43475

Подземная гидромеханика. Методические указания

Курсовая

География, геология и геодезия

Фильтрационноемкостные параметры коллекторов Задание 1 Для величины пористости m=30 для 1 варианта и диаметра частиц d=020 мм определить удельную поверхность Sуд фиктивного грунта радиус пор идеального грунта R проницаемость k идеального грунта удельную поверхность и проницаемость реального грунта. Задание 2 Куб с ребром 1м наполнили шарами диаметром 10 см каждый а куб с ребром 1 см точно также уложили шарами диаметром 1 мм каждый.

Русский

2013-11-05

188 KB

65 чел.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ЮГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

КАФЕДРА ГЕОЛОГИИ

КУРСОВАЯ РАБОТА

«Решение основных задач подземной гидромеханики»

Методические указания

по  выполнению  курсовой работы по курсу «Подземная гидромеханика»

для студентов специальности

130304  - «Геология нефти и газа» очного и заочного обучения

Ханты-Мансийск 2010

Решение основных задач подземной гидромеханики

Методические указания

по  выполнению  курсовой работы по курсу «Подземная гидромеханика»

для студентов специальности

130304  - «Геология нефти и газа» очного и заочного обучения

Составитель  - преподаватель кафедры геологии А. А. Жильцова

СОДЕРЖАНИЕ:

Введение……………………………………………………………………4

Задачи для решения………………………………………………………..4

1. Фильтрационно-емкостные параметры коллекторов..………….....4

2. Закон Дарси ………………………………………………………......4

  1.  Границы применимости Закона Дарси ………………………….....5
  2.  Установившаяся потенциальная одномерная фильтрация …….…6
  3.  Движение жидкости в пласте с неоднородной проницаемостью...7
  4.  Установившаяся плоская фильтрация жидкости. Интерференция скважин…………………………………………………….…………8

Таблица вариантов………………………………………………………....9

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания  предназначены для студентов очного и заочного обучения по специальности 130100 - «Геология и разведка полезных ископаемых», выполняющих  курсовую работу по курсу «Подземная гидромеханика» по теме с обобщенным наименованием «Решение основных задач подземной гидромеханики».  Методические указания  включают типовые задачи для самостоятельного решения, предусмотренные данным курсом, с предоставлением индивидуального задания каждому студенту.   

Задачи для  решения

1. Фильтрационно-емкостные параметры коллекторов

Задание 1

Для величины пористости m=30% (для 1 варианта) и диаметра частиц d=0,20 мм определить удельную поверхность Sуд фиктивного грунта, радиус пор идеального грунта R, проницаемость k идеального грунта, удельную поверхность и проницаемость реального грунта.

Задание 2

Куб с ребром 1м наполнили шарами диаметром 10 см каждый, а куб с ребром 1 см точно также уложили шарами диаметром 1 мм каждый. Пористость, какой засыпки больше? Ответ обоснуйте.

2. Закон Дарси

Задание 1

Определить коэффициент фильтрации, проницаемость и скорость фильтрации, если известно, что площадь поперечного сечения горизонтально расположенного образца песчаника F=40см2, длина образца L=20 см, разность давлений на входе жидкости в образец и на выходе h=0,1aт, удельный вес жидкости = 1000 кг/м3, динамический коэффициент вязкости =5 спз и расход Q равен 10 см3/мин.

Примечание: необходимо учесть, что при стандартных условиях удельный вес жидкости  рт = 1360 кг/м3. 

Задание 2

Определить скорость фильтрации и среднюю скорость движения газа у стенки гидродинамически совершенной скважины, если известно, что приведенный к атмосферному давлению объемный расход газа Qат=0,8 млрд м3/сут, радиус скважины rc= 0,12 м, мощность пласта h=30 м, его пористость m=20%, абсолютное давление газа на забое pc= 50 aт.

Задание 3

Через два однородных образца пористой среды, содержащих глинистые частицы, с целью определения коэффициента проницаемости и коэффициента фильтрации пропускали:  

а) пресную воду при t=25°C при перепаде давления h = 200 мм рт. ст. с расходом Q=4 см3/мин,     

в) соленую воду с удельным весом =1103 кг/м3 и вязкостью =2 спз при той же разности давления, что и в первом случае  и с расходом Q=0,2 см3/с. Размеры образцов: длина L=10 см, площадь поперечного сечения F=10 см2. 

Найти отношение коэффициентов проницаемости и фильтрации для случаев а и в. В каком из случаев полученные коэффициенты имеют меньшие значения  и почему? Ответ обоснуйте. Учесть, что при температуре t=25°C для пресной воды =1100 кг/м3, =1спз, удельный вес жидкости при стандартных условиях

 рт = 1360 кг/м3. 

Задание 4

Определить cкорocть фильтрации и среднюю скорость  движения при плоско-радиальной фильтрации газа к скважине в точке на расстоянии r = 20 м от центра скважины, если давление в этой точке равно р = 90 aт, мощность пласта h = 15 м, пористость его m = 30%, а приведенный к атмосферному давлению дебит Qат=1,5 млрд  м3/сут.

3. Границы применимости Закона Дарси

Задание 1

Определить значение числа Рейнольдса по выражениям Павловского, Щелкачева и Миллионщикова у стенки гидродинамически несовершенной по характеру вскрытия нефтяной скважины, если  известно, что эксплуатационная колонна перфорирована, на каждом погонном метре колонны прострелено 10 отверстий диаметром d0 = 20 мм, мощность пласта h=10м, проницаемость пласта k=2 д, пористость m = 20%, коэффициент вязкости нефти = 5 спз, плотность нефти ρ = 870 кг/м3 и дебит скважины составляет 150 м3/сут. Сравнить полученные значения числа Рейнольдса с критическими значениями и сделать соответствующие выводы.

Задание 2

Определить радиус призабойной зоны rкр, в которой нарушен закон Дарси, при установившейся плоско-радиальной фильтрации идеального газа, если известно, что приведенный к атмосферному давлению дебит скважины Qат =2млрд м3/сут, мощность пласта h = 20 м, проницаемость k = 1,2 д, пористость пласта m=25%, динамический коэффициент вязкости газа в пластовых условиях =0,02 спз, плотность газа при атмосферном давлении и пластовой температуре ρат = 0,7 кг/м3

Примечание. В решении использовать число Рейнольдса по формуле М. Д. Миллионщикова  и за Reкр  взять нижнее значение Reкр = 0,022.

Задание 3

Дебит газовой скважины, приведенный к атмосферному давлению при пластовой температуре Qат=2•106 м3/сут, абсолютное давление на забое рс=100ат, мощность пласта h= 20 м, коэффициент пористости пласта m= 25%, коэффициент проницаемости k=1,6 д , средний молекулярный вес  газа М=18, динамический коэффициент вязкости в пластовых условиях = 2,5 спз, температура пласта 45°С.

Определить, имеет ли место фильтрация по закону Дарси в призабойной зоне совершенной скважины радиусом rc= 10см. Молекулярный объем газа составляет 22,4 моль/л .

4. Установившаяся потенциальная одномерная фильтрация

Задание 1

Определить давление на расстоянии 20 и 200 м от скважины при плоскорадиальном установившемся движении несжимаемой жидкости по линейному закону фильтрации. Будем считать, что проницаемость пласта k=1,5 д, мощность пласта h=20 м, давление на забое скважины рс=80 aт, радиус скважины rc= 12,4 см, коэффициент вязкости нефти =6 спз, плотность нефти =0,870 т/м3 и весовой дебит скважины G=180т/сут.

Задание 2

Определить время t, за которое частица жидкости подойдет к стенке скважины с расстояния r0=300 м, проницаемость пласта k=1,5 д, вязкость нефти =5 спз, депрессия во всем пласте радиусом R=1 км составляет р=20ат, мощность пласта h = 20 м, пористость пласта m = 25%, радиус скважины rc=  10 см.

Задание 3

Как изменится дебит скважины Q при увеличении радиуса скважины втрое?

1) Движение происходит по линейному закону фильтрации.

2) Фильтрация происходит по закону Краснопольского.

Начальный радиус скважины rc=0,l м. Расстояние до контура питания Rк=5 км.

Задание 4

Найти изменение перепада давления р  при увеличении радиуса скважины вчетверо, при котором дебит остается прежним. Рассмотреть два случая, как в предыдущем задании. Начальный радиус скважины rc=0.l м, расстояние до контура питания Rк = 1 км.

Задание 5

Во сколько раз необходимо увеличить радиус скважины, чтобы дебит ее при прочих равных условиях утроился?

1) Движение жидкости происходит по закону Дарси.

2) Жидкость фильтруется по закону Краснопольского.

Начальный радиус скважины rc=0,l м. Расстояние до контура питания Rк= 1 км. 

5. Движение жидкости в пласте с неоднородной проницаемостью

Задание 1

Определить дебит дренажной галереи при установившейся фильтрации жидкости по закону Дарси в неоднородном по проницаемости пласте, если известно, что проницаемость пласта на длине l1 = 2 км постоянна и равна k1=800 мд, а на длине l2=500 м в призабойной части пласта уменьшается линейно от значения k1 до значения k2=80 мд. Давление на контуре питания рк=100 ат, давление на забое галереи рг=75 ат, динамический коэффициент вязкости µ=5 спз, мощность пласта h=15 м, ширина фильтрационного потока В=600 м.

Задание 2

По данным предыдущей задачи найти распределение давления в пласте.

6. Установившаяся плоская фильтрация жидкости. Интерференция скважин

Задание 1

Определить дебит батареи из четырех скважин расположенных  вдали от контура питания, и одной скважины, находящейся в центре (см. рисунок), если известно, что все скважины находятся в одинаковых условиях: радиус батареи R1=200м, расстояние до контура питания Rк=10км; радиус скважины rc=0,1м; мощность пласта   h=10 м, потенциал на контуре питания к=40 см2/сек; потенциал на скважине с=30 см2/сек.

Задание 2

Определить дебиты скважин двух круговых батарей с радиусами R1=1000м  и R2=600м, расположенных концентрично в круговом пласте с радиусом контура питания Rк=3500 м. Скважины радиусом rс=10см эксплуатируются при постоянных забойных давлениях рс1=100 ат, рс2=95 ат; давление на контуре питания рк=125 ат; мощность пласта h=10 м; проницаемость пласта k=0,2 д, вязкость нефти =5 спз. Число скважин в батареях m1=10, m2=6. Схема эквивалентных фильтрационных сопротивлений представлена на рисунке.


ТАБЛИЦА ВАРИАНТОВ

№ варианта

1

2

3

4

5

6

Задание 1

Задание 1

Задание

 2

Задание 3

Задание 4

Задание

1

Задание 2

Задание 3

Задание 1

Задание 2

Задание 1

Задание

1

Задание

2

m,%

d,

мм

F,

см2

L,

см

Q,млрд м3/сут

m,%

L,

см

F,

см2

h,

м

m,%

Q3/сут

m,%

h,

м

m,%

Рс,

ат

m,%

h,

м

Рс,

ат

h,

м

r0,

м

h,

м

В,м

R1

h,

м

Рк,

ат

h,

м

1

30

0,2

40

20

0,8

20

10

10

15

30

150

20

20

25

100

25

20

80

20

300

15

600

200

10

125

10

2

20

0,1

30

10

1

19

13

20

20

22

170

16

34

28

110

30

30

90

15

200

25

500

160

34

135

14

3

15

0,3

50

15

0,9

23

29

25

10

17

200

18

17

33

90

22

25

100

10

250

16

700

220

17

115

18

4

25

0,13

25

30

1,2

35

34

8

34

19

160

26

24

38

120

17

16

70

34

280

32

650

180

24

105

22

5

22

0,15

35

25

1,5

31

17

18

17

23

220

37

19

40

150

19

32

110

17

340

14

550

210

19

108

13

6

17

0,17

45

16

1,4

16

24

23

24

35

180

24

27

15

130

23

14

120

24

290

18

710

165

27

128

29

7

19

0,22

55

32

0,85

18

19

14

19

31

210

13

35

13

140

35

18

130

19

310

22

620

140

35

138

34

8

23

0,12

44

14

0,92

26

27

16

27

16

165

28

21

30

125

31

22

125

27

320

13

580

150

21

160

17

9

35

0,21

22

18

2

37

35

9

35

18

140

33

33

22

135

16

13

115

35

315

29

660

145

33

155

24

10

31

0,25

36

22

1,8

24

21

21

21

26

150

38

30

17

115

18

29

135

21

350

10

590

230

30

170

19

11

16

0,3

28

13

1,6

13

33

12

33

37

145

40

25

19

105

26

15

75

33

270

34

610

190

20

165

27

12

18

0,32

38

29

2,1

28

15

30

30

24

230

15

16

23

108

37

10

85

30

285

17

570

155

16

112

35

13

26

0,19

20

34

1,3

33

30

26

25

13

190

25

32

35

128

24

34

95

25

325

24

690

175

32

128

21

14

37

0,16

46

17

0,7

38

25

32

16

28

155

30

14

31

138

41

17

105

16

390

19

540

185

14

100

33

15

24

0,26

36

24

2,2

40

16

19

32

33

175

22

18

16

160

28

24

65

32

385

27

714

215

18

110

30

16

13

0,34

27

19

0,5

15

32

15

14

38

185

17

22

18

155

33

19

140

14

360

35

640

120

22

90

20

17

28

0,28

43

27

0,84

25

14

22

18

40

215

19

13

26

170

38

27

137

18

410

21

530

130

13

120

15

18

33

0,14

39

35

1,64

22

18

36

22

20

120

23

29

37

165

40

35

142

22

260

33

630

125

29

150

25

19

38

0,4

54

21

2,8

17

22

27

13

15

130

35

15

24

112

15

21

150

13

420

30

705

150

25

130

16

20

40

0,42

60

33

2,55

30

20

6

29

25

125

31

10

41

128

13

33

148

29

228

20

645

170

28

140

32


рс2

рс1

2

2/

1

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

2/


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

20155. Микроскопы 111 KB
  1 освещается источником света 1 через конденсор 2 и преломившись в объективе световой поток дает нам изображение которое будет увеличенным действительным но перевернутое. Если в плоскости изображения предмета поместить экран в виде стеклянной пластины то оператор увидит через окуляр в плоскости этой пластины обратное изображение предмета которое по сравнению с изображением будет еще увеличенным но уже мнимым.ИЗО2 ОГУ22 эта головка двойного изображения которая используется для измерений расстояния между осями отверстий. Если...
20156. Классификация КИМ и область применения 74 KB
  1 Ручной трехкоординатный прибор ОУ отсчетное устройство; ЦПМ принтер Все операции связанные с измерением детали на ручном типе КИМ выполняются оператором вручную. Типичными операциями для такого типа машин являются: измерение межцентровых расстояний; определение расстояний между плоскостями; определение координат точек плавных криволинейных поверхностей и др. В настоящее время такой тип машин практически не выпускается. КИМ данного типа обеспечивают высокую точность измерения но обладают низкой производительностью поэтому не нашли...
20157. Узлы координатных перемещений и измерительные преобразователи КИМ 33.5 KB
  Трехкоординатные измерительные приборы предназначены для измерения и контроля размеров корпусных деталей блоки цилиндров корпуса насосов для контроля штампов прессформ для подготовки программ к станкам с ЧПУ. Измерительные системы координатных перемещений предназначены для отсчета перемещения подвижных узлов ТИП при измерении координат точек. Подавляющее большинство ТИП до 80 оснащено фотоэлектрическими измерительными системами имеющими растровые измерительные линейки штриховые меры.
20158. Устройства взаимодействия с измеряемой деталью КИМ 221.5 KB
  Три группы устройств: жесткие щупы; щуповые головки; оптические и проекционнооптические устройства. Щуповые головки являются одним из основных узлов и они в равной степени с измерительным преобразователем и узлами координатных перемещений участвуют в измерении координат точек и определяют точность универсальность и производительность КИМ. Щуповые головки дают возможность автоматизировать процесс измерения на КИМах. Все щуповые головки по принципу функционирования подразделяются на 2е большие группы: щуповые головки нулевыеголовки...
20159. Приборы для измерения угловых величин. Автоколлиматоры. Гоннометры. ОДГ 308 KB
  Изображение секундной и минутной шкал наблюдается с помощью окуляра 6 через полупентопризму 13 которая из мнимого изображения делает действительное. Неподвижный узел – сетка с минутной шкалой и указателем секундной шкалы. Изображение марки отразившись от зеркала 1 попадает между штрихами минутной шкалы и в процессе измерения его совмещают с ближайшим штрихом минутной шкалы. Смещение Δ измеряется по секундной шкале жестко связанной с линзой относительно указателя на минутной шкале и т.
20160. Приборы для измерения угловых величин. Уровни. Квадранты 480 KB
  Преобразователи угловых перемещений. Преобразователи угловых перемещений. непосредственное измерение углов в угловых величинах по угловым шкалам.
20161. Механические и гидростатические приборы при измерении отклонений от прямолинейности и плоскостности 1.31 MB
  Для более точной оценки просвета используют образец просвета рис. Рис.1 Рис.2 На рис.
20162. Оптико-механические и оптические приборы при измерении отклонений от прямолинейности и плоскостности 393 KB
  При проверке автоколлимационным и коллимационным методами измеряют углы наклона последовательно расположенных участков равных шагу измерения по отношению к исходной прямой заданной оптической осью трубы. Сущность метода визирования заключается в измерении расстояния от проверяемой поверхности до оптической оси зрительной трубы. Визирную ось зрительной трубы устанавливают параллельной прямой проходящей через крайние точки проверяемой поверхности при этом отсчёты в крайних точках должны быть одинаковыми. Этот недостаток можно устранить...
20163. Средства измерения отклонения форм цилиндрических поверхностей 94.5 KB
  К отклонениям формы цилиндрических поверхностей относятся: о отклонение от цилиндричности ; о отклонение от круглости ; = отклонения профиля продольного сечения. f φ 2π = f φ Для анализа отклонения профиля поперечного сечения можно использовать совокупность гармонических составляющих определяемых спектром фазовых углов и спектром амплитуд т. R=f φ х; Для аналитического изображения профиля поперечного сечения пользуются разложением функции погрешностей профиля в ряд Фурье: R0 – R = ∆ = f φ fφ=C0 2 ∑Ck coskφ φ0...