Нефтегазовая гидромеханика. Лекция №1. Тема 1.1. Основные понятия и определения

1.

Самарский государственный
технический университет
Кафедра «Теоретические основы теплотехники и гидромеханика»
НЕФТЕГАЗОВАЯ
ГИДРОМЕХАНИКА
д.т.н., профессор
Стефанюк Екатерина Васильевна
[email protected]
ауд. 23, 6 корпус.
ауд. 305, 9 корпус.
1

2.

Рекомендуемая литература
1. Басниев К.С., Дмитриев Н.М., Розенберг Г.Д. Нефтегазовая
гидромеханика. Учебное пособие для вузов. М. Ижевск:
Институт компьютерных исследований, 2005. 544 с.
2. Басниев К.С., Кочина И.Н., Максимов В.М. Подземная
гидромеханика. Учебник для вузов. М.: Недра, 1993. 416 с.
3. Чарный И.А. Подземная гидрогазодинамика. Гос. научн.техн. издательство нефтяной и горно-топливной
литературы, 1963. 397 с.
4. Пономарева И.Н., Мордвинов В.А. Подземная
гидромеханика: Учебное пособие. – Пермь, Перм. гос. техн.
ун-т, 2009. – 103стр.
3

3.

Лекция №1
Тема 1.1. Основные понятия и определения
4

4.

o Подземная гидромеханика - …
o Коллекторы - …
o Фильтрация - …
o Пористая среда - …
o Фильтрационное течение - …
5

5.

Томография нефтяного пласта
6

6.

Проектирование систем разработки
месторождений
1. Оптимальные схемы размещения добывающих и
нагнетательных скважин;
2. Забойные давления и дебиты скважин в различные
моменты процесса разработки;
3. Динамика текущей добычи нефти и обводнения
залежи;
4. Сроки работы групп скважин, полный срок
разработки залежи;
5. Особенности продвижения границы раздела воданефть (нефть-газ).
7

7.

Основные законы проектирования систем
разработки месторождений
1. Законы фильтрации жидкостей в пористых и
трещиновато- пористых средах;
2. Законы взаимодействия отдельных скважин в
процессе их совместной работы;
8

8.

История развития
подземной гидромеханики
Жуковский Николай Егорович (1847-1921 гг.)
o 1889 г. «Теоретическое
движении подпочвенных вод»;
исследование
о
o выведены
общие
дифференциальные
уравнения теории фильтрации;
o установлена
математическая
теплопроводности и фильтрации;
аналогия
o исследовано капиллярное поднятие воды в
пористой среде;
o решен ряд задач о притоке воды к скважинам.
9

9.

Павловский Николай Николаевич (1884-1937 гг.)
o 1922 г. «Теория движения грунтовых вод под
гидротехническими сооружениями и ее основные
приложения».
o Разработана математическая теория движения
грунтовых
вод
под
гидротехническими
сооружениями.
o Сформулированы задачи фильтрации
краевые задачи математической физики.
как
o Применен метод электрогидродинамической
аналогии для решения фильтрационных задач.
o Предложено
использование
параметра
Рейнольдса в качестве критерия существования
закона Дарси.
10

10.

Лейбензон Леонид Самуилович (1879-1951 гг.)
o 1931 г. «Нефтепромысловая механика».
o Исследование
жидкостей.
фильтрации
газированных
o Нестационарная фильтрация при расчетах
стягивания
контуров
нефтеносности
при
вытеснении нефти водой.
o Теория фильтрации природного газа.
11

11.

Российские ученые:
С. А. Христианович, Б. Б. Лапук, И. А. Чарный, В. Н.
Щелкачев, М.Т. Абасов, М.Г. Алишаев, И. М. Аметов, Е. Ф.
Афанасьев, Г. И. Баренблатт, Ю. П. Борисов, С. Н. Бузинов, В.
Я. Булыгин, Г. Г. Вахитов, М. М. Глоговский, Г.Л.Говорова,
А.Т. Горбунов, М.А. Гусейн-Заде, В.Л.Данилов, Ю. В. Желтов,
Ю. П. Желтова, С. Н. Закиров, Г. А. Зотов, В. М. Ентов, Р. Г.
Исаева и д.р.
Иностранные ученые:
А. Дарси, Ж. Дюпюи, М. Маскет, С. Бакли, М. Леверетт,
А. Ван Эвердинген, и У. Херст, Р. Коллинз, А. Э. Шейдеггер
(Канада), X. Азиза и Э. Сеттари (США), Н. Кристеа (Румыния)
и др.
12

12.

Особенности фильтрации
o малые размеры поровых каналов;
o крайне низкие скорости движения жидкостей;
o большая роль сил трения вследствие вязкости
жидкостей, огромных поверхностей поровых
каналов и их шероховатости.
13

13.

Характеристика пористых сред
по размерам пор:
o сверхкапиллярные (> 508 мкм);
o капиллярные (0,2…508 мкм) ;
o субкапиллярные (< 0,2 мкм).
по видам горных пород:
o проницаемые;
o плотные.
Виды коллекторов:
o поровые;
o трещинные.
14

14.

Модели грунтов
o Идеальный грунт - …
o Фиктивный грунт - …
15

15.

Тема 1.3. Фильтрационно-емкостные
свойства пористых сред
o Средняя пористость - …
VП
m
V
o Действительная пористость - …
VП dVП
m( M ) lim
V 0 V
dV
o Просветность (поверхностная пористость) - …
SП
s ( n)
S
o Действительная просветность - …
S П dS П
S 0 S
dS
s ( M , n) lim
13

16.

o Удельная поверхность пор - …
SП
V
14