kopilkaurokov.ru - сайт для учителей

Создайте Ваш сайт учителя Курсы ПК и ППК Видеоуроки Олимпиады Вебинары для учителей

Радиальная фильтрация и фильтрация газа

Нажмите, чтобы узнать подробности

Жидкости и газы движутся в продуктивных пластах в различных по размерам и форме каналах, образованных системой сообщающихся пор или трещин. Такое движение в поровой или трещинной среде называется фильтрацией.

В отличие от движения жидкостей и газов по трубам и в открытых руслах фильтрация имеет свои особенности: весьма малые поперечные размеры поровых каналов и малые скорости движения жидкости; большая роль сил трения вследствие вязкости жидкости и больших значений площади поверхности стенок поровых каналов.

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Наладить дисциплину на своих уроках.
Получить возможность работать творчески.

Просмотр содержимого документа
«Радиальная фильтрация и фильтрация газа»

Реферат

По дисциплине Физика пласта

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)


Тема работы: «Радиальная фильтрация и фильтрация газа»






























ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 3

1 Классификация фильтрационных потоков 4

2 Плоскорадиальная фильтрация 6

3 Фильтрация газа 8

Заключение 10

Список использованных источников 11































введение

Жидкости и газы движутся в продуктивных пластах в различных по размерам и форме каналах, образованных системой сообщающихся пор или трещин. Такое движение в поровой или трещинной среде называется фильтрацией.

В отличие от движения жидкостей и газов по трубам и в открытых руслах фильтрация имеет свои особенности: весьма малые поперечные размеры поровых каналов и малые скорости движения жидкости; большая роль сил трения вследствие вязкости жидкости и больших значений площади поверхности стенок поровых каналов.


1 КЛАССИФИКАЦИЯ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ПОТОКОВ

Скорость фильтрации w равна отношению объемного расхода жидкости (газа) через поперечное сечение рассматриваемого элемента пористой среды Q к площади нормального к направлению движения сечения этого элемента F:

Скорость фильтрации отличается от истинной скорости движения жидкостей или газов. Для определения скорости движения необходимо объемный расход Q разделить на площадь нормального к направлению движения поперечного сечения поровых каналов или (и) трещин :

Введение понятия скорости фильтрации позволяет рассматривать пласт как непрерывное поле скоростей фильтрации и давлений, величины которых в каждой точке пласта являются функцией координат этой точки и времени. Поле физической величины есть совокупность ее значений во всех точках рассматриваемой пространственной области в данный момент времени. Если поле изменяется во времени, оно называется нестационарным, в ином случае – стационарным.

Скорость относится к величинам, которые задаются не только числом, но и направлением (векторные величины). Положив в основу классификации зависимость вектора скорости от координат, можно выделить следующие типы фильтрационных потоков:

-одномерные w=f(x) ;

-двухмерные w=f(x,y) ;

-трехмерные w=f(x,y,z) .

Частным случаем двухмерного потока является плоскорадиальный фильтрационный поток, когда выполняется условие w=f(r) , то есть вектор скорости фильтрации является функцией расстояния до некоторой точки (рис.1). Сами же точки называются стоками (когда движение жидкости происходит от периферии к центру) или источниками (движение от центра к периферии).

При постоянном во времени давлении в данной точке пласта (стационарное поле давлений) фильтрационный поток называется установившимся; если давление в такой точке изменяется с течением времени (нестационарное поле), фильтрационный поток называется неустановившимся.

При изучении процессов фильтрации различают потоки сжимаемой и несжимаемой жидкостей, потоки однородных жидкостей, смесей и др.

Рис. 1 Схема плоскорадиального потока



2 ПЛОСКОРАДИАЛЬНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ

Рассмотрим движение несжимаемой жидкости, имеющей вязкость μ, в однородном горизонтальном пласте постоянной толщины h в направлении от контура питания к скважине (рис.2). Давление на контуре питания , в скважине . Радиусы контура питания , скважины . Движение жидкости предполагается установившимся плоскорадиальным; закон фильтрации – линейный.

Рис.2 Вертикальное сечение пласта и линия распределения давления для плоскорадиального потока (линия )

Расход жидкости (дебит скважины) можно определить следующим образом:

где F - площадь нормального по отношению к линиям тока сечения.

При Плоскорадиальном движении таким сечением является боковая поверхность цилиндра с площадью

Расписав скорость фильтрации в соответствии с законом Дарси, получаем следующую формулу расхода жидкости:

Разделив переменные и проинтегрировав их получаем уравнение:

Представим, что в пласте работает фиктивная скважина радиусом ( ) и давлением на забое Р. Ее дебит определяется по формуле:

где

Из этих выражений получаем уравнения распределения давлений в пласте:
















3 ФИЛЬТРАЦИЯ ГАЗА

Газ отличается от капельной жидкости, в первую очередь, большей сжимаемостью. Согласно закону Бойля-Мариотта газ занимает объем, обратно пропорциональный давлению, при котором он находится (при условии сохранения постоянной температуры). Расстояние между отдельными молекулами газа велико, поэтому можно считать, что взаимодействие между ними практически отсутствует. Газ занимает весь объем, в котором он находится. При увеличении давления газ может практически неограниченно сжиматься. Газ, который характеризуется беспредельным сжатием, называется идеальным. Для решения большинства задач подземной гидромеханики модель идеального газа является вполне достаточной. При больших давлениях и температурах взаимодействие между молекулами газа становится ощутимым и его необходимо учитывать. В этом случае газ следует считать реальным.

Функцию газа в пласте достаточно точно описывает функция Лейбензона. Она позволяет применять уравнение несжимаемой жидкости и для фильтрации сжимаемой жидкости, в том числе и газа.

Функция Лейбензона выражена так:

При плоскорадиальной фильтрации газа по линейному закону его массовый расход определяется по формуле:

Объемный расход приведенный к атмосферному давлению:

Из этих выражений получаем уравнения распределения давления газа в пласте:



























ЗАКЛЮЧЕНИЕ


Фильтрация жидкости и газа при плоскорадиальной фильтрации обуславливается тем, что площадью фильтрации флюида является площадь цилиндра и стоит это учитывать. Зависимость давления от радиуса питания выражается в интегральной форме, поэтому поверхность образованная вращением графика зависимости называется воронкой депрессии.



























Список использованных источников

1. Пономарева И.Н., Мордвинов В.А. Подземная гидромеханика: Учебное пособие. – Пермь, Перм. гос. техн. ун-т, 2009. – 103стр., ил.19.

2. Басниев К. С, Кочина И. Н., Максимов В. М. Подземная Б 27 гидромеханика: Учебник для вузов. -М.: Недра, 1993. 416 с:





















Получите в подарок сайт учителя

Предмет: Прочее

Категория: Прочее

Целевая аудитория: Прочее

Скачать
Радиальная фильтрация и фильтрация газа

Автор: Горбунов Александр Сергеевич

Дата: 19.06.2021

Номер свидетельства: 583720


Получите в подарок сайт учителя

Видеоуроки для учителей

Курсы для учителей

ПОЛУЧИТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО МГНОВЕННО

Добавить свою работу

* Свидетельство о публикации выдается БЕСПЛАТНО, СРАЗУ же после добавления Вами Вашей работы на сайт

Удобный поиск материалов для учителей

Ваш личный кабинет
Проверка свидетельства