И.А. Чарный - Подземная гидрогазодинамика (1132329)
Текст из файла
И. А. ЧАРНЫЙ ПОДЗЕМНАЯ ГИДРОГАЗОДИНАМИКА Допущено Министерством высшего и среднего спецаального образовании СССР в качестве учебного пособия для студентов несртяных вузов и факультетов ГОСУЛАРСТВЕННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИВЛАТЕЛЪСТВО НЕФТЯНОИ И ГОРНО-ТОПЛИВНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Москва 1963 $3 — 5 — 2 УДК 532. 529. 5 + 532.
546 (022) АННОТАЦИ Я Книга посвящена основным вопросам гидродинамической теории фильтрации однородных и неоднородных жидкостей, связанных с современнымн задачами разработки нефтяных и газовых месторождений. Рассмотрены методы расчета интерференции совершепныхи несовершенных скважин, вопросы образования и устойчивости водяных и газовых конусов, а также ряд аадач вытеснения жидкостей и газов в пористых средах. Приведены методы исследования некоторых вопросов неизотермической фильтрации применительно к задачам термометрии скважин и к методам термического воздействия на пласт. Книга предназначена для студентов газо-иефтяных втуэов и университетов, в которых изучаются элементы подземной гидрогаэодинамики, а также для инженерно-технических и научных работников нефтяной и газовой промышленности. Отдельные разделы книги могут представить интерес также для гидрогеологов, гидротехников и работников гаэонефтехимической промышленности, которым приходится встречаться с процессами фильтрации в различных технологических процессах.
Рецензенты К Кафедра аэрогидродинамики Кааанского университета. 2. Ворисов Ю. П. ПРЕДИСЛОВИЕ По подземной газо-нефтяной гидродинамике — теории фильтрации нефти, газа и воды — быстро растущей и развивающейся дисциплине — существует обширная литература в виде все возрастающего количества журнальных статей и время от времени появляющихся отечественных и переводных монографий. Можно также указать периодические сборники трудов, выпускаемые многими нефтегазовыми научно-исследовательскими институтами и высшими учебными заведениями.
Начиная с классических работ акад. Л. С. Лейбензона — основателя гидродинамической теории фильтрации нефти и газа, относящихся к 30-и годам нашего века, — к настоящему времени имеется большое количество работ, как обобщающих, так и посвященных отдельным вопросам и проблемам этой важной прикладной науки. Основной учебной литературой для нефтяных и нефтегазовых институтов являются книги В. Н. Щелкачева и Б.
Б. Ланука «Подземная гидравлика» (Гостоптехиздат, 1949), И. Л. Чарного «Основы подземной гидравлики» (Гостоптехиздат, 1956), А. М. Пирвердяна «Нефтяная подземная гидравлика» (Азнефтеиздат, Баку, 1956)„ а также более поздняя книга Г. Б. Пыхачева «Подземная гидравлика» (Гостоптехиздат, 1961). Для студентов тех университетов, где читаются специальные курсы по нефтяной подземной гидрогазодинамике с изложением разделов, требующих ббльшей математической подготовки, нежели во втузах, подходящая учебная литература по этому предмету почти полностью отсутствует и студенты вынуждены обращаться к конспектам своих лекций и оригинальным работам. В связи с этим может оказаться полезным появление настоящей книги, в основе которой лежат лекции, прочитанные автором для студентов и аспирантов механико-математического факультета МГУ им.
М. В. Ломоносова и МИНХ и ГП им. И. М. Губкина в период 1956 — 1959 гг., а также предыдущие книги автора «Подземная гидромеханика» (Гостехтеориздат, 1948), указанная выше «Основы подземной гидравлики» и изданный в 1960 г. в МИНХ и ГП краткий литографированный курс «Основы гидродинамической теории фильтрации нефти, газа и воды». Предисловие Книга предназначается в качестве систематически изложенного учебного пособия, которое могло бы быть использовано наряду с имеющейся учебной литературой лицами с достаточной математической подготовкой, приблиясающейся н университетской, как при изучении основ, так и более сложных современных вопросов подземной нефтяной гидрогазодинамики.
Вместе с тем автор стремился подготовить учебное пособие, рассчитанное на широкий круг читателей с различной физико-математической подготовкой, неизбежно отразилось на стиле книги, так кан потребовало в возможно краткой форме несколько более подробного изложения вопросов, хорошо знакомых одной части аудитории и недостаточно хорошо знакомых другой. Например, методы теории функции комплексного переменного в приложении к задачам теории фильтрации, понятие об основных уравнениях математической физики и т.
п. пришлось осветить более подробно, так как ати разделы курса высшей математики изучаются в газо-нефтяных втузах недостаточно полно. Некоторые результаты личных исследований, в том числе и неопубликованные, автор счел возможным включить в настоящую книгу без специальных ссылок. Кроме того, была использована танисе приведенная в литературном указателе, ни в коей степени не претендующем на полноту, существующая литература.
Кроме того, оказалось необходимым остановиться на хорошо известных студентам газо-нефтяных агузов основных сведениях геологического и гидрогеологического характера, связанных с притоком к скважинам и разработкой нефтяных и газовых месторождений. Книга разбита на 10 глав, посвященных как основным, обычно излагаемым разделам нурса, так и некоторым дополнительным вопросам. В первой главе излагаются вводные понятия теории фильтрации и схемы одномерных потоков на модели трубки тока переменного сечения.
В З 4 атой главы затронут вопрос о распределении действительных скоростей жидких частиц в поперечном сечении фильтрационного потока. Включение етого параграфа представляется целесообрааным в связи с получающим широкое применение методом использования меченых частиц для исследования фильтрационных потоков. Как известно, радиоактивные и другие индикаторы, вводимые в фильтрационный поток, распространяются быстрее действительной средней скорости течения.
Здесь, несомненно, играет роль, помимо прочих причин, неравномерное распределение скоростей нсидних частиц в сечении потока. Такое неравномерное распределение скоростей характерно для всякого потока реальной жидкости. В случае фильтрационных потоков зта степень неравномерности увеличена за счет неодинакового размера условного радиуса Предисловие поровых каналов, характеризующегося той или иной кривой распределения. Вторая глава посвящена дифференциальным уравнениям теории фильтрации.
Первые два параграфа содержат обычный вывод уравнений изотермической фильтрации. В ~ 3 — 8 сделана попытка построения полной системы уравнений неизотермической фильтрации. В виде приложений кратко рассмотрены некоторые задачи термического воздействия на нефтяной пласт и указанныев последнеевремя Э. Б. Чекалюком весьма перспективные возможности использования термометрии для исследования скважин и пластов, основанные на эффекте Дяеоуля — Томсона. Как известно, в большинстве задач фильтрации инерционными членами принято пренебрегать ввиду обычно очень малых скоростей течения. Однако к настоящему времени выявился круг весьма важных и интересных вопросов, для решения которых учет скоростных членов оказывается необходимым. Сюда мон но отнести двнясение газа в крупных трещинах при большом перепаде давления, истечение газа в скважину через перфорационныо отверстия при свободном фонтанировании, когда скорости течения могут приблиокаться к критическим, и т.
п. Наконец, в задачах распространения колебаний в насыщенных жидкостью или газом пористых средах учет инерционных членов имеет принципиальное значение, так как связан с правильным определением скорости распространения того или иного вида колебаний. Аппаратура высокой точности, применяемая в настоящее время при геофизических методах исследования, позволяет регистрировать весьма малые колебания давления и телшературы, в связи с чем исследование волновых процессов в пористых средах приобретает существенный интерес.
Таким образом, учет инерционных членов, который обычно считался представляющим чисто академическое значение, во многих случаях может оказаться необходимым. В связи с этим в й 3 — 8 дан вывод полной системы уравнений — неразрывности, импульсов и энергии — с учетом инерционных членов, в которые из-за неравномерного распределения скоростей частиц в сечении потока введены поправочные коэффициенты типа коэффициентов Кориолиса в выражения потоков количества движения и энергии. Насколько известно, поправки Кориолиса в задачах фильтрации до сего времени не предлагались. Обычно эти поправки фигурируют в задачах гидравлики трубопроводов и открытых русел. Для простоты и наибольшей доступности изложения указанная система уравнений составлена для одномерного движения в трубке тона переменного сечения, хотя, возмоя<но, запись в векторно-тензорной форме была бы более экономной. С точки зрения автора это оправдывается тем обстоятельством, что основные практические приложения, как правило, связаны с одномерными нестационарными движениямн — прямолинейным, плоско-радиальным и радиально-сфери- Предисловие ческим.
Эффективные методы расчета неодномерных нестационарных движений пока что, к сожалению, отсутствуют для подавляющего большинства практически интересных задач. Третья, четвертая и пятая главы содержат изложение в общем хорошо уже разработанных методов расчета притока однородной жидкости к совершенным и несовершенным скважинам прн установившемся режиме течения.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
