Подземная гидромеханика.DOC

Министерство образования Российской Федерации


Утверждаю
Руководитель Департамента
образовательных программ и стандартов
профессионального образования
Л.С.Гребнев

2001 г.










ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ОПД.Ф.02.5.2 ПОДЗЕМНАЯ ГИДРОМЕХАНИКА


Рекомендуется Минобразованием России
для подготовки бакалавра
по направлению 553600
Нефтегазовое дело




1. Цели и задачи дисциплины
Дисциплина Подземная гидромеханика входит в перечень общепрофессиональных дисциплин (ОПД. Ф. 02.5.2) Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (ГОС ВПО) подготовки бакалавра по направлению 553600 Нефтегазовое дело.
Целью изучения дисциплины является образование базы знаний о движении жидкостей, газов и их смесей в пористых горных породах, то есть тех знаний, которые являются теоретической основой разработки нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений. Полученные в результате изучения дисциплины знания, в свою очередь, позволят сформировать базу знаний по объектам будущей профессиональной деятельности выпускника (буровые скважины, нефтяные и газовые месторождения) а также по видам деятельности: научно-исследовательская, производственно-технологическая, организационно-управленческая.
Дисциплина Подземная гидромеханика опирается на ранее изученные дисциплины ГОС ВПО: Математика (ЕН.Ф.01), Физика (ЕН.Ф.03), Теоретическая механика (ОПД.Ф.02.2.1), Механика сплошной среды (ОПД.Ф.09), Физика пласта (ОПД.Ф.10), Гидравлика (ОПД.Ф.02.5.1), и, в свою очередь, является теоретической и специальной базой для изучения последующих дисциплин и исследовательской работы в области разработки нефтяных и газовых месторождений, техники и технологии нефте- и газодобычи, подземного хранения газа и выполнения курсовых и дипломных работ и УНИРС, что соответствует широкому профилю подготовки выпускников по направлению 553600 Нефтегазовое дело.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Студент должен знать:
- законы фильтрации нефти, газа и воды;
- размерности и физический смысл основных фильтрационно-емкостных параметров;
- методы расчета и основные расчетные формулы для одномерных установившихся потоков жидкости и газа (при линейных и нелинейных законах фильтрации);
- потенциалы простейших плоских потоков и решение плоских задач методом потенциалов;
- методы расчета и основные расчетные формулы теории упругого режима;
- приближенные методы теории упругого режима;
- постановку и решение задач неустановившихся течений газа;
- основные понятия и уравнения многофазных потоков.
Студент должен уметь:
решать и проводить анализ задач по темам:
установившиеся потоки жидкости и газа (при линейных и нелинейных законах фильтрации);
плоские потоки и решение плоских задач методом потенциалов;
теория упругого режима; приближенные методы теории упругого режима; неустановившееся течение газа;
приближенные методы теории упругого режима;
- постановку и решение задач неустановившихся течений газа;
- особенности фильтрации неньютоновских жидкостей и в трещиноватых пластах;
- использовать основные понятия и уравнения многофазных потоков при
решении задач совместного течения двух жидкостей (жидкости и газа).
Полученные знания и умения должны позволить студенту, после изучения дисциплины, иметь навыки исследовательской работы в области разработки нефтяных и газовых месторождений, техники и технологии нефте- и газодобычи, подземного хранения газа и выполнения курсовых и дипломных работ и УНИРС.
Кроме лекций предусматриваются практические занятия и курсовая работа.
3. Объем дисциплины и виды учебной работы (час)
Вид учебной работы
Всего
часов
Семестры




1

2

3

4

5


6



7



8

Общая трудоемкость
110




110




Аудиторные занятия
54




54




Лекции (Л)
36




36




Практические занятия (ПЗ)










Семинары (С)
18




18




Лабораторные работы (ЛР)










и (или) другие виды лабораторных занятий










Самостоятельная работа
36




36




Курсовой проект (работа)
20




20




Расчетно-графические работы










Реферат










и (или) другие виды самостоятельной работы










Вид итогового контроля
(зачет, экзамен)





экзамен





4. Содержание дисциплины
4.1. Разделы дисциплины и виды занятий (час)
№ п/п
Раздел дисциплин
Л
ПЗ
С
ЛР

1.
Введение. Основные понятия подземной гидромеханики
4

2


2.
Математические модели однофазной фильтрации
2

1


3.
Одномерные течения в однородной среде
4

3


4.
Одномерные течения в неоднородной среде
3

2


5.
Методы потенциала в решении плоских задач
4

2


6.
Теория упругого режима
7

2


7.
Неустановившееся движение газа в пористой среде.
4

2


8.
Взаимное вытеснение жидкостей и газов
4

2


9.
Классическая теория двухфазного течения несмешивающихся жидкостей
4

2



4.2. Содержание разделов дисциплины
4.2.1. Введение. Основные понятия подземной гидромеханики
Подземная гидромеханика - теоретическая основа разработки нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений. Краткая характеристика важнейших этапов ее развития и современного состояния. Особенности движения жидкости и газа в пористой среде. Физические основы макроскопического (феноменологического) описания фильтрации нефти, газа, воды и их смесей. Макроскопические характеристики пластов и насыщающих их флюидов. Скорость фильтрации и ее связь со средней скоростью движения. Опыты Дарси. Вектор скорости фильтрации и дифференциальная форма закона Дарси. Обобщение закона Дарси на случай анизотропных сред. Особенности фильтрационных течений в анизотропных пластах. Основные определяющие соотношения для анизотропных пористых сред, классификация типов анизотропии. Причины нарушения закона Дарси и пределы его применимости. Нелинейные законы фильтрации. Влияние инерционных эффектов. Степенной и двучленный законы.
4.2.2.Математические модели однофазной изотермической фильтрации
Физические предпосылки математического описания фильтрационных течений. Вывод уравнения неразрывности для однофазного флюида. Законы фильтрации – законы сохранения количества движения Полная система дифференциальных уравнений подземной гидрогазодинамики для изотермической фильтрации в недеформируемом пласте. Основные типы начальных и граничных условий. Основы моделирования фильтрационных процессов (физическое, аналоговое, математическое моделирование). Применение теории размерностей и подобия при исследовании фильтрационных течений.
4.2.3. Одномерные течения в однородной среде
Схемы одномерных фильтрационных потоков: прямолинейно-параллельного, плоскорадиального и радиально-сферического, расчетных основных гидродинамических характеристик. Распределение давления, скорость фильтрации, формулы для дебита, индикаторные линии, средневзвешенное по поровому объему и объему пласта пластовое давление, время движения меченых частиц. Дифференциальные уравнения установившейся фильтрации газа. Функция Л.С Лейбензона. Уравнения состояния идеального и реального газа, упругой жидкости. Аналогия между установившейся фильтрацией сжимаемой и несжимаемой жидкости. Расчет основных характеристик одномерных фильтрационных потоков газа (идеального и реального). Индикаторные линии. Средневзвешенное по объему пластовое давление газа и его связь с контурным давлением. Приток газа к скважине по нелинейным законам фильтрации.
4.2.4. Одномерные течения в неоднородной среде
Основные типы неоднородности пластов и их примеры из практики. Обобщение расчетных формул для одномерных потоков на случай слоисто-неоднородных и зонально-неоднородных пластов. Расчет основных характеристик одномерных фильтрационных потоков несжимаемой жидкости и газа (идеального и реального) в неоднородных пластах.
4.2.5. Методы потенциала в решении плоских задач
Методы потенциалов для расчета простейших плоских потоков. Приток к точечным источникам и стокам на плоскости. Интерференция скважин. Метод суперпозиции. Приток к прямолинейной и кольцевой батареям скважин. Приток жидкости к скважине с прямолинейным контуром питания, и к скважине, расположенной у прямолинейного сброса.
4.2.6. Теория упругого режима (неустановившееся движение упругой жидкости в упругой пористой среде)
Характерные особенности проявления упругого режима. Определение упругого запаса жидкости. Дифференциальное уравнение неустановившейся фильтрации упругой жидкости. Аналогия с задачей теплопроводности. Начальные и граничные условия. Понятие об автомодельных решениях. Точные решения уравнения пьезопроводности для одномерных прямолинейно-параллельных и плоскорадиальных потоков. Интерференция скважин в условиях упругого режима. Метод суперпозиции при решении задач неустановившейся фильтрации упругой жидкости. Применение при гидрогазодинамических исследованиях скважин. Приближенные методы решения задач теории упругого режима.
4.2.7. Неустановившееся движение газа в пористой среде
Дифференциальное уравнение Л.С. Лейбензона неустановившейся фильтрации газа. Методы лианеризации. Приближенные методы решения задач неустановившейся фильтрации газа. Применение метода суперпозиции. Изменение давления при остановке и пуске скважины, использование этих формул при исследовании скважин. Точные автомодельные решения. Численные методы при расчете на ЭВМ основных нестационарных процессов фильтрации.

4.2.8. Взаимное вытеснение жидкостей и газов
Постановка задачи о вытеснении одной жидкости другой с подвижной границей раздела. Кинематическое условие на подвижной границе раздела. Проблема устойчивости в процессе вытеснения. Вывод уравнения движения границы раздела. Определение характеристик потока при одномерном вытеснении.
4.2.9. Классическая теория двухфазного течения несмешивающихся жидкостей
Одномерные модели двухфазных потоков. Теория Баклея-Леверетта. Определение фазовой проницаемости, фронтовой и средней насыщенности. Модель Рапопорта-Лиса. Влияние силы тяжести и капиллярного давления на процесс вытеснения.
5. Лабораторный практикум
Лабораторный практикум не предусмотрен.
6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
6.1. Рекомендуемая литература
а) Основная литература:
1. Басниев К.С. и др. Подземная гидромеханика.- М.: Недра, 1993, 416 с.
2. Дмитриев Н.М., Кадет В.В., Разбегина Е.Г. Методические указания к выполнению курсовых работ по дисциплине подземная гидромеханика.- М.: Нефть и газ, 1998, 61 с.
3. Басниев К.С. и др. Подземная гидравлика. М.: Недра, 1986, 303 с.
4. Евдокимова В.А., Кочина И.Н. Сборник задач по подземной гидравлике. - М.:
Недра, 1979, 166 с.
5. Чарный И.А. Подземная гидрогазодинамика. - М.: Гостоптехиздат, 1963.
б) дополнительная литература:
1. Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Движение жидкостей и газов в
пластах.- М.: Недра, 1984. 207 с.
2. Коллинз Р. Течение жидкости через пористые материалы. - М.: Мир, 1964, 207 с.
3. Азиз X., Сеттари Э. Математическое моделирование пластовые систем. - М.:
Недра, 1982, 407 с.
4. Чарный И.А. Подземная гидрогазодинамика. М.: Гостоптехиздат, 1963.


7. Средства обеспечения освоения дисциплины
* демонстрационные материалы на слайдах и пленках;
* программированные пособия по разделам курса.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
* комплексная установка по электрогидродинамическому моделированию и демонстрации основных задач теории фильтрации несжимаемой жидкости.

Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки бакалавров 553600 Нефтегазовое дело.
Программу составили:
В.В. Кадет, д.т.н.. проф.
Н.М. Дмитриев, д.т.н., проф.
Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина
Программа одобрена на заседании президиума Совета Учебно-методического объединения вузов Российской Федерации по нефтегазовому образованию (УМО НГО).
3 декабря 2000 г. Протокол N 24

Председатель Совета УМО НГО А.И. Владимиров

13PAGE 14115


13PAGE 14215




Заголовок 1 Заголовок 2 Заголовок 3 Заголовок 4 Заголовок 5 Заголовок 615Основной текст с отступомОсновной текст с отступом 2Основной текстВерхний колонтитулНомер страницы
Reanimator 98YC:\WINDOWS\Рабочий стол\Программы 2001 г\Программа по подземной гидромеханики (Новая).doc
Reanimator 98YC:\WINDOWS\Рабочий стол\Программы 2001 г\Программа по подземной гидромеханики (Новая).doc
Reanimator 98YC:\WINDOWS\Рабочий стол\Программы 2001 г\Программа по подземной гидромеханики (Новая).doc
Reanimator 98YC:\WINDOWS\Рабочий стол\Программы 2001 г\Программа по подземной гидромеханики (Новая).doc
Reanimator 98YC:\WINDOWS\Рабочий стол\Программы 2001 г\Программа по подземной гидромеханики (Новая).doc
Reanimator 98YC:\WINDOWS\Рабочий стол\Программы 2001 г\Программа по подземной гидромеханики (Новая).doc
Reanimator 98JC:\WINDOWS\TEMP\Автокопия Программа по подземной гидромеханики (Новая).asd
Reanimator 98YC:\WINDOWS\Рабочий стол\Программы 2001 г\Программа по подземной гидромеханики (Новая).doc
Reanimator 98JC:\WINDOWS\TEMP\Автокопия Программа по подземной гидромеханики (Новая).asd
Reanimator 98JC:\WINDOWS\TEMP\Автокопия Программа по подземной гидромеханики (Новая).asd
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·U
·

Приложенные файлы

  • doc 6820277
    Размер файла: 59 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий