- •К.О. Каширина подземная гидромеханика Тюмень – 2010
- •Каширина к.О. Подземная гидромеханика. Учебник – Тюмень: ТюмГнгу, 2010. – с.
- •Предисловие
- •Плоские задачи теории фильтрации
- •Физические основы теории фильтрации, основные понятия. Закон дарси
- •Геометрические характеристики пористой среды
- •1.2. Скорость фильтрации. Истинная или действительная средняя скорость движения частицы
- •1.3. Линейный закон фильтрации Дарси. Коэффициенты фильтрации и проницаемости
- •Тока переменного сечения
- •Соотношения между метрическими единицами и единицами Si
- •1.4. Нарушение линейного закона фильтрации при больших и малых скоростях. Пределы применимости закона Дарси
- •Критических чисел Рейнольдса
- •1.5. Дифференциальные уравнения теории установившейся фильтрации однородно жидкости
- •2. Установившееся движение несжимаемой жидкости в недеформируемой пористой среде. Приток к стоку и источнику на плоскости и в пространстве
- •2.1. Напорный приток к дренажной галерее. Время движения частиц
- •2.2. Плоскорадиальное движение. Приток к совершенной скважине, расположенной в центре кругового пласта
- •2.3. Время движения частицы жидкости, движущейся по радиусу от контура питания к скважине
- •Стоки и источники на плоскости
- •Стоки и источники в пространстве
- •2.6. Фильтрация неньютоновских жидкостей
- •От градиента скорости сдвига
- •3.Плоские задачи теории фильтрации
- •3.1. Связь теории функции комплексного переменного с плоской задачей теории фильтрации. Функция тока. Комплексный потенциал
- •3.2. Установившийся приток к группе совершенных скважин. Интерференция совершенных скважин
- •Неограниченной плоскости
- •Взаимодействии совершенных скважин
- •Прямолинейный контур питания
- •В пласте с прямолинейным контуром питания
- •Питания на дебит
- •Для полосообразной залежи
- •Для круговой залежи
- •Эллиптическом пласте
- •4. Установившееся движение однородной сжимаемой жидкости и газа по линейному и нелинейному законам фильтрации
- •4.1. Одномерное установившееся движение сжимаемой жидкости и газа в трубке тока переменного сечения. Функция Лейбензона
- •4.2. Стационарная фильтрация упругой капельной жидкости в недеформируемой пористой среде
- •4.3. Стационарная фильтрация газа
- •Несжимаемой жидкости и газа к галерее
- •Протоке несжимаемой жидкости и газа
- •И газа к совершенной скважине
- •Притока жидкости и газа к совершенной скважине
- •4.4. Индикаторные диаграммы для несжимаемой жидкости и для газа при линейном и нелинейном законах фильтрации
- •Исследований газовой скважины
- •5. Безнапорное движение жидкости в пористой среде
- •5.1. Особенности безнапорного движения
- •Перемычку при горизонтальном непроницаемом основании
- •Безнапорной фильтрации через прямоугольную перемычку
- •5.2. Гидравлическая теория безнапорного движения через прямоугольную перемычку на горизонтальном основании
- •5.3. Гидравлическая теория безнапорного притока к совершенной скважине
- •5.4. Дифференциальные уравнения гидравлической теории нестационарной безнапорной фильтрации
- •6. Задачи вытеснения одной жидкости другой. Фильтрация неоднородных жидкостей
- •6.1. Общие представления о продвижении краевых и подошвенных вод к нефтяным и газовым скважинам
- •6.2. Вытеснение нефти водой из трубки тока переменного сечения
- •Трубки тока переменного сечения
- •6.3. Прямолинейное движение границы раздела с постоянными толщиной, пористостью и проницаемостью пласта
- •6.4. Плоскорадиальное движение границы раздела с постоянными толщиной, пористостью и проницаемостью пласта
- •Границы раздела двух жидкостей
- •6.5. Кинематические условия на подвижной границе раздела. Характер движения водонефтяного контакта (внк) в наклонных пластах
- •6.6. О некоторых особенностях вытеснения газированной нефти водой и газа газированной нефтью при разработке нефтяных оторочек
- •6.7. Многофазная фильтрация. Упрощенные математические модели вытеснения одной жидкости другой
- •Проницаемостей при вытеснении нефти водой и газом
- •Насыщенностей в зоне вытеснения
- •Табулированные значения насыщенности на фронте вытеснения sф и средней насыщенности sср в зоне вытеснения как функции параметра m0 отношения вытесняющей жидкости к вытесняемой
- •Табулированные значения производной функции Бакли – Леверетта f1'(s)в зависимости от насыщенности вытесняющей жидкости s. Веснение нефти водой
- •При вытеснении нефти водой
- •6.15. Зависимость Kг/Kн от насыщенности sн при параметре sг
- •7. Неустановившаяся фильтрация однородной упругой жидкости
- •7.1. Основные положения упругого режима
- •7.2 Решение одномерных задач методом последовательной смены стационарных состояний
- •Жидкости к прямолинейной галерее.
- •7.3. Точные решения для притока упругой жидкости к прямолинейной галерее и к точечному стоку (источнику) на плоскости
- •Состояния (по в.Н. Щелкачеву)
- •Действующей с постоянным дебитом (по в.Н. Щелкачеву)
- •Литература
Насыщенностей в зоне вытеснения
Величины s для точки касания А и точки В определяют фронтальную и среднюю насыщенности соответственно. Этот метод утомительный и носит приближенный характер. Для определения зависимости sф=F (m0) нами решалось уравнение (6.68) на ПЭВМ методом итерации. Результаты расчетов сведены в табл. 6.1. В табл. 6.2 приведены значения .
Для вытеснения нефти водой и газа водой (нефтью) с помощью ПЭВМ построены графические зависимости производной функции Бакли-Леверетта f’(σф); σф=F(μ0) и σср=F(μ0) (рис.6.11 и 6.12).
Таблица 6.1
Табулированные значения насыщенности на фронте вытеснения sф и средней насыщенности sср в зоне вытеснения как функции параметра m0 отношения вытесняющей жидкости к вытесняемой
s |
m0 |
|||||
1 |
0,5 |
0,25 |
0,167 |
0,100 |
0,050 |
|
Вытеснение нефти водой, m0=mв/mн (по Чарному—Чен Чжун-Сяну) |
||||||
sф |
0,7289 |
0,6931 |
0,6527 |
0,6278 |
0,5954 |
0,5516 |
sср |
0,7654 |
0,7373 |
0,7042 |
0,6826 |
0,6538 |
0,6123 |
Вытеснение газа водой (нефтью), m0=mг /mв (по Чарному—Чен Чжун-Сяну); m0=mг /mн |
||||||
sф |
0,5323 |
0,4875 |
0,4429 |
0,4177 |
0,3871 |
0,3485 |
sср |
0,5736 |
0,5328 |
0,4906 |
0,4663 |
0,4357 |
0,3961 |
Вытеснение нефти водой, m0=mв /mн (по Курбанову—Куранову) |
||||||
sф |
0,6208 |
0,5659 |
0,5105 |
0,4788 |
0,4400 |
0,3912 |
sср |
0,6880 |
0,6392 |
0,5871 |
0,5560 |
0,5165 |
0,4644 |
Таблица 6.2
Табулированные значения производной функции Бакли – Леверетта f1'(s)в зависимости от насыщенности вытесняющей жидкости s. Веснение нефти водой
s |
m0 |
||||||||||
Вытеснение нефти водой по Курбанову – Куранову), μ0=μв /μн |
|||||||||||
1
|
0,5
|
0,25
|
0,167
|
0,100
|
0,050
|
||||||
0,15
|
0,0727
|
0,1442
|
0,2833
|
0,4168
|
0,6725
|
0,2372
|
|||||
0,20
|
0,1639
|
0,3213
|
0,6178
|
0,8900
|
1,3784
|
2,3113
|
|||||
0,25
|
0,3642
|
0,6965
|
1,2775
|
1,7611
|
2,5144
|
3,5638
|
|||||
0,30
|
0,7841
|
1,4222
|
2,3705
|
3,0057
|
3,7253
|
4,1169
|
|||||
0,35
|
1,5786
|
2,5749
|
3,6134
|
4,0104
|
4,0851
|
3,4188
|
|||||
0,40
|
2,7820
|
3,7686
|
4,1111
|
3,8772
|
3,2280
|
2,1505
|
|||||
0,45
|
3,8999
|
4,0692
|
3,3640
|
2,7431
|
1,9603
|
1,1308
|
|||||
0,50
|
3,9938
|
3,1698
|
2,0937
|
1,5483
|
1,0105
|
0,5401
|
|||||
0,55
|
2,9172
|
1,9061
|
1,0943
|
0,7670
|
0,4778
|
0,2462
|
|||||
0,60
|
1,7285
|
0,9772
|
0,5210
|
0,3557
|
0,2168
|
0,1099
|
|||||
0,65
|
0,8708
|
0,4608
|
0,2372
|
0,1600
|
0,0966
|
0,0486
|
|||||
0,70
|
0,4072
|
0,2089
|
0,1058
|
0,0710
|
0,0426
|
0,0214
|
|||||
0,75
|
0,1838
|
0,0930
|
0,04667
|
0,0313
|
0,0188
|
0,0094
|
|||||
0,80
|
0,0817
|
0,0410
|
0,0206
|
0,0138
|
0,0082
|
0,0041
|
|||||
0,85
|
0,0360
|
0,0181
|
0,0090
|
0,0060
|
0,0036
|
0,0018
|
|||||
|
Вытеснение нефти водой, m0=mв /mн (по Чарному – Чен Чжун-Сяну) |
||||||||||
0,25
|
0,0990
|
0,0199
|
0,0396
|
0,0592
|
0,0986
|
0,1953
|
|||||
0,30
|
0,0299
|
0,0596
|
0,1186
|
0,1766
|
0,2918
|
0,5683
|
|||||
0,35
|
0,0896
|
0,1778
|
0,3499
|
0,5155
|
0,8340
|
1,5441
|
|||||
0,40
|
0,2658
|
0,5189
|
0,9895
|
1,4144
|
2,1584
|
3,5044
|
|||||
0,45
|
0,7633
|
1,4228
|
2,4888
|
3,2886
|
4,3619
|
5,3986
|
|||||
0,50
|
2,0013
|
3,3029
|
4,7182
|
5,3044
|
5,4990
|
4,7063
|
|||||
0,55
|
4,1675
|
5,3115
|
5,3933
|
4,8839
|
3,8873
|
2,4766
|
|||||
0,60
|
5,5167
|
4,8725
|
3,4904
|
2,6693
|
1,7954
|
0,9836
|
|||||
0,65
|
4,0881
|
2,6562
|
1,5355
|
1,0789
|
0,6736
|
0,3477
|
|||||
0,70
|
1,9408
|
1,0723
|
0,5647
|
0,3839
|
0,2332
|
0,1178
|
|||||
0,75
|
0,7366
|
0,3814
|
0,1941
|
0,1304
|
0,0785
|
0,0394
|
|||||
0,80
|
0,2560
|
0,1295
|
0,0652
|
0,0436
|
0,0262
|
0,0131
|
Продолжение таблицы 6.2
|
Вытеснение газа водой и нефтью, m0=mг /mв (mг /mн) (по Чарному – Чен Чжун-Сяну) |
|||||
0,25
|
0,8463
|
1,5673
|
2,7102
|
3,5456
|
4,6245
|
5,5602
|
0,30
|
2,2260
|
3,6037
|
5,0000
|
5,5047
|
5,5462
|
4,5785
|
0,35
|
4,5151
|
5,5248
|
5,3611
|
4,7370
|
3,6726
|
2,2817
|
0,40
|
5,5768
|
4,6860
|
3,2291
|
2,4296
|
1,6102
|
0,8715
|
0,45
|
3,7925
|
2,3805
|
1,3477
|
0,9398
|
0,5830
|
0,2995
|
0,50
|
1,6870
|
0,9169
|
0,4787
|
0,3244
|
0,1944
|
0,0992
|
0,55
|
0,6144
|
0,3160
|
0,1603
|
0,1076
|
0,0647
|
0,0324
|
0,60
|
0,2076
|
0,1048
|
0,0526
|
0,0352
|
0,0211
|
0,0106
|
0,65
|
0,0680
|
0,0343
|
0,0172
|
0,0115
|
0,0069
|
0,0034
|
0,70
|
0,0233
|
0,0112
|
0,0056
|
0,0037
|
0,0022
|
0,0011
|
0,75
|
0,0073
|
0,0036
|
0,0018
|
0,0012
|
0,0007
|
0,0004
|
0,80
|
0,0024
|
0,0012
|
0,0006
|
0,0004
|
0,0002
|
0,0001
|
Рис. 6.11. График зависимости производной функции Бакли–Леверетта