Решение задач современной нефтяной и газовой технологии. Кинематические условия на подвижной границе раздела при взаимном вытеснении жидкостей. Прямолинейно-параллельное и плоскорадиальное вытеснение нефти водой. Распределение давления в пласте.
Аннотация к работе
Она является той областью гидрамеханики, в которых рассматривается не движение жидкостей и газов вообще, а особый вид их движения - фильтрации , которая имеет свои специвические особенности. В наше время существенно увеличились моштабы добычи нефти и газа и водятся в разработку новые месторождения с усложненными физико - геологическими условиями, решается важная проблема увеличения полноты извлечения нефти из недр. В связи с этим значительно повысился уровень требований пониманию того как движутся в пластах насыщающие их жидкости - нефть, газ и вода. Задачи о границе раздела двух жидкостей в пористой среде представляют большой практический и теоретический интерес. Аналогичная задача о движении границы раздела о движении границы раздела двух жидкостей с различными физическими свойствами (вязкостью и плотностью ) возникает в некоторых случаях и при разработки газовых месторождений с активной краевой или подошвенной водой , а также при создании и эксплуатации подземных хранилищ газа в водоносных пластах и истощенных обводненных месторождений.Основная трудность точного решения задачи о движении границе раздела двух жидкостей в пористой среде заключается в том, что линии тока на границе раздела двух жидкостей. Пусть кривая 1-1 (рис.1) является границей раздела двух жидкостей с вязкостями и и пусть например > (нефть вытесняется водой). Рассмотрим произвольную точку М границы 1-1 и проведем через нее касательную t и нормаль n к границе раздела жидкостей 1-1. Учет этого преломления линии тока на границе раздела жидкостей и составляет главную трудность в точном решении задачи продвижении границы раздела. Обозначим через Хв текущее расстояние до контура нефтеносности в момент времени t после начала вытеснения, через Lk - расстояние от контура питания до галереи, через Рв и Рн давление в любой точке водоносной и нефтеносной части пласта соответственно, через Р(t) - давление на границе раздела вода - нефть, отстоящей от контура питания на расстояние Хв.На контуре питания радиуса поддерживается постоянное давление , на забое скважины радиуса - постоянное давление , толщина пласта h и его проницаемость k также постоянны. Обозначим через соответственно начальное и текущее положение контура нефтеносности , концентричные скважине и контуру питания, через РВ и РН - давление в любой точке водоносной и нефтеносной области соответственно, через Р - давление на границе раздела жидкостей. В случае установившегося плоскорадиального движения однородной жидкости распределение давление в потоке и скорость фильтрации описывается следующими уравнениями: ; (24) Если изобару, совпадающую в данный момент с контуром нефтеносности, принять за скважину, то распределение давления и скорость фильтрации в водоносной области можно выразить так: ; (26) Давление на границе раздела жидкостей Р найдем из условия равенства скоростей фильтрации нефти и воды на это границе, для чего приравняем (27) и (29) при .В реальных условиях движение границы раздела жидкостей, естественно, сложнее, чем по рассмотренным выше схемам, так как водонефтяной (газоводяной) контакт совершает сложное пространственное положение, в процессе разработки залежи нефти (газа) деформируется. Пусть нефтяная залежь в наклоном пласте рис.6, имеет начальное положение водонефтяного контакта . Вследствие неизбежных возмущений на границе раздела частицы воды попадают в область, занятую нефтью при этом их дальнейшее может либо ускоряться, либо замедляться. Обозначим через скорость фильтрации частицы воды, попавших в поток нефти с градиентом давления ; через - проницаемость пласта для воды в зоне движения нефти. Тогда как при устойчивом движении границы раздела , и то из (53) найдем, что при устойчивом движении границы раздела жидкостей скорость фильтрации нефти на границе раздела должна бытьИз уравнений (11) и (12) видно, что давление в пласте зависит не только от координаты X, но и от их положения границе раздела ХВ. Но ХВ, как следует это из формул (21), со временем увеличивается , следовательно, пластовое давление во времени в водоносной области падает, а в нефтеносной растет. На рис.3 показано распределение давления в пласте в начальный момент вытеснения, когда границы раздела занимают положение X 0, и некоторое время t спустя, когда граница раздела продвинулась до положения ХВ. Скорость Фильтрации (22) и расход жидкости (23) также изменяются во времени. При , как видно из указанных формул, скорость и дебит галереи увеличиваются с течением времени, т. е. по мере продвижения контура нефтеносности.Если знаменатель в формулах (32) и (33) представить в виде (34) то не трудно заметить, что при , уменьшающемся во времени (при стягивание контура нефтеносности) , этот знаменатель также уменьшается. А тогда из формул (32) и (33) следует, что давление в водоносной части пласта уменьшается, а в нефтеносной - растет. Из формул (39) и (40) видно скорости фильтрации как воды, так и нефти растут во времени (так как знаменатель в указанных формулах уменьшается во времени. 1) При увеличение давлени
План
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Цели и задачи курсовой работы
Расчет параметров вытеснение одной жидкости другой
1 Кинематические условия на подвижной границе раздела при взаимном вытеснении жидкостей
2 Прямолинейно-параллельное вытеснении жидкостей
3 Плоскорадиальное вытеснение нефти водой
4 Устойчивость движение границы раздела жидкостей
5 Решение задач
6 Вывод
7 Список используемой литературы
Введение
Подземная гидравлика - наука о движении жидкостей, газов и их смесей в пористых и трещиноватых горных породах. Она является той областью гидрамеханики, в которых рассматривается не движение жидкостей и газов вообще, а особый вид их движения - фильтрации , которая имеет свои специвические особенности. Она является теоретической основой разработки нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений.
В наше время существенно увеличились моштабы добычи нефти и газа и водятся в разработку новые месторождения с усложненными физико - геологическими условиями, решается важная проблема увеличения полноты извлечения нефти из недр. В связи с этим значительно повысился уровень требований пониманию того как движутся в пластах насыщающие их жидкости - нефть, газ и вода.
Решение практических задач современной нефтяной и газовой технологи требует использования и разработки самых современных теоретических построений.
Задачи о границе раздела двух жидкостей в пористой среде представляют большой практический и теоретический интерес.
При разработки нефтяных месторождений в условиях водонапорного режима наблюдается стягивание контура нефтеносности под напором контурных вод.
В точной постановке задач о продвижении водонефтяного контакта является одной из наиболее сложных в теории фильтрации.
Аналогичная задача о движении границы раздела о движении границы раздела двух жидкостей с различными физическими свойствами ( вязкостью и плотностью ) возникает в некоторых случаях и при разработки газовых месторождений с активной краевой или подошвенной водой , а также при создании и эксплуатации подземных хранилищ газа в водоносных пластах и истощенных обводненных месторождений. Значения в этом случае темпо продвижения конкурентных вод очень важно, так как от него зависит темп падения пластового давления в газовой залежи или ПХГ, дебит газовых скважин и их размещением на газоносной площади, продолжительностью бескомпрессорной эксплуатации газового месторождения и другие важные показатели.
Цели и задачи курсовой работы
1) Углубление и закрепление теоретических знаний, полученных студентами во время лекционных, лабораторных и практических занятей.
2) Выработка у студентов навыков самостоятельного применении теории, привлечение дополнительных данных, анализа практических данных, и проверки правильности решения.
3) Закрепления навыков расчета с применением вычислительной техники, привлечение справочно-реферативной литературы, оформления и ведения инженерно-технической документации.
4) Изучить теорию и основные методы используемые в практике при расчете параметров вытеснения одной жидкости другой.
5) Научится решать задачи по данной теме и использовать эти знания на практике.
Выполнение курсовой работы направлено на расширение следующих задач
1) Привитие навыков самостоятельной работы с учебной и научной литературы.
2) Выработка аналитического мышления при изучении и решении поставленных вопросов и задач.
3) Выработка умение грамотно и сжато излагать суть вопроса поставленного в теме курсовой работе.
4) Привитие навыков оформления расчетов по формулам, применение систем единиц измерения СИ и другие систем единиц измерения.
5) Привитие уметь делать анализ, комментировать и оценивать полученные результаты - давать физическую их интерпретацию и формулировать выводы по проведенной работе.
6) Привитие навыков оформления курсовой работе согласно требованием, предъявляемых к инженерно - технической документации, в соответствии с ЕСКД.
РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ВЫТЕСНЕНИЯ ОДНОЙ ЖИДКОСТИ ДРУГОЙ
Вывод
Прямолинейно - параллельное вытеснение нефти водой
1. Из уравнений (11) и (12) видно, что давление в пласте зависит не только от координаты X, но и от их положения границе раздела ХВ. Но ХВ, как следует это из формул (21), со временем увеличивается , следовательно, пластовое давление во времени в водоносной области падает, а в нефтеносной растет. На рис.3 показано распределение давления в пласте в начальный момент вытеснения, когда границы раздела занимают положение X 0, и некоторое время t спустя, когда граница раздела продвинулась до положения ХВ. Из графика видно, что пьезометрическая линия на границе раздела имеет излом.
2. Скорость Фильтрации (22) и расход жидкости (23) также изменяются во времени. Следовательно, несмотря на пространство депрессии движение жидкостей в пласте будет неустановившимся.
При , как видно из указанных формул, скорость и дебит галереи увеличиваются с течением времени, т. е. по мере продвижения контура нефтеносности.
Это легко объяснимо и из физических соображений. Движение жидкостей в пласте происходит под действием постоянного перепада давления . Величина же сопротивления, оказываемого обеими жидкостями, зависит от размеров их областей. С течением времени увеличивается область водоносности, сопротивление которой по сравнению с областью нефтеносности тех же размеров значительно меньше. Следовательно, общее сопротивление обеих областей во времени уменьшается , что при постоянной депрессии ведет к росту скорости фильтрации и дебита галереи.
3. Градиент давления в водоносной и нефтеносной областях, как это следует из формул (15) и (16) с учетом (21), увеличиваются во времени. Это же видно из рис.3. В нефтеносной области градиент давления больше, чем в
В задачах я менял те данные, которые можно изменить в практики, и с помощью которых мы можем определить как будут изменяться другие данные которые необходимо знать при добычи нефти и (газа)