III. ОДНОМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ НЕСЖИМАЕМОЙ
ЖИДКОСТИ В УСЛОВИЯХ ВОДОНАПОРНОГО РЕЖИМА Движение жидкости считается напорным, когда пьезометрическая линия располагается выше верхней непроницаемой границы потока (кровли пласта). Установившийся фильтрационный поток жидкости или газа называется одномерным в том случае, когда давление и скорость фильтрации являются функциями только одной координаты, взятой по линии тока. К одномерным потокам относятся: 1) прямолинейно-параллельный (или параллельно-струйный) фильтрационный поток; 2) плоскорадиальный; 3) радиально-сферический. Прямолинейно-параллельное движение несжимаемой Жидкости. Приток к дренажной галерее Прямолинейное параллельное движение имеет место в том случае, когда векторы скоростей фильтрации параллельны между собой. Если пласт горизонтальный, кровля и подошва непроницаемы, мощность пласта h и ширина пласта В всюду одинаковы, то в плане пласт представится прямоугольником (рис.6). Если в первом сечении пласта, соответствующем границе пласта с областью питания, поддерживается давление рк, а в другом сечении, совпадающем, например, с дренажной галереей и отстоящем от первого сечения на расстоянии l, поддерживается давление рг, то будет установившееся прямолинейно-параллельное движение. Направим ось Ох вдоль линии тока. Считая, что фильтрация происходит по закону Дарси, пласт однородный по пористости и проницаемости, можем определить объемный дебит (III.1) где ω = Вh — площадь сеченияпласта, нормального к направлению движения; давление в любом сечении пласта (III.2) и время, в течение которого частицы пройдут путь х, (III.З)
Плоскорадиальное напорное движение несжимаемой Жидкости. Приток к совершенной скважине. Формула Дюпюи При плоскорадиальном движении векторы скорости фильтрации направлены по радиусам к оси скважины, поэтому давление и скорость фильтрации зависят только от одной координаты r. При этом во всех горизонтальных плоскостях поле скоростей и давлений будет одинаковым. Примером плоскорадиального фильтрационного потока является приток к гидродинамически совершенной скважине, покрывшей горизонтальный пласт бесконечной протяженности на всю мощность h и сообщающейся с пластом через полностью открытую боковую поверхность цилиндра, отделяющую cтвол скважины от продуктивного пласта. Поток будет также плоскорадиальным при притоке к совершенной скважине радиуса rс (или оттоке от скважины), расположенной в центре ограниченного горизонтального цилиндрического пласта мощностью h и радиусом RK (рис. 7). Если на внешней границе пласта, совпадающей с контуром литания, поддерживается постоянное давление рк, а на забое скважины постоянное давление pс, пласт однороден по пористости и проницаемости, фильтрация происходит по закону Дарси, то объемный дебит скважины определится по формуле Дюпюи: (III.4)
где μ — динамический коэффициент вязкости. Закон распределения давления определяется по одной из формул: (III.5) либо (III.6) либо (III.7) Линия р=р(r) называется депрессионной кривой давления. Характерно, что при приближении к скважине градиенты давления и скорости фильтрации резко возрастают. При построении карты изобар следует учитывать, что радиусы изобар изменяются в геометрической прогрессии, в то время, как давление на изобарах изменяется арифметической прогрессии. Индикаторная линия — зависимость дебита скважины от депрессии Δр = рк—рс, при притоке к скважине в условиях справедливости закона Дарси представляет собой прямую линию, определяемую уравнением Q=KΔp. Коэффициент продуктивности
(III.8) численно равен дебиту при депрессии, равной единице. Закон движения частиц вдоль линии тока, если при t = 0 частица находилась в точке с координатой r = r0, описывается уравнением (III.9) или (III.9a) Средневзвешенное по объему порового пространства Ω пластовое давление где Подставляя выражение для p (III.5), выполняя интегрирование и пренебрегая всеми членами, содержащими rc2, получим (III.11) Закон распределения давления и формула дебита при нарушении закона Дарси при притоке к совершенной скважине получаются из двучленной формулы (III.12) Подставляя выражение для скорости фильтрации w = Q/2πrh в(III.12) и разделяя переменные, получим (III.13) Интегрируя по р в пределах от рс до рк и по r в пределах от rс до Rk будем иметь (III.14) Решая полученное квадратное уравнение, находим дебит скважины Q. Интегрируя (III.13) по р в пределах от р до рк и по r в пределах от r до Rк, найдем закон распределения давления (III.15) Как видно из (III.14), индикаторная линия при нарушении закона Дарси является параболой. Если фильтрация происходит по закону Краснопольского, то дебит определяется по формуле (III. 16)
Популярное: Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1602)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |