Уравнение для линейной фильтрации воды нефти газа и их вывод

Видео:Раздел 4 Основные модели фильтрацииСкачать

Раздел 4   Основные модели фильтрации

Линейная фильтрация нефти и газа в пористой среде

Для оценки проницаемости горных пород обычно пользуются линейным законом фильтрации Дарси. Darcy H. – французский учёный, в 1856 году изучая течение воды через песчаный фильтр (рис. 1.15), установил линейную зависимость между объёмным расходом жидкости (скоростью фильтрации) от градиента давления.

Уравнение для линейной фильтрации воды нефти газа и их вывод

Рис. 1.15. Схема экспериментальной установки Дарси для изучения течения воды через песок

Согласно эксперименту Дарси, скорость фильтрации чистой воды в пористой среде пропорциональна градиенту давления:

Уравнение для линейной фильтрации воды нефти газа и их вывод, (1.8)

где Q – объёмный расход воды;

v – линейная скорость воды;

F – площадь сечения, F = pd 2 /4;

L – длина фильтра;

k – коэффициент пропорциональности.

Вода – однородная система. Нефть, пластовая вода, газ в пластовых условиях – многокомпонентные, неидеальные системы. С точки зрения химии компоненты таких систем взаимодействуют между собой. Поэтому уравнение, описывающее фильтрацию нефти (пластовой воды, газа) содержит параметр вязкость, учитывающий неидеальность системы (взаимодействие компонентов внутри нефтяной системы):

Уравнение для линейной фильтрации воды нефти газа и их вывод, (1.9)

где m – вязкость нефти.

В этом уравнении способность породы пропускать жидкости и газы характеризуется коэффициентом пропорциональности k (1.8), который называется коэффициентом проницаемости(kпр.): k → kпр..

Размерность коэффициента проницаемости (система СИ) вытекает из уравнения (1.9):

Уравнение для линейной фильтрации воды нефти газа и их вывод, (1.10)

В системе СИ коэффициент проницаемости измеряется в м 2 , в системе СГС в см 2 , в системе НПГ (нефтепромысловой геологии) в Д (дарси), т.е. для разных систем единиц измерения величина его характеризует площадь (табл. 1.2).

Дата добавления: 2014-10-31 ; просмотров: 26 ; Нарушение авторских прав

Видео:Закон БернуллиСкачать

Закон Бернулли

Линейная фильтрация нефти и газа в пористой среде

Для оценки проницаемости горных пород обычно пользуются линейным законом фильтрации Дарси. Дарси в 1856 году, изучая течение воды через песчаный фильтр (рис. 1.6), установил зависимость скорости фильтрации жидкости от градиента давления.

Уравнение для линейной фильтрации воды нефти газа и их вывод

Рис. 1.6. Схема экспериментальной установки Дарси для изучения течения воды через песок

Согласно уравнению Дарси, скорость фильтрации воды в пористой среде пропорциональна градиенту давления:

Уравнение для линейной фильтрации воды нефти газа и их вывод

где Q — объёмная скорость воды;

v — линейная скорость воды;

F — площадь сечения, F = d 2 /4;

L — длина фильтра;

k — коэффициент пропорциональности.

Нефть — неидеальная система. С точки зрения химии компоненты такой системы взаимодействуют между собой. Поэтому уравнение, описывающее линейный закон фильтрации нефти, содержит параметр вязкость, учитывающий взаимодействие компонентов внутри нефтяной системы:

Уравнение для линейной фильтрации воды нефти газа и их вывод

где — вязкость нефти.

В этом уравнении способность породы пропускать жидкости и газы характеризуется коэффициентом пропорциональности k (1.6), который называется коэффициентом проницаемости (kпр).

Размерность коэффициента проницаемости (система СИ) вытекает из уравнения (1.6):

Уравнение для линейной фильтрации воды нефти газа и их вывод

Размерность параметров уравнения Дарси в разных системах единиц

Объемный дебит, Q

Площадь поперечного сечения фильтра, F

Длина фильтра, L

Перепад давления, ?P

Вязкость жидкости, µ

В системе СИ коэффициент проницаемости измеряется в м2; в системе СГС [kпр] в см2; в системе НПГ (нефтепромысловой геологии) [kпр] в Д (дарси).

1 дарси = 1,0210 -8 см 2 = 1,02 · 10 -12 м 2 = 1,02 мкм 2 ? 1 мкм 2 .

Проницаемостью в 1 м 2 называется проницаемость пористой среды при фильтрации через образец площадью 1 м 2 и длиной 1 м при перепаде давления 1 Па расход жидкости вязкостью 1 Пас составляет 1 м 3 /сек.

Пористая среда имеет проницаемость 1 дарси, если при однофазной фильтрации жидкости вязкостью 1 спз (сантипуаз) при ламинарном режиме фильтрации через сечение образца площадью 1 см 2 и перепаде давления 1 атм., расход жидкости на 1 см длины породы составляет 1 см 3 /сек.

Физический смысл размерности проницаемости — это величина площади сечения каналов пористой среды, через которые идет фильтрация.

Приведённые выше уравнения (1.5-1.7) справедливы при условии движения несжимаемой жидкости по линейному закону Дарси.

В случае фильтрации газа это условие не выполняется. При перепаде давления объём газа изменяется, и его объем оценивается по закону Бойля-Мариотта:

При Т = const, P·V = const(1.8)

Средняя скорость фильтрации газа (Vср) при линейной фильтрации оценивается:

Тогда, средний объёмный расход газа будет равен отношению объема газа (Vср) за время (t):

Уравнение для линейной фильтрации воды нефти газа и их вывод

Уравнение для оценки коэффициента проницаемости при линейной фильтрации газа запишется с учетом выражений (1.7) и (1.12):

Видео:Закон БернуллиСкачать

Закон Бернулли

Лекция 2. Проницаемость горных пород

  • 2.7. Линейная фильтрация нефти и газа в пористой среде.
  • 2.2. Радиальная фильтрация нефти и газа в пористой среде.
  • 2.3. Оценка проницаемости пласта.

Видео:Эта тема ВСЕГДА встречается на экзамене ЦТ — Изопроцессы (Физика для чайников)Скачать

Эта тема ВСЕГДА встречается на экзамене ЦТ — Изопроцессы (Физика для чайников)

Линейная фильтрация нефти и газа в пористой среде

Для оценки проницаемости горных пород обычно пользуются линейным законом фильтрации Дарси.

Дарси в 1856 году, изучая течение воды через песчаный фильтр (рис. 2.1), установил зависимость скорости фильтрации жидкости от градиента давления.

Согласно уравнению Дарси, скорость фильтрации воды в пористой среде пропорциональна градиенту давления

Уравнение для линейной фильтрации воды нефти газа и их вывод

где Q — объёмная скорость воды; v — линейная скорость воды; F — площадь сечения, F = тгс1 2 /4; L — длина фильтра; к — коэффициент пропорциональности.

Уравнение для линейной фильтрации воды нефти газа и их вывод

Рис. 2.1. Схема экспериментальной установки Дарси для изучения течения воды через песок

Нефть — неидеальная жидкость, поэтому линейный закон фильтрации для нефти, учитывает вязкость.

Уравнение для линейной фильтрации воды нефти газа и их вывод

где р — вязкость нефти.

В этом уравнении способность породы пропускать жидкости и газы характеризуется коэффициентом пропорциональности к (2.1), который называется коэффициентом проницаемости (кпр).

Размерность коэффициента проницаемости (система СИ) вытекает из соотношения

Уравнение для линейной фильтрации воды нефти газа и их вывод

В системе СИ коэффициент проницаемости измеряется в м 2 ; в системе СГС [кпр] = см 2 ; в системе НПГ (нефтепромысловой геологии) [кпр] = Д (Дарси).

1 Дарси = 1,02*10′ 8 см 2 = 1,02-10′ 12 м 2 * 1 мкм 2 .

Размерность параметров уравнения Дарси в разных системах единиц

Объемный дебит, Q

Площадь поперечного сечения фильтра, F

Длина фильтра, L

Перепад давления, ДР

Вязкость жидкости, р

Проницаемостью в 1 м 2 называется проницаемость пористой среды при фильтрации через образец площадью 1 м 2 длиной 1 м и при перепаде давления 1 Па, при которой расход жидкости вязкостью 1 Па с составляет 1м 3 .

Пористая среда имеет проницаемость 1 Дарси, если при однофазной фильтрации жидкости вязкостью 1 спз при ламинарном режиме фильтрации через сечение образца площадью 1 см 2 , перепаде давления 0,1 МПа, расход жидкости на 1 см длины породы составляет 1 см 3 /с.

Физический смысл размерности проницаемости — это площадь сечения каналов пористой среды, через которые идет фильтрация.

Существует несколько типов каналов:

Приведённые выше уравнения справедливы при условии движения несжимаемой жидкости по линейному закону Дарси.

В случае фильтрации газа это условие не выполняется. При перепаде давления объём газа изменяется, и оценивается по закону Бойля-Мариотта:

при Т = const Р V = const

При линейной фильтрации газа оценивается средняя скорость фильтрации (Vcp):

Уравнение для линейной фильтрации воды нефти газа и их вывод

Тогда, средний объёмный расход газа будет равен

Уравнение для линейной фильтрации воды нефти газа и их вывод

Отсюда уравнение коэффициента проницаемости для газа

📽️ Видео

Лекция_Проницаемость_Закон_Дарси_09_10_2018Скачать

Лекция_Проницаемость_Закон_Дарси_09_10_2018

Тема 9. Системы разработки месторождений нефти и газа .Скачать

Тема 9. Системы разработки месторождений нефти и газа .

МОДЕЛИРОВАНИЕ МНОГОФАЗНЫХ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ТЕЧЕНИЙСкачать

МОДЕЛИРОВАНИЕ МНОГОФАЗНЫХ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ТЕЧЕНИЙ

Урок 132. Основные понятия гидродинамики. Уравнение непрерывностиСкачать

Урок 132. Основные понятия гидродинамики. Уравнение непрерывности

Гидроразрыв пласта или фрекинг: добыча нефти и газа с помощью воды⚠️ Как? Подробности в видео🎬📺Скачать

Гидроразрыв пласта или фрекинг:  добыча нефти и газа с помощью воды⚠️ Как? Подробности в видео🎬📺

Подземная гидромеханика Лекция 9 Ильдар ИбрагимовСкачать

Подземная гидромеханика Лекция 9 Ильдар Ибрагимов

Газовые Законы и Правила. Уравнение Менделеева-Клапейрона. Пример расчета объема газа при Р атм.Скачать

Газовые Законы и Правила. Уравнение Менделеева-Клапейрона. Пример расчета объема газа при Р атм.

Сепараторы для нефти и газаСкачать

Сепараторы для нефти и газа

Уравнение Бернулли гидравликаСкачать

Уравнение Бернулли гидравлика

Гриневский С.О.-Гидрогеология.Часть 1 - 7. Химический состав подземных вод. Фильтрация подземных водСкачать

Гриневский С.О.-Гидрогеология.Часть 1 - 7. Химический состав подземных вод. Фильтрация подземных вод

Исследование физико-химических процессов при фильтрации карбонизированной водыСкачать

Исследование физико-химических процессов при фильтрации карбонизированной воды

Ректификационная колонна принцип работыСкачать

Ректификационная колонна принцип работы

Геология нефти и газа для заочников Ильдар ИбрагимовСкачать

Геология нефти и газа для заочников Ильдар Ибрагимов

YM-2023 Секция Вычислительные технологии 7 (ВТ-7)Скачать

YM-2023 Секция Вычислительные технологии 7 (ВТ-7)

Гидравлика и гидрология (лекция 10)Скачать

Гидравлика и гидрология (лекция 10)

Как устроен резервуар для хранения нефти. Смотреть принцип работы РВССкачать

Как устроен резервуар для хранения нефти. Смотреть принцип работы РВС
Поделиться или сохранить к себе:
Читайте также:

  1. А. Линейная
  2. А. Образование бесцветных или бледно-розовых колоний на среде Эндо и Плоскирева.
  3. Безопасность жизнедеятельности — это наука, изучающая способы сохранения здоровья и жизни человека в его среде обитания, при любых видах его деятельности.
  4. Биологическая и социальная адаптация человека к среде. Понятие об
  5. В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЕ
  6. Вероятности вылива нефти при авариях однокорпусных и двухкорпусных танкеров
  7. Влажность в наземно-воздушной среде. Адаптации растений и животных.
  8. Возможные объемы разлива нефти на нефтетерминалах морских портов
  9. Вопрос. Вещественный состав нефти и природных газов. Основные свойства и промышленные классификации нефти(Билет№6)
  10. Вопрос. Способы переработки нефти. Классификация, общая характеристика ассортимента нефтепродуктов.