- •Лекции по физике пласта. Лекция №1.
- •Предмет, задачи и специфики дисциплины «Физика пласта».
- •Методы исследования характеристик пласта:
- •Методы изучения пласта.
- •Лекция №2.
- •2. Типы взаимодействия пластов.
- •3. Пласт, как термодинамическая система
- •Виды гетерогенности.
- •Особенности твёрдой фазы.
- •Уровни неоднородности.
- •Лекция №3.
- •7. Гранулометрический анализ.
- •8. Глинистость пласта.
- •9. Окатанность.
- •10. Пористость нефтяного и газового пласта.
- •11. Типы коллекторов.
- •Лекция №4.
- •12. Количественные и качественные характеристики.
- •16. Условия совместной фильтрации.
- •17. Условия совместного движения трёх фаз.
- •Способы определения.
- •18. Обобщённый закон Дарси.
- •Лекция №6.
- •19. Структура внутрипорового пространства и её влияние на фильтрационные и ёмкостные свойства.
- •20. Модели проницаемости.
- •21. Формулы, связывающие коэффициент проницаемости и капиллярное давление.
- •Лекция №7.
- •22. Физика деформационных процессов в нефтегазовых пластах.
- •23. Объёмный коэффициент упругости пласта:
- •24. Эффективные напряжения.
- •25. Деформационная форма.
- •26. Реологические модели.
- •27. Пластическая деформация.
- •Лекция №8.
- •28. Прочность и разрушение породы.
- •29. Теория критических трещин Гриффитса.
- •30. Реологические свойства нефтегазовых пластов.
- •31. Поведение пласта при циклических нагрузках.
- •32. Волновые свойства нефтегазовых пластов.
- •Волны Ленда.
- •Лекция №10.
- •33. Тепловые процессы в нефтегазовых пластах.
- •34. Механизмы теплопередачи.
- •Кондуктивный перенос тепла;
- •Конвективный перенос;
- •Теплообмен, связанный с излучением.
- •Количественное описание переноса тепла.
- •QgrаdТ.
- •Коэффициенты, характеризующие тепловые свойства пласта.
- •Теплоёмкость:
- •Теплопроводность.
- •Температуропроводность.
- •Теплопередача.
- •Лекция №11.
- •35. Физическое состояние нефти и газа при различных условиях в залежи.
- •36. Состав и классификация природных нефтей и газов. Нефти.
- •37. Парциальные давления и объёмы. Основные законы.
- •Закон Дальтона
- •Закон Амага
- •38. Жидкие смеси, их состав. Идеальные и реальные газы.
- •Лекция №12.
- •39. Плотность природного газа и стабильного конденсата.
- •40. Вязкость газов и углеводородных конденсатов.
- •Лекция №13.
- •41. Фазовое равновесие в углеводородных системах.
- •Ткр.Эксп. Ткр.Расч.
- •42. Растворимость газов в нефти.
- •43. Давление насыщения нефти газом.
- •44. Коэффициент сжимаемости нефти. Объёмный коэффициент.
- •Коэффициент усадки.
- •45. Плотность и вязкость пластовой нефти.
- •46. Структурно-механические свойства нефти. Аномальные жидкости.
- •Старение нефти.
- •Лекция 15. Упруго пластические жидкости.
- •Вязкопластическая жидкость.
- •Степенная жидкость.
- •Вязкоупругая жидкость.
- •Лекция №16.
- •2. Адсорбционная вода;
- •3. Плёночная вода;
- •4. Свободная вода;
- •Физические свойства пластовых вод.
- •Плотность.
- •Тепловое расширение воды.
- •Вязкость воды.
- •Выпадение неорганических осадков из пластовых вод.
- •Лекция №17. Влияние термодинамических условий на выпадение солей. (продолжение к лекции №16).
- •Поступление на забой скважины вод из разных горизонтов.
- •49. Явления на поверхности раздела фаз.
- •Поверхностные натяжения.
- •Параметр смачивания и краевой угол смачивания.
- •Работа адгезии.
- •Теплота смачиваемости.
- •Лекция №17_1 Влияние термодинамических условий на выпадение солей. (продолжение к лекции №16).
- •Поступление на забой скважины вод из разных горизонтов.
- •49. Явления на поверхности раздела фаз.
- •Поверхностные натяжения.
- •Параметр смачивания и краевой угол смачивания.
- •Работа адгезии.
- •Теплота смачиваемости.
- •Лекция №18.
- •Ггидрофобизации, или адсорбции, пород.
- •50. Физические основы вытеснения нефти и газа из пластов.
- •Лекция №19.
- •51. Виды остаточной нефти и механизмы их образования.
- •51.1. Виды остаточной нефти и механизмы их образования.
- •Лекция №20.
- •5) Остаточная нефть, образовавшаяся в результате неустойчивого процесса вытеснения.
- •Лекция №21.
- •52. Способы оценки остаточной нефти.
- •Геофизические методы.
- •Методы Увеличения Нефтеотдачи (мун).
- •53. Техногенное изменение пласта по технологиям.
- •54. Физические принципы повышения продуктивности скважин.
- •Лекция №22.
- •54.1 Физические методы повышения продуктивности скважин.
23. Объёмный коэффициент упругости пласта:
=1/VплdVпор/dр=kппор
24. Эффективные напряжения.
В реальных геологических условиях на пласт действует горное давление.
Рг
Это горное давление воспринимается порами и флюидом:
эф
Pпл
Рг=эф+Рпл
Когда в процессе разработки происходит изменение Рпл, происходит рост эффективных напряжений, т.к. Рг – величина постоянная.
При равномерно напряжённом состоянии значение эффективных напряжений может быть вычислено по следующей формуле:
эф=(1+2+3)/3
Т.о. в процессе разработки залежи происходит изменение эффективных напряжений, что приводит к тому, что свойства пласта (например, m, kпр) оказываются не такими, как до разработки:
m=m0(е-эф)
m=m0-
kпр=kпр.0е-эф
kпр=kпр.0-,
где , - коэффициенты, характеризующие m или kпр.
Закон фильтрации при действии эффективных напряжений выражается формулой:
V=k()/grаd
dр=-dэф
Если мы имеем степенную зависимость, то закон фильтрации запишется следующим образом:
V=k1-/d/dх.
В процессе разработки изменятся и закономерности фильтрации (движение флюидов).
25. Деформационная форма.
Большая часть пород при отсутствии высокого всестороннего давления как в условиях одноосного, так и сложного напряжённого состояния при быстром нагружении или разгрузке в большом диапазоне напряжений подчиняется закону Гука.
По мере увеличения напряжения на сжатие усиливается и деформация.
Можно приблизительно подобрать такие значения, что деформацию можно будет считать линейной.
Если пласт изотропен и однороден, то связь между деформациями и напряжениями запишется как:
х=1/Е(х - (у+z))
у=1/Е(у - (z+х))
z=1/Е(z - (у+х))
х, у, z – главные нормальные напряжения;
-
- коэффициент Пуассона;
Е - модуль Юнга.
Сдвиговые деформации можно расписать как:
ху=1/Gху;
уz=1/Gуz;
zх=1/Gzх.
G – модуль сдвига.
Связь между такими параметрами, как G, и Е находится с помощью соотношения:
G=Е/(2(1+))
Упругие свойства пласта зависят от:
-
минералогии;
-
особенностей строения, в частности:
-
слоистого строения
Е1 V1 11
Е2 V2 12
Е3 V3 13
При сдавливании пласта поперёк напластований его общая деформация складывается из полных деформаций всех слоёв и:
1/Е=Vi/Еi
При сдавливании пласта вдоль напластований, то направления суммируются и:
ЕII=ViЕi
Анизотропия – разница свойств Е и ЕII напластований.
Т.о. выражается анизотропия деформационных свойств. Величина анизотропии характеризуется цифрами 0.7¼1.55. (Антрацит, глина, песчаник).
Модули упругости зависят от направления исследований.
-
Пористость
Относительное удлинение связано с пористостью зависимостью:
Е/Е0=(1 - аkп)2
Минимальными значениями, связанными с модулем Юнга, как правило, обладают кварцы, а полевые шпаты и известняки – максимальным.
-
Предел прочности
Напряжение, при котором возникает разрушение пласта, называется пределом прочности.
р - линия соответствует упругой модели,
- пластичной.