно-методическое пособие разработано в соответствии с Госстандартом и единым учебным планом для специальности: 090600 - «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», 090800 – «Бурение нефтяных и газовых скважин», 090700 – «Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ», (очной, очно-сокращенной, заочной, заочно-сокращенной формы обучения) (Направление 650700 «Нефтегазовое дело»). Оно включает в себя следующие разделы, в которых приводятся примерная (типовая) тематика и содержание отдельных видов учебной работы:
- программа курса;
- методические указания к выполнению курсовой работы;
- методические указания к выполнению контрольной работы для студентов-заочников;
- типовые расчеты.
Так, например, в соответствии с представленной программой курса может быть составлен календарный план чтения лекций. При этом в случае нехватки лекционных часов отдельные разделы программы изучаются студентами самостоятельно. Последнее касается, в первую очередь, студентов заочной формы обучения.
В разделе «Методические указания к выполнению курсовой работы» приводится примерная тематика курсовых работ по «Подземной гидромеханике нефтяного и газового пласта», а также даются рекомендации и требования к содержанию, выполнению и оформлению работы.
В разделе «Методические указания к выполнению контрольной работы для студентов-заочников» приводятся варианты заданий с рекомендациями и требованиями к содержанию, выполнению и оформлению работы.
В раздел «Типовые расчеты» включен ряд типовых задач из [6] с примерами их решения. Эти задачи могут быть использованы при проведении практических учебных занятий, а также в качестве расчетных заданий для студентов-заочников при выполнении ими контрольной работы.
Описание лабораторных работ по курсу и методические указания к ним приводятся в отдельном учебном пособии.
ПРОГРАММА КУРСА
Газов
Неустановившаяся фильтрация при поршневом вытеснении нефти водой. Движение границы раздела двух жидкостей в пористой среде. Влияние различия в коэффициентах вязкости на форму и положение контура нефтеносности: Учет эффекта фазовых проницаемостей при вытеснении нефти водой.
Непоршневое вытеснение нефти водой. Фильтрация водонефтяной смеси. Влияние капиллярных сил. Понятие о теории Баклея-Леверетта. Образование скачков насыщенности. Условие устойчивости границы раздела двух жидкостей. Анализ влияния поднятия подошвенной воды и понятие о методах расчета предельного безводного и безгазового дебита.
Пластов
Моделирование процессов фильтрации пластовых флюидов при реализации методов повышения нефтегазоотдачи пластов. Анализ гидродинамических моделей повышения нефтегазоотдачи пластов.
Содержание курсовой работы
Курсовая работа выполняется и оформляется в соответствии с заданием, данным студенту преподавателем-консультантом, и с учетом методических указаний, изложенных в настоящем учебно-методическом пособии.
Задание на курсовую работу по выбранной теме включает в себя две основные части - теоретическую и расчетную. При этом в качестве расчетного задания могут быть использованы варианты типовых задач, приведенных в разделе 5 настоящего учебного пособия.
По курсовой работе студент оформляет расчетно-пояснительную записку, рекомендуемое содержание которой может иметь следующую структуру:
1. Введение.
2. Цель и задачи курсовой работы.
3. Краткая теория по теме курсовой работы.
4. Примеры числовых расчетов и графических решений.
5. Практическое использование полученных результатов.
6. Заключение. Выводы и рекомендации.
7. Список использованных источников.
Структура основной части курсовой работы обычно определяется содержанием задания на курсовое проектирование и последовательностью перечисленных в нем вопросов. Однако студент может отойти от этой последовательности и придерживаться собственной логики изложения материала, если считать её более целесообразной, но не в ущерб содержания сути изложения.
Основную часть необходимо разбить на отдельные разделы.
1. Во введении должны быть отражены задачи в области развития нефтяной и газовой промышленности, роль и значение законов подземной гидромеханики и гидродинамических расчетов для проектирования разработки и эксплуатации скважин на нефтяных и газовых месторождениях. Введение должно отражать суть задачи, стоящей перед автором. Объем введения - до 3 страниц.
2. Во втором разделе должны быть сформулированы цели и задачи курсовой работы. Необходимо объяснить, какой конечный результат хотел бы получить и видеть автор в результате решения поставленных задач курсовой работы - до 3 страниц.
3. Краткая теория по теме курсовой работы должна содержать анализ научно-технической литературы по сути рассматриваемых вопросов. При этом должны быть обязательно ссылки на используемую литературу. Объем - до 10 страниц.
4. В расчетной части приводятся гидродинамические расчеты по полученным формулам или расчетным схемам и алгоритмам. Расчеты рекомендуется выполнять в системе СИ с указанием размерностей физических величин с использованием ЭВМ (прилагается распечатка программы). Объем расчетной части - до 5 страниц.
5. Заключение и выводы делаются студентом по результатам выполненной работы в соответствии с ранее сформулированными целью и задачами. Объем - до 4 страниц.
6. Список использованной литературы приводится в конце работы в алфавитном порядке.
Общий объем курсовой работы - не более 25...30 страниц.
Выполнение курсовой работы состоит из следующих этапов:
-получение задания на курсовую работу;
-изучение настоящего учебно-методического пособия;
-составление плана работы и изучение литературы по теме;
-проведение необходимых расчетов и их анализ;
-оформление курсовой работы;
-защита курсовой работы.
Примерный перечень тем курсовых работ
1. Основные понятия, законы фильтрации нефти газа волы. Системы единиц измерений, применяемые в подземной гидромеханике.
2. Границы применяемости закона Дарси и нелинейные законы в задачах фильтрации пластовых флюидов.
3. Исследование одномерных фильтрационных потоков несжимаемой жидкости и газа в неоднородных пластах по закону Дарси.
4. Исследование движения жидкости со свободной поверхностью в пористой среде.
5. Плоские установившиеся фильтрационные потоки. Использование функции комплексного переменного.
6. Изучение интерференции совершенных скважин при фильтрации нефти и газа.
7. Расчет дебитов рядов скважин в залежах нефти и газа.
8. Изучение особенностей притока жидкости и газа к несовершенным скважинам (при линейных и нелинейных законах фильтрации).
9. Дифференциальные уравнения неустановившейся фильтрации упругой жидкости по различным законам фильтрации в упругой пенистой среде.
10. Исследование одномерных фильтрационные потоков упругой жидкости и газа (прямолинейно-параллельный и плоскорадиальныйпотоки).
11. Исследование задач интерференции скважин в условиях упругого режима.
12. Определение параметров пласта по КВД (КПД) при упругом режиме.
13. Приближенные методы решения задач теории упругого режима фильтрации.
14. Исследование неустановившегося движения газа в пористой среде дифференциальное уравнение Лейбензона).
15. Изучение приближенных методов решения задач притока газа.
16. Методы решения задач фильтрации газа с помощью уравнения материального баланса.
17. Исследование задач движения границ раздела при взаимном вытеснении жидкостей и газов.
18. Анализ явления образования конуса подошвенной воды и газовых конусов.
19. Расчет параметров вытеснения одной жидкости другой.
20. Анализ задачи Баклея-Леверетта и её обобщения.
21. Движение газированной жидкости в пористой среде.
22. Исследование особенностей фильтрации неньютоновской жидкости.
23. Движение жидкостей и газов в трещиноватых и трещиновато-пористых средах. Исследование задач установившейся фильтрации.
24. Применение методов теории размерностей в подземной гидромеханике нефтяного и газового пласта.
25. Дифференциальные уравнения изотермической фильтрации флюидов в нефтегазоносных пластах (вывод, примеры использования).
26. Примеры исследования задач фильтрации при различных зависимостях параметров флюидов и пористой среды от давления.
27. Математическое моделирование задач фильтрации при различных начальных и граничных условиях (сравнительный анализ).
28. Анализ одномерных установившихся потоков жидкости и газа в пористой среде.
29. Сравнительный анализ установившихся потоков газа при различных законах фильтрации.
30. Анализ притока жидкости и газа к горизонтальным скважинам.
31. Исследование одномерных фильтрационных потоков упругой жидкости для различных моделей пластовых фильтрационных систем (точное решение уравнения пьезопроводности).
32. Анализ задач притока упругой жидкости к укрупненной скважине.
33. Определение параметров пласта при неустановившейся фильтрации газа.
34. Изучение основ теории фильтрации многофазных систем.
35. Изучение задач фильтрации трехфазной смеси.
36. Изучение гидродинамических моделей методов повышения нефте- и газоконденсатоотдачи пластов.
37. Изучение основ теории неизотермической фильтрации.
38. Изучение, неустановившейся фильтрации жидкости и газа в трещиноватых и трещиновато-пористых средах.
39. Анализ вытеснения нефти водой из трещиновато-пористых и неоднородных сред.
40. Исследование задач моделирования основных процессов фильтрации пластовых флюидов.
41. Математическое моделирование фильтрационных процессов. Изучение обшей диагностической процедуры подбора математической модели по фактическим данным.
3.4. Основные требования к выполнению и оформлению курсовой работы
Курсовая работа оформляется в соответствии со стандартами Единой системы конструкторской документации (ЕСКД), основные требования которой применительно к оформлению курсовых и дипломных проектов, отчетов по производственной практике студентов изложены в [1].
Текстовая часть курсовой работы выполняется на белой бумаге формата А4, допускается применять листы тетрадной бумаги (в клетку) стандартного формата. Текст курсовой работы выполняется рукописным шрифтом чернилами или пастой темного цвета (черного, синего или фиолетового). Высота букв должна быть не менее 2,5 мм,почерк должен быть четким, достаточно легко читаемым. Также допускается оформление машинописным способом с использованием компьютерной техники. Текст должен быть оформлен при помощи шрифта Times New Roman 14 размера через 1,5-2 интервала.
При выборе формулы из литературного источника должна быть дана ссылка на него (с указанием номера этого источника из списка использованной литературы, приводимого в конце курсовой работы).
Все расчетные формулы должны даваться с пояснениями всех входящих в формулу физических величин и указанием их размерностей в системе СИ в той последовательности, в какой написаны в формуле буквы, обозначающие эти величины,
Как правило, все расчеты, связанные с выполнением курсовой работы, должны выполняться на ЭВМ. В тексте программы необходимо размещать комментарии, поясняющие структуру алгоритма, порядок и последовательность проводимых операций.
Курсовая работа должна быть своевременно выполнена и в установленный срок в оформленном виде сдана руководителю (для студентов-заочников в деканат заочного факультета для ее регистрации с последующей передачей преподавателю-консультанту).
Защита курсовой работы является завершающим этапом её выполнения и представляет краткое изложение студентом сути работы перед руководителем курсовой работы (преподавателем-консультантом). Изложение работы должно быть рассчитано студентом на время не более 3-5 минут. При защите курсовой работы студент должен кратко изложить цели и задачи работы, обосновать постановку задачи и теоретические методы решения ее, показать умение выполнять гидродинамические расчеты, делать анализ полученных результатов и выводы.
Дифференцированная оценка курсовой работы производится по результатам защиты и ответов на заданные в ходе защиты вопросы с учетом качества выполнения и оформления работы.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ ДЛЯ СТУДЕНТОВ-ЗАОЧНИКОВ
Содержание контрольной работы
Учебным планом для студентов заочной формы обучения по специальности: 090600 - «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», 090800 – «Бурение нефтяных и газовых скважин», 090700 – «Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ», (очной, очно-сокращенной, заочной, заочно-сокращенной формы обучения) предусмотрено выполнение контрольной работы по курсу «Подземная гидромеханика нефтяного и газового пласта».
Контрольная работа выполняется и оформляется в соответствии с данным учебным пособием по выбранному варианту задания.
Контрольная работа, оформленная в виде расчетно-пояснительной записки, имеет следующее содержание:
1. Краткая теория по заданным темам.
2. Решение задач.
3. Выводы.
4. Список использованных источников.
В первом разделе кратко описывается теория по заданным темам. Раздел должен содержать анализ литературы по сути рассматриваемых вопросов. При этом обязательны ссылки на используемую литературу. Объем - до 10 страниц.
Во втором разделе приводятся гидродинамические расчеты по полученным формулам или расчетным схемам и алгоритмам. Расчеты рекомендуется выполнять в системе СИ с указанием размерностей физических величин с использованием ЭВМ. Объем расчетной части - до 10 страниц.
В третьем разделе проводится анализ и дается оценка полученных результатов. В выводах следует отразить полученные результаты с точки зрения выполнения поставленных задач контрольной работы. Объем - до 2 страниц.
Список использованных литературных источников приводится в конце работы в алфавитном порядке.
Общий объем контрольной работы - до 25 страниц.
Самостоятельное выполнение контрольной работы состоит из следующих этапов:
- получение задания на контрольную работу;
- изучение настоящего учебно-методического пособия;
- изучение литературы;
- краткое изложение теории по заданным темам;
- проведение необходимых расчетов;
- анализ результатов расчетов;
- оформление контрольной работы;
- защита работы.
Варианты заданий для контрольной работы
Выполнение контрольной работы осуществляется в соответствии с индивидуальным вариантом задания.
В каждое задание входят две из четырех ниже представленных тем.
Вариант задания выбирается по порядковому номеру студента в списке учебной группы.
Тема № 1.Прямолинейно-параллельная установившаяся фильтрация однородной несжимаемой жидкости по закону Дарси в однородном пласте приток к галерее).
Задача
Определить закон распределения давления, градиента давления и скорости фильтрации по длине пласта (в математическом и графическом виде), дебит галереи, закон движения частиц жидкости и средневзвешенное по объему порового пространства пластовое давление при следующих исходных данных см. табл.4.1), где LK - длина пласта; В - ширина пласта; h - толщина пласта; m - пористость; k- проницаемость; Рк - давление на контуре питания; Рг -давление на стенке галереи; µ - динамическая вязкость жидкости.
Таблица 4.1
Исходные данные для расчетов
| Номер варианта | Рк , МПа | Рг, МПа | LK , км | k, мкм2 | µ, мПа·с | В, м | h, м | m , % |
| 10,0 | 7,5 | 10,0 | 1.0 | 1,0 | ||||
| 9,8 | 7,3 | 9,5 | 0,9 | 1,5 | ||||
| 9,6 | 7.1 | 9,0 | 0,8 | 2,0 | ||||
| 9,4 | 6,9 | 8,5 | 0,7 | 2,5 | ||||
| 9,2 | 6,7 | 8,0 | 0,6 | 3,0 | ||||
| 9,0 | 6,5 | 7,5 | 0,5 | 3,5 | ||||
| 8.8 | 6.3 | 7,0 | 0,4 | 4,0 | ||||
| 8,6 | 6,1 | 6,5 | 0,3 | 4,5 | ||||
| 8.4 | 5,9 | 6.0 | 0,2 | 5,0 | ||||
| 8,2 | 5,7 | 5,5 | 0,1 | 5,5 | ||||
| 8,5 | 6,0 | 6,0 | 1,0 | 5,0 | ||||
| 8.7 | 6,2 | 6,5 | 0,9 | 4,5 | ||||
| 8.9 | 6,4 | 7.0 | 0,8 | 4,0 | ||||
| 9,7 | 6,6 | 7,5 | 0,7 | 3,5 | ||||
| 9.3 | 6,7 | 8,0 | 0.6 | 3,0 | ||||
| 9.5 | 7,0 | 8,5 | 0,5 | 2,5 | ||||
| 9,7 | 7.2 | 9,0 | 0,4 | 2,0 | ||||
| 9,9 | 7,4 | 9,5 | 0,3 | 1,5 | ||||
| 10,0 | 7,5 | 10,0 | 0,2 | 1,0 | ||||
| 9,8 | 7,3 | 10,0 | 0,1 | 2,0 | ||||
| 9,6 | 7,1 | 9,5 | 1,0 | 3,0 | ||||
| 9,4 | 6,9 | 9,0 | 0,9 | 4,0 | ||||
| 9,2 | 6,7 | 8,5 | 0,8 | 5,0 | ||||
| 9,0 | 6,5 | 8,0 | 0,7 | 6,0 | ||||
| 8,8 | 6,3 | 7,5 | 0,6 | 7,0 | ||||
| 8,6 | 6,1 | 7,0 | 0,5 | 8,0 | ||||
| 8,4 | 5,9 | 6,5 | 0,4 | 9,0 | ||||
| 8,2 | 5,7 | 6,0 | 0,3 | 8,0 | ||||
| 8,5 | 6,0 | 5,5 | 0,2 | 7,0 | ||||
| 8,7 | 6,2 | 6,0 | 0,1 | 6,0 |
Тема №2. Плоскорадиальная установившаяся фильтрация однородной несжимаемой жидкости по закону Дарси в однородном пласте (приток к совершенной скважине)
Задача
Определить закон распределения давления, градиента давления и скорости фильтрации по длине пласта (в математическом и графическом виде), дебит скважины, закон движения частиц жидкости и средневзвешенное по объему перового пространства пластовое давление при следующих исходных данных (см, табл.4.2), где Rк - радиус контура питания; rс - радиус скважины; h - толщина пласта; m - пористость; k - проницаемость; Рк - давление на контуре питания; Ре - давление на забое скважины; µ - динамическая вязкость жидкости.
Таблица 4.2
Исходные данные для расчетов
| Номер варианта | Рк МПа | Ре, МПа | Rк , м | rс, м | µ , мПа·с | h, м | k, мкм2 | m, % |
| 10,0 | 7,5 | 0,10 | 1,0 | 1,0 | ||||
| 9,8 | 7,3 | 0,12 | 1,5 | 0,9 | ||||
| 9,6 | 7,1 | 0,14 | 2,0 | 0,8 | ||||
| 9,4 | 6,9 | 0,16 | 2,5 | 0,7 | ||||
| 9,2 | 6,7 | 0,18 | 3,0 | 0,6 | ||||
| 9,0 | 6,5 | 0,20 | 3,5 | 0.5 | ||||
| 8,8 | 6,3 | 0,18 | 4,0 | 0,4 | ||||
| 8,6 | 6,1 | 0,16 | 4,5 | 0,3 | ||||
| 8,4 | 5,9 | 0,14 | 5,0 | 0,2 | ||||
| 8,2 | 5,7 | 0,12 | 5,5 | I | 0,1 | |||
| 8,5 | 6,0 | 0,10 | 5,0 | 1,0 | ||||
| 8,7 | 6,2 | 0,12 | 4,5 | 0,9 | ||||
| 8,9 | 6,4 | 0,14 | 4,0 | 0,8 | ||||
| 9,1 | 6,6 | 0,16 | 3.5 | 0,7 | ||||
| 9,3 | 6,8 | 0,18 | 3.0 | 0,6 | ||||
| 9.5 | 7.0 | 0,20 | 2,5 | 0,5 | ||||
| 9,7 | 7,2 | 0,18 | 2,0 | 0,4 | ||||
| 9,9 | 7,4 | 0,16 | 1,5 | 0,3 | ||||
| 10,0 | 7,5 | 0,14 | 1,0 | 0,2 | ||||
| 9,8 | 7,3 | 0,12 | 2,0 | 0,1 | ||||
| 9,6 | 7,1 | 0,10 | 3,0 | 1,0 | ||||
| 9,4 | 6,9 | 0,12 | 4,0 | 0,9 | ||||
| 9,2 | 6,7 | 0,14 | 5,0 | 0,8 | ||||
| 9,0 | 1,5 | 0,16 | 6.0 | 0,7 | ||||
| 8.8 | 6,3 | 0,18 | 7,0 | 0,6 | ||||
| 8,6 | 6,1 | 0,20 | 8,0 | 0,5 | ||||
| 8,4 | 5,9 | 0,18 | 9,0 | 0,4 | ||||
| 8,2 | 5,7 | 0,16 | 8,0 | 0,3 | ||||
| 8,5 | 6,0 | 0,14 | 7,0 | 0,2 | ||||
| 8,7 | 6,2 | 0,12 | 6,0 | 0,1 |
Тема №3. Прямолинейно-параллельная установившаяся фильтрация однородной несжимаемой жидкости в неоднородных пластах
Задача
Определить закон распределения давления, градиента давления и скорости фильтрации по длине пласта (в математическом и графическом виде), дебит галереи и средний коэффициент проницаемости для двух случаев неоднородности пласта: слоисто-неодородного и зонально-неоднородного - при следующих исходных данных (см. табл.4.3), где LK -- длина пласта; В - ширина пласта; h - толщина пласта; Рк - давление на контуре питания; Рг - давление на стенке галереи; µ - динамическая вязкость жидкости; k1и k2- проницаемость пропластков или зон пласта; h1 и h2 - толщина пропластков; l1и l2- длина зон пласта.
Таблица 4.3
Исходные данные для расчетов
| Номер варианта | Рк МПа | Рг, МПа | LK, км | В, М | h, м | µ, мПа·с | k1 мкм2 | к2 мкм2 | Слоисто- | Зонально- | |||
| неоднородный | |||||||||||||
| h1 ,, м | h2 , м | l1 , км | l2 , км | ||||||||||
| 10,0 | 7,5 | 10,0 | 1,0 | 1,0 | 0,5 | 5,0 | 5,0 | ||||||
| 9,8 | 7,3 | 9,5 | 1,5 | 0,9 | 0,4 | 5,0 | 4,5 | ||||||
| 9,6 | 7,1 | 9.0 | 2,0 | 0.8 | 0,3 | 4,5 | 4,5 | ||||||
| 9,4 | 6,9 | 8,5 | 2,5 | 0,7 | 0,2 | 4,5 | 4,0 | ||||||
| 9,2 | 6,7 | 8,0 | 3,0 | 0,6 | 0,5 | 4,0 | 4,0 | ||||||
| 9,0 | 6,5 | 7,5 | 3,5 | 0,5 | 0,6 | 4,0 | 3,5 | ||||||
| 8,8 | 6,3 | 7,0 | 4,0 | 0,4 | 0,7 | 3,5 | 3,5 | ||||||
| 8,6 | 6,1 | 6,5 | 4,5 | 0,3 | 0,8 | 3,5 | 3,0 | ||||||
| 8,4 | 5,9 | 6,0 | 5,0 | 0,2 | 0,9 | 3,0 | 3,0 | ||||||
| 8,2 | 5,7 | 5,5 | 5,5 | 0,1 | 1,0 | 3,0 | 2,5 | ||||||
| 8,5 | 6,0 | 6,0 | 5,0 | 0,5 | 1,0 | 3,0 | 3,0 | ||||||
| 8,7 | 6,2 | 6,5 | 4,5 | 0,4 | 0,9 | 3,5 | 3,0 | ||||||
| 8,9 | 6,4 | 7,0 | 4,0 | 0,3 | 0,8 | 3,5 | 3,5 | ||||||
| 9,1 | 6,6 | 7,5 | 3,5 | 0,2 | 0,7 | 4,0 | 3,5 | ||||||
| 9,3 | 6,8 | 8,0 | 3,0 | 0,5 | 0,6 | 4,0 | 4,0 | ||||||
| 9,5 | 7,0 | 8,5 | 2,5 | 0,6 | 0,5 | 4,5 | 4,0 | ||||||
| 9,7 | 7,2 | 9,0 | 2,0 | 0,7 | 0,7 | 4,5 | 4,5 | ||||||
| 9,9 | 7,4 | 9,5 | 1,5 | 0,8 | 0,3 | 5,0 | 4,5 | ||||||
| 10,0 | 7,5 | 10,0 | 1,0 | 0,9 | 0,2 | 5,0 | 5.0 | ||||||
| 9,8 | 7,3 | 10,0 | 2,0 | 1,0 | 0,1 | 5,0 | 5,0 | ||||||
| 9,6 | 7,1 | 9,5 | 3,0 | 1,0 | 1,5 | 4,5 | 5,0 | ||||||
| 9,4 | 6,9 | 9,0 | 4,0 | 0,9 | 1,4 | 4,5 | 4,5 | ||||||
| 9,2 | 6.7 | 8,5 | 5,0 | 0,8 | 1,3 | 4,0 | 4,5 | ||||||
| 9,0 | 6,5 | 8,0 | 6,0 | 0,7 | 1,2 | 4,0 | 4,0 | ||||||
| 8,8 | 6,3 | 7,5 | 7,0 | 0,6 | 1,1 | 3,5 | 4,0 | ||||||
| 8,6 | 6,1 | 7,0 | 8,0 | 0,5 | 1.0 | 3,5 | 3,5 | ||||||
| 8,4 | 5,9 | 6,5 | 9,0 | 0,4 | 0,9 | 3,0 | 3,5 | ||||||
| 8,2 | 5,7 | 6,0 | 8,0 | 0,3 | 1,8 | 3,0 | 3,0 | ||||||
| 8,5 | 6,0 | 5,5 | 7,0 | 0,2 | 0,7 | 2,5 | 3,0 | ||||||
| 8,7 | 6,2 | 6,0 | 6,0 | 0,1 | 0,6 | 3,0 | 3,0 | ||||||
Тема №4. Плоскорадиальная установившаяся фильтрация однородной несжимаемой жидкости в неоднородных пластах
Задача
Определить закон распределения давления, градиента давления и скорости фильтрации по длине пласта (в математическом и графическом виде), дебит скважины и средний коэффициент проницаемости для двух случаев неоднородности пласта: слоисто-неодородного и зонально-неоднородного - при следующих исходных данных (см. табл.4.4), где RK-радиус контура питания; rс - радиус скважины; h - толщина пласта; Рк -давление на контуре питания; Рс - давление на забое скважины; µ -динамическая вязкость жидкости; k1и k2- проницаемость пропластков или зон пласта; h1и h2- толщина пропластков; r1- радиус границы между первой и второй зонами пласта.
Таблица 4.4
Исходные данные для расчетов
| Номер варианта | Рк МПа | Рг, МПа | RK, км | rс, м | h, м | µ, мПа·с | k1 мкм2 | к2 мкм2 | Слоисто- | Зонально- | |
| неоднородный | |||||||||||
| h1,, м | h2, м | r1, м | |||||||||
| 10,0 | 7,5 | 0,10 | 1,0 | 1,0 | 0,5 | ||||||
| 9,8 | 7,3 | 0,12 | 1,5 | 0,9 | 0,4 | ||||||
| 9,6 | 7,1 | 0,14 | 2,0 | 0.8 | 0,3 | ||||||
| 9,4 | 6,9 | 0,16 | 2,5 | 0,7 | 0,2 | ||||||
| 9,2 | 6,7 | 0,18 | 3,0 | 0,6 | 0,5 | ||||||
| 9,0 | 6,5 | 0,20 | 3,5 | 0,5 | 0,6 | ||||||
| 8,8 | 6,3 | 0,18 | 4,0 | 0,4 | 0,7 | ||||||
| 8,6 | 6,1 | 0,16 | 4,5 | 0,3 | 0,8 | ||||||
| 8,4 | 5,9 | 0,14 | 5,0 | 0,2 | 0,9 | ||||||
| 8,2 | 5,7 | 0,12 | 5,5 | 0,1 | 1,0 | ||||||
| 8,5 | 6,0 | 0,10 | 5,0 | 0,5 | 1,0 | ||||||
| 8,7 | 6,2 | 0,12 | 4,5 | 0,4 | 0,9 | ||||||
| 8,9 | 6,4 | 0,14 | 4,0 | 0,3 | 0,8 | ||||||
| 9,1 | 6,6 | 0,16 | 3,5 | 0,2 | 0,7 | ||||||
| 9,3 | 6,8 | 0,18 | 3,0 | 0,5 | 0,6 | ||||||
| 9,5 | 7,0 | 0,20 | 2,5 | 0,6 | 0,5 | ||||||
| 9,7 | 7,2 | 0,18 | 2,0 | 0,7 | 0,4 | ||||||
| 9,9 | 7,4 | 0,16 | 1,5 | 0,8 | 0,3 | ||||||
| 10,0 | 7,5 | 0,14 | 1,0 | 0,9 | 0,2 | ||||||
| 9,8 | 7,3 | 0,12 | 2,0 | 1,0 | 0,1 | ||||||
| 9,6 | 7,1 | 0,10 | 3,0 | 1,0 | 1,5 | ||||||
| 9,4 | 6,9 | 0,12 | 4,0 | 0,9 | 1,4 | ||||||
| 9,2 | 6,7 | 0,14 | 5,0 | 0,8 | 1,3 | ||||||
| 9,0 | 6,5 | 0,16 | 6,0 | 0,7 | 1,2 | ||||||
| 8,8 | 6,3 |