- •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
- •Соотношения между метрическими единицами и единицами Si
- •Тока переменного сечения
- •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
Для полосообразной залежи
Для круговой залежи (рис. 3.10) имеем:
![]()
и
т.д. (3.30)
![]()
(3.31)

Рис. 3.10. Схема эквивалентного фильтрационного сопротивления
Для круговой залежи
Для эллипсоидальной залежи (рис. 3.12):
(3.32)
(3.33)

Рис. 3.11. Схема притока к батарее скважин в
Эллиптическом пласте
Обозначения а, b и с даны на рис. 3.11. Для полосообразной и круговой залежей дальнейший расчет ведется как для электрических разветвленных цепей, согласно законам Ома и Кирхгофа, и не вызывает принципиальных трудностей.
Для случая кольцевого пласта, когда внутренняя граница (контур) является непроницаемой, в соответствующем узле схемы фильтрационных сопротивлений задаются не давлением, а расходом SQ=0.
Чем больше расстояния между батареями по сравнению с расстояниями между скважинами, тем точнее получаются результаты по приведенным формулам.
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
Предположим, что фильтрация сжимаемой жидкости происходит по закону Дарси в трубке тока переменного сечения f(s) (см. рис. 1.5) при изотермическом движении (Т=const). Пусть вязкость жидкости является функцией давления, а проницаемость – функцией давления и положения точки, т. е.
(4.1)
Зависимости (4.1) определяются по опытным данным [5].
Пренебрегая проекцией массовой силы на направление движения и учитывая, что весовой расход G жидкости или газа при установившемся движении в любом сечении остается постоянным, можно записать
(4.2)
Введем обобщенную функцию давления
(4.3)
Тогда закон фильтрации (4.2) запишется в виде
(4.4)
Сравнивая (4.4) и (1.22), устанавливаем аналогию между стационарным движением несжимаемой и сжимаемой жидкости: аналогом объемного расхода Q несжимаемой жидкости является весовой расход G сжимаемой жидкости; аналогом напора Н – функции Р*, аналогом коэффициента фильтрации С – функция проницаемости K1(Р), аналогом объемной скорости u – весовая скорость (gu).
Пользуясь указанной аналогией, все решения, формулы и выводы для несжимаемой жидкости можно применить для случая стационарного движения сжимаемой жидкости или газа[5].
При K2(P)=сonst и m(P)=сonst из (4.3) следует
(4.5)
Здесь Р представляет функцию Лейбензона
(4.6)
В этом случае уравнение (4.4) интегрируется сразу после введения функции Лейбензона. В общем же случае требуется численное интегрирование.
Аналогичным образом можно ввести функцию Лейбензона и для массового расхода
(4.7)
Нелинейный
закон фильтрации выражается степенными
формулами или двучленной формулой вида
(4.8)
Аналогичным образом можно ввести обобщенную функцию Р* или, при m=сonst и К=сonst, функцию Лейбензона.
