Виды одномерных фильтрационных потоков. Уравнения плоского движения жидкости в пласте. Интерференция скважин, потенциал группы стоков на плоскости и в пространстве. Процесс фильтрации жидкости в пласте методом эквивалентных фильтрационных сопротивлений.
Аннотация к работе
Федеральное агентство по образованию Государственное бюджетное образовательное учреждение Уфимский Государственный нефтяной технический университетРассмотрение одномерного установившегося потоков жидкости и газа в пористой среде является очень важной сферой исследования, при исследовании термического состояния пористых пластов рассматривают общие закономерности межфазового теплообмена, термодинамических эффектов при движении по пласту жидкости и газа. Жидкости и газы движутся в продуктивных пластах в мельчайших каналах, образованных либо системой сообщающихся друг с другом пор между зернами горной породы, либо трещинами в скелете плотного песчаника, известняка и т.д. В отличие от движения жидкостей и газов по трубам и в открытых руслах фильтрация имеет следующие характерные особенности: чрезвычайно малые поперечные размеры поровых каналов, крайне малые скорости движения жидкостей, исключительно большая роль сил трения вследствие вязкости жидкостей и огромных поверхностей стенок поровых каналов, о которые происходит трение жидкостей и газов при фильтрации. скважина жидкость фильтрационное сопротивление При изучении фильтрационных потоков жидкости и газа в природных пластах должна быть проведена такая схематизация геометрической формы движения, которая позволяет создать расчетные схемы, учитывающие основные эффекты и позволяющие определить параметры течения. Прямолинейно-параллельный поток имеет место в лабораторных условиях при движении жидкости или газа через цилиндрический керн или через прямую трубу постоянного диаметра, заполненную пористой средой; на отдельных участках продуктивного пласта при движении жидкости к батарее скважин, если пласт постоянной толщины имеет в плане форму прямоугольника (смотри рисунок 1.1).Для расчета плоского движения жидкости в пласте перечисленных характеристик одномерных фильтрационных потоков жидкости можно использовать два подхода. Второй-вывод обобщенного уравнения одномерного течения флюида в недеформируемой трубке тока переменного сечения с использованием функции Лейбензона и получение из него конкретных формул применительно к различным схемам фильтрационных потоков. В случае одномерного течения флюида в недеформируемой трубке тока переменного сечения (смотри рисунок 1.5) массовый расход по всей длине струйки сохраняется постоянным: Qs=PQ=pw? (s) =const, (2.1) где s - координата, взятая вдоль линии тока, возрастающая по течению флюида. Найдем из него распределение функции Лейбензона по длине струйки Р (s) и выведем формулу для расчета дебита. Формула (2.9) является аналогом закона Ома: силе тока соответствует дебит, электрическому потенциалу - функция Лейбензона, и по аналогии с электрическим сопротивлением знаменатель формулы (2.9) R12, т.е. выражение (2.11), называют фильтрационным сопротивлением.Площадь поперечного сечения ? = Bh = const; на контуре питания х1 = 0, Р1 = Рк на галерее х2 = L, Р2 =Рг, из R1s = x/ (Bh), из (2.11) R12 = L/ (Bh).
Тогда . (2.17)
, (2.18)
. (2.19)Перейдем от координаты s к координате r, отсчитываемой от центра скважины.В этом случае для добывающей скважины с полусферическим забоем имеем: s = Rx - r, ds = - dr, ? (s) = 2?r2 - площадь поверхности полусферы с радиусом r; r1= Rk, P1 = Pk, r2 = rc, P2 = Pc (смотри рисунок 1.4).Интерференция скважин - взаимодействие работающих нефтяных, газовых или водяных скважин, пробуренных с поверхности на один продуктивный пластилина разные, но гидродинамически связанные друг с другом пласты. Под потенциалом группы стоков на плоскости и в пространстве понимается газированная жидкость (смесь жидкости и пузырьков газа), смесь нефти и воды, смесь нефти, воды и газа. Последняя, в отличие от первых двух, представляющих двухкомпонентные системы, является трехкомпонентной системой, поскольку она содержит три разных фильтрующихся компонента нефть, воду и газ. Процесс фильтрации газированной жидкости принят изотермическим, кроме того, предполагается, что газ подчиняется закону идеальных газов, растворение газа в жидкости происходит по закону парциальных давлений и вязкости газа ?г и жидкости ?ж меняются при изменении давления. Уравнение (3.5) выражает связь между эффективными проницаемостями для газа кг и жидкости кж, газовым фактором Г и давлением р.При решении задачи таким методом фильтрационные сопротивления в пласте с системой скважин делятся на внутренние (существующие вблизи скважин при условии ) и внешние, возникающие при движении нефти и воды между рядами нагнетательных и добывающих скважин (рисунок 2). Дебит на добывающей скважине будет равен: 1 - фронт вытеснения; 2 - контур вытеснения скважин; 3 - добывающая скважина; 4 - нагнетательная скважина; ХВ - расстояние от оси нагнетательной скважины до фронта вытеснения; l - расстояние между нагнетательной и добывающей скважинами; ?/? - радиус контура вытеснения скважины Рассматривая движение газа в пористой среде как изотермический процесс и считая газ идеальным, в качестве уравнения состояния газа можно принять: (4.
План
Содержание
Введение
1. Характеристика основных видов одномерных фильтрационных потоков