
- •Курс лекций
- •Подземная гидромеханика
- •I. Основные понятия и законы фильтрации
- •1.Фильтрационные характеристики пористых сред.
- •Кривая распределения пор по диаметрам
- •2. Закон фильтрации Дарси.
- •3. Закономерности неламинарной фильтрации.
- •4. Особенности фильтрации при малых скоростях.
- •II. Дифференциальные уравнения фильтрации флюидов в нефтегазоносных пластах
- •1. Уравнение неразрывности.
- •2. Дифференциальное уравнение движения.
- •3. Уравнения состояния флюида и пористой среды.
- •4. Режимы нефтегазоводоносных пластов.
- •III. Установившееся движение несжимаемой жидкости в пористой среде
- •Дифференциальное уравнение установившейся
- •2. Прямолинейно-параллельный фильтрационный поток.
- •3. Плоскорадиальный фильтрационный поток.
- •4. Радиально-сферический фильтрационный поток.
- •IV. Фильтрационные течения несжимаемой жидкости в неоднородных пластах
- •1. Прямолинейно-параллельный фильтрационный поток в слоисто-неоднородном пласте.
- •Прямолинейно-параллельный фильтрационный поток в
- •3. Плоскорадиальный фильтрационный поток в зонально-неоднородном пласте.
- •V. Одномерные фильтрационные потоки при нелинейных законах фильтрации
- •1. Прямолинейно-параллельный фильтрационный поток.
- •2. Плоскорадиальный фильтрационный поток.
- •VI. Установившаяся плоская фильтрация
- •1. Точечные стоки и источники.
- •2. Метод суперпозиции.
- •III. Приток жидкости к группе скважин в пласте
- •VII. Метод отображения источников и стоков
- •1.Приток жидкости к скважине в пласте с прямолинейным контуром питания.
- •2.Приток жидкости к скважине , расположенной вблизи непроницаемой границы.
- •3. Приток жидкости к скважине , эксцентрично расположенной в круговом пласте.
- •VIII. Гидродинамика несовершенных скважин
- •2. Установившаяся фильтрация упругой жидкости.
- •3. Прямолинейно-параллельный фильтрационный поток идеального газа.
- •4. Плоскорадиальный фильтрационный поток
- •5. Плоскорадиальный фильтрационный поток реального газа по закону Дарси.
- •X. Неустановившееся движение упругой жидкости
- •1. Упругий режим пласта и его характерные особенности.
- •2.Упругий запас жидкости в пласте.
- •3.Дифференциальное уравнение неустановившейся
- •4.Плоскорадиальный фильтрационный поток упругой
- •5. Интерференция скважин в условиях упругого режима.
- •6. Приближенные методы решений.
- •XI. Взаимное вытеснение несмешивающихся жидкостей.
- •Прямолинейно – параллельное вытеснение нефти водой.
- •2.Плоскорадиальное вытеснение нефти водой.
- •3.Конус подошвенной воды.
- •XII. Фильтрация многофазных систем.
- •1 .Характеристики многофазной фильтрации.
- •2. Дифференциальные уравнения многофазной фильтрации.
- •3. Одномерная фильтрация двухфазной жидкости.
- •XIII. Движение жидкостей в трещиноватых
- •1. Особенности фильтрации в трещиноватых
- •2.Уравнение неразрывности потока в трещиноватых
- •4. Установившаяся одномерная фильтрация
- •XIV. Фильтрация неньютоновских жидкостей
- •Законы фильтрации неньютоновских жидкостей.
- •Одномерная фильтрация вязкопластичной жидкости.
- •I. Основные понятия и законы фильтрации . . . . . . . . 3
- •1. Фильтрационные характеристики пористых сред. . . . . . . . 3
- •2. Закон фильтрации Дарси. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
- •5. Интерференция скважин в условиях упругого режима. . . . 60
- •2. Дифференциальные уравнения многофазной фильтрации . . .72
- •1. Особенности фильтрации в трещиноватых
III. Приток жидкости к группе скважин в пласте
с удаленным контуром питания.
Пусть в горизонтальном пласте толщиной h расположена группа скважин
А1…Аi…Аn, работающих с различными забойными потенциалами
Фс1…Фсi…Фсn . Расстояние между i и j скважинами --- rij. Радиус скважины ….rC. Потенциал Фк на контуре питания считается заданным. Требуется определить дебит каждой скважины и скорость фильтрации в любой точке пласта.
Потенциал в любой точке пласта определяется по формуле (7).
В частности забойные потенциалы на каждой скважине будут равны (т. е. поместим точку М на забой скважины 1…i…n):
(9)
Система (9) состоит из n уравнений и содержит n+1 неизвестных
(n дебитов и постоянную С ).
Дополнительное уравнение получим , определив Фк
. (10)
Вычитая почленно из уравнений системы (9) уравнение (10), исключим C и получим систему из n уравнений с n неизвестными (qi).
.
(11)
Решив систему (11) можно определить дебиты всех скважин.
Скорость фильтрации в любой точке пласта М определяется как векторная сумма скоростей фильтрации, вызванных работой каждой скважины:
,
где
.
направлена
по радиусу от точки М к данной
скважине-стоку.
VII. Метод отображения источников и стоков
1.Приток жидкости к скважине в пласте с прямолинейным контуром питания.
Пусть в полубесконечном пласте с прямолинейным контуром питания работает одна добывающая скважина А с забойным потенциалом Фс. Требуется найти дебит скважины q , потенциал Ф и скорость фильтрации в любой точке пласта .
Для решения данной задачи используется так называемый “метод отображения источников и стоков.”
Зеркально отобразим скважину-сток А относительно контура питания скважиной-источником А’( если А-сток , то А’- источник и работает с одинаковым по величине дебитом ). В итоге получаем бесконечный пласт , в котором рассмотрим совместную работу двух скважин : стока А и источника А’. Потенциал в любой точке М :
.
(1)
Если
точка М на контуре питания , то
и потенциал на контуре питания :
;
(2)
т.е. потенциал на контуре питания и в данном случае остаётся постоянным .
Потенциал
на забое скважины А :
.
(3)
Из
(3) определяем дебит скважины А :
.
(4)
Если
бы контур питания был окружностью
радиуса
, то дебит скважины по формуле Дюпюи был
бы равен :
В реальных условиях форма контура питания MN обычно заключена между окружностью и прямой линией, т.е. :
.
(6)
Потенциал в любой точке М :
.
(7)
Скорость фильтрации в любой точке М равна векторной сумме скоростей фильтрации , вызванных работой реальной скважины стока А и фиктивной скважины – источника А’.
.
(
).
(8)
Используя
7) и (8) можно построить гидродинамическую
сетку фильтрационного потока: :