Сравнительный анализ установившихся потоков газа при различных законах фильтрации - Курсовая работа

Филиал Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине: «Подземная гидромеханика» по теме: «Сравнительный анализ установившихся потоков газа при различных законах фильтрации»Подземная гидромеханика - наука, изучающая законы течения природных жидкостей - нефти, воды и газа в пористой среде - теоретическая основа разработки нефтяных и газовых месторождений, одна из профилирующих дисциплин в учебном плане нефтяных вузов. Подземная гидромеханика является основой современной технологии нефтедобычи и добычи газа и имеет обширные области приложения в гидрогеологии, гидротехнике, инженерной геологии.При разработке газовых месторождений фильтрация газа и газоконденсатной смеси в пласте проходит отлично от фильтрации жидкости. Особенность фильтрации жидкостей и газов обусловлена различием их физических свойств, а также характером их изменения при различных давлениях и температурах.Одномерное движение газов: «Линейный закон фильтрации Дарси применим только в определенном диапазоне режимов фильтрации, т.е. необходимо выделить верхнюю и нижнюю границы применимости закона Дарси и соответствующие им две группы причин. Для этого вводится функция Лейбензона для идеального газа: В отличие от одномерного движения несжимаемой жидкости, в котором величина давления является линейной функцией, при фильтрации идеального газа давление по длине пласта изменяется по параболическому закону. «По мере приближения к галерее скорость фильтрации газа увеличивается, в отличие от одномерного движения несжимаемой жидкости, при котором скорость фильтрации постоянна. При движении газа этот рост скорости фильтрации происходит за счет расширения газа вследствие падения давления». Радиальное движение газов: Плоскорадиальный фильтрационный поток идеального газа имеет место в круговом пласте постоянной толщиной h c непроницаемой кровлей и подошвой пласта, радиусом , в центре которого имеется гидродинамически совешенная скважина радиусом Для изучения такого потока достаточно изучить движение вдоль одной любой траектории, т.е. поток является одномерным по радиусу.Рассмотрим способы определения основных характеристик фильтрационных потоков при плоскорадиальном движении газа с большими скоростями, когда причиной отклонения от закона Дарси являются значительные инерционные составляющие общего фильтрационного сопротивления. Для совершенного газа распределение давления в пласте дается формулой: Индикаторные линии, построенные в координатах , являются параболами (рис.2.2). Кроме того, по значению A1, найденному в результате исследования скважины, можно определить коллекторские свойства пласта, например, коэффициент гидропроводности.Функция давления для совершенного газа имеет вид: Расчетные формулы для плоскорадиальной фильтрации по степенному закону для совершенного газа: Для объемного дебита, приведенного к атмосферным условиям Если в формулах (2.9)-(2.12) положить n = 2, то получим расчетные формулы для закона фильтрации Краснопольского. Кривая распределения давления для несжимаемой жидкости имеет формулу гиперболы степени n - 1, т.е. воронка депрессии, будет гиперболоидом вращения. Кривая p(r) для газа (формула (2.11) располагается еще выше, чем для жидкости (при тех же значениях и ).При решении различных задач подземной гидродинамики для случаев нелинейной фильтрации за основу обычно берут формулу Дарси, в которой градиент давления возводится в некоторый показатель степени, или линейный закон фильтрации представляют двучленной формулой вида, одно из слагаемых которой также выражает закон Дарси. Существуют также и одночленные нестепенные формулы, выражающие нелинейный закон фильтрации, где вводится некоторый коэффициент фильтрационного сопротивления ? как функция числа Рейнольдса Re.Дано: 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 исходных данных, приведенных в табл.1. Закон распределения давления при установившейся фильтрации жидкости в полосообразном пласте: Где давление в произвольной точке пласта, Па; координата точки пласта, отсчитываемая от контура питания, м. Средневзвешенное по объему порового пространства пластовое давление определяется как среднеарифметическое между давлением на контуре питания и на галерее: Таким образом, теоретическое распределение давления в пласте при установившейся фильтрации несжимаемой жидкости графически представляется в виде прямолинейного графика - пьезометрической линии (рис.3.2), а распределение градиента давления и скорости фильтрации по длине линейного пласта - постоянная величина.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПО ТЕМЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ: «СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ УСТАНОВИВШИХСЯ ПОТОКОВ ГАЗА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ЗАКОНАХ ФИЛЬТРАЦИИ»

1.1 Установившееся движение газов по линейному закону фильтрации

1.2 Плоскорадиальный фильтрационный поток газа по двухчленному закону фильтрации

1.3 Плоскорадиальный фильтрационный поток газа по степенному закону фильтрации

1.4 Обобщенная интерпретация законов фильтрации газа

2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Задача №1

2.2 Задача №2

2.3 Задача №3

2.4 Задача №4

3. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ