Подземная гидромеханика [Электронный ресурс] (200,00 руб.)

Стр.2

Стр.165

Стр.166

Стр.167

УДК 622.234.5(075.8) ББК 30.123я73 К32 Квеско Б.Б. К32 Подземная гидромеханика: учебное пособие / Б.Б. Квеско, Е.Г. Карпова; Томский политехнический университет. – 2-е изд. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. – 1 с. ISBN 978-5-4387-0087-6 В учебном пособии рассмотрены основные разделы теории установившейся однофазной фильтрации флюидов в пористых и трещиноватых коллекторах. Освещены вопросы неустановившейся одномерной фильтрации флюидов и методы исследования плоских течений. Приведены сведения о фильтрации многофазной и неньютоновской жидкостях. Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 130500 «Нефтегазовое дело». УДК 622.234.5(075.8) ББК 30.123я73 Рецензенты Доктор физико-математических наук, профессор ТГУ А.А. Глазунов Кандидат физико-математических наук, научный сотрудник ОАО «ТомскНИПИнефть ВНК» В.Н. Панков ISBN 978-5-4387-0087-6 © ГОУ ВПО НИ ТПУ, 2010 © Квеско Б.Б., Карпова Е.Г., 2010 © Обложка. Издательство Томского политехнического университета, 2012

Стр.2

СОДЕРЖАНИЕ Обозначения и размерности...............................................................................3 Введение...............................................................................................................7 1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОДЗЕМНОЙ ГИДРОМЕХАНИКИ.................7 1.1. Понятие о моделировании...........................................................................7 1.2. Модели фильтрационного течения, флюидов и коллекторов .................8 1.2.1. Модели фильтрационного течения ......................................................8 1.2.2. Модели флюидов....................................................................................9 1.2.3. Модели коллекторов............................................................................10 1.2.4. Характеристики коллекторов..............................................................13 Задания для самопроверки ...............................................................................18 2. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ ФИЛЬТРАЦИИ..........................20 2.1. Скорость фильтрации ................................................................................20 2.2. Общая система уравнений подземной гидромеханики..........................21 2.3. Закон Дарси (линейный закон фильтрации)............................................23 2.3.1. Пористая среда .....................................................................................23 2.3.2. Трещинная среда..................................................................................27 2.4. Уравнения потенциального движения для пористой среды..................28 2.6. Начальные и граничные условия..............................................................29 2.6.1. Начальные условия ..............................................................................29 2.6.2. Граничные условия ..............................................................................29 2.7. Замыкающие соотношения .......................................................................30 2.7.1. Зависимость плотности от давления..................................................30 2.7.2. Зависимость вязкости от давления.....................................................31 2.7.3. Зависимость пористости от давления ................................................31 2.7.4. Зависимость проницаемости от давления .........................................32 Задания для самопроверки ...............................................................................32 3. УСТАНОВИВШАЯСЯ ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ОДНОМЕРНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ ................................................................................................34 3.1. Виды одномерных потоков .......................................................................34 3.1.1. Прямолинейно-параллельный поток..................................................34 3.1.2. Плоскорадиальный поток....................................................................35 3.1.3. Радиально-сферический поток............................................................36 3.2. Исследование одномерных течений.........................................................36 3.2.1. Задача исследования............................................................................36 3.2.2. Общее дифференциальное уравнение................................................37 3.2.3. Потенциальные функции.....................................................................39 3.2.4. Анализ основных видов одномерного течения.................................40 3.2.5. Анализ одномерных потоков при нелинейных законах фильтрации.............................................................................48 3.3. Фильтрация в неоднородных средах........................................................52 165

Стр.165

3.4. Приток к несовершенным скважинам......................................................54 3.4.1. Виды и параметры несовершенств скважин .....................................54 3.4.2. Исследования притока жидкости к несовершенной скважине .......56 3.5. Влияние радиуса скважины на ее производительность .........................58 Задания для самопроверки ...............................................................................58 4. НЕСТАЦИОНАРНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ УПРУГОЙ ЖИДКОСТИ И ГАЗА......................................................................................61 4.1. Упругая жидкость ......................................................................................61 4.1.1. Понятия об упругом режиме пласта ..................................................61 4.1.2. Основные параметры теории упругого режима................................61 4.1.3. Уравнение пьезопроводности.............................................................63 4.1.4. Приток к скважине в пласте неограниченных размеров..................63 4.1.5. Периодически работающая скважина................................................67 4.1.6. Определение коллекторских свойств пласта по данным исследования скважин нестационарными методами .......................68 4.2. Неустановившаяся фильтрация газа в пористой среде ..........................69 4.3. Приближенные методы решения задач теории упругого режима........71 4.3.1 Метод последовательной смены стационарных состояний (ПССС) ...............................................................................71 4.3.2. Метод А.М. Пирвердяна......................................................................76 4.3.3. Метод интегральных соотношений....................................................78 4.3.4. Метод «усреднения»............................................................................81 Задания для самопроверки ...............................................................................82 5.ОСНОВЫ ТЕОРИИ ФИЛЬТРАЦИИ МНОГОФАЗНЫХ СИСТЕМ............83 5.1. Связь с проблемой нефтегазоотдачи пластов .........................................83 5.2. Основные характеристики многофазной фильтрации ...........................83 5.3. Исходные уравнения многофазной фильтрации.....................................88 Уравнения неразрывности.............................................................................88 5.4. Потенциальное движение газированной жидкости................................89 Некоторые выводы.........................................................................................94 5.5. Фильтрация водонефтяной смеси и многофазной жидкости .................95 5.6. Одномерные модели вытеснения несмешивающихся жидкостей ........96 5.6.1. Задача Баклея−Леверетта и ее обобщения ........................................99 5.6.2. Задача Рапопорта–Лиса.....................................................................101 Задания для самопроверки .............................................................................102 6.ОСНОВЫ ФИЛЬТРАЦИИ НЕНЬЮТОНОВСКИХ ЖИДКОСТЕЙ..........104 6.1. Реологические модели фильтрующихся жидкостей и нелинейные законы фильтрации ........................................................104 6.2. Одномерные задачи фильтрации вязкопластичной жидкости ............107 6.3. Образование застойных зон при вытеснении нефти водой.................110 Задания для самопроверки .............................................................................111 166

Стр.166

7. УСТАНОВИВШАЯСЯ ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ПЛОСКАЯ (ДВУХМЕРНАЯ) ФИЛЬТРАЦИЯ...............................................................112 7.1. Метод суперпозиции (потенциалов) ......................................................113 7.1.1. Фильтрационный поток от нагнетательной скважины к эксплуатационной.........................................................115 7.1.2. Приток к группе скважин с удаленным контуром питания ..............................................................................117 7.1.3. Приток к скважине в пласте с прямолинейным контуром питания ..............................................................................118 7.1.4. Приток к скважине, расположенной вблизи непроницаемой прямолинейной границы.......................................119 7.1.5. Приток к скважине в пласте с произвольным контуром питания ..............................................................................119 7.1.6. Приток к бесконечным цепочкам и кольцевым батареям скважин...............................................................................120 7.2. Метод эквивалентных фильтрационных сопротивлений (метод Борисова) .....................................................................................127 7.3. Интерференция несовершенных скважин.............................................130 7.3.1. Взаимодействие скважин в анизотропном пласте..........................131 7.3.2. Взаимодействие скважин при нестационарных процессах ..........133 7.4. Решение плоских задач фильтрации методами теории функций комплексного переменного ....................................................................134 7.4.1.Общие положения теории функций комплексного переменного...............................................................134 7.4.2. Характеристическая функция, потенциал и функция тока............135 7.4.3. Характеристические функции некоторых основных типов плоского потока ......................................................................138 7.4.4. Характеристическая функция течения при совместном действии источника и стока .................................142 7.4.5. Характеристическая функция течения для кольцевой батареи скважин ...............................................................................................144 Задания для самопроверки .............................................................................146 8. ОСНОВЫ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ.......................................147 8.1. Сущность математического моделирования.........................................148 8.2. Основные проблемы гидродинамического моделирования ................151 Задания для самопроверки .............................................................................156 ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ.........................................................................157 Список литературы .........................................................................................164 167

Стр.167