📄Работа №29829
Тема: ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В СИСТЕМЕ ПЛАСТ-СКВАЖИНА ПРИ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЯХ РАСХОДА (ЛАБОРАТОРНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ)
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
физика
Объем:
72 листов
Год:
2018
Просмотров:
368
4900
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Список обозначений 4
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1 МЕТОД ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ВОЛН ДАВЛЕНИЯ 7
1.1. Проведение промысловых гидродинамических исследований методом ФВД 8
1.2. Модели фильтрации жидкости в пористых средах 10
1.3. Инженерные формулы расчета ФПП по методу ФВД для классической
модели фильтрации Щелкачева В.Н 13
ГЛАВА 2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ 18
2.1. Т ипы моделей фильтрации 19
2.1.1. Математическая модель 20
2.1.2. Численная модель 20
2.1.2.1. Моделирование на ПО «KAPPA - Saphir» влияния непроницаемой
границы на распространение ФВД 21
2.1.3. Машинная модель 25
2.1.4. Другие модели 26
ГЛАВА 3 ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ 28
3.1. Модель пласта с вертикальной нагнетательной скважиной 29
3.2. Первичная регистрирующая аппаратура 34
3.3. Блок управления и регистрации (ЦАП-АЦП Е-440) 37
3.3.1. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 39
3.3.2. Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 40
3.4. Перистальтический насос 42
3.5. Требования к лабораторной установке 46
3.6. Методика проведения эксперимента 46
ГЛАВА 4 АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ 48
4.1. Регистрируемые данные 48
4.2. Обработанные результаты экспериментов 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59
ПРИЛОЖЕНИЕ 60
5.1. Градуировка датчиков давления Honeywell - MLH200PSB06A 60
5.2. Калибровка перистальтического насоса Watson-Marlow 620Du 65
5.3. Программный комплекс L-Card 65
5.4. Программа регистрации и обработки данных GrDataN 67
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 70
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1 МЕТОД ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ВОЛН ДАВЛЕНИЯ 7
1.1. Проведение промысловых гидродинамических исследований методом ФВД 8
1.2. Модели фильтрации жидкости в пористых средах 10
1.3. Инженерные формулы расчета ФПП по методу ФВД для классической
модели фильтрации Щелкачева В.Н 13
ГЛАВА 2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ 18
2.1. Т ипы моделей фильтрации 19
2.1.1. Математическая модель 20
2.1.2. Численная модель 20
2.1.2.1. Моделирование на ПО «KAPPA - Saphir» влияния непроницаемой
границы на распространение ФВД 21
2.1.3. Машинная модель 25
2.1.4. Другие модели 26
ГЛАВА 3 ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ 28
3.1. Модель пласта с вертикальной нагнетательной скважиной 29
3.2. Первичная регистрирующая аппаратура 34
3.3. Блок управления и регистрации (ЦАП-АЦП Е-440) 37
3.3.1. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 39
3.3.2. Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 40
3.4. Перистальтический насос 42
3.5. Требования к лабораторной установке 46
3.6. Методика проведения эксперимента 46
ГЛАВА 4 АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ 48
4.1. Регистрируемые данные 48
4.2. Обработанные результаты экспериментов 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59
ПРИЛОЖЕНИЕ 60
5.1. Градуировка датчиков давления Honeywell - MLH200PSB06A 60
5.2. Калибровка перистальтического насоса Watson-Marlow 620Du 65
5.3. Программный комплекс L-Card 65
5.4. Программа регистрации и обработки данных GrDataN 67
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 70
📖 Введение
Для проектирования, регулирования и контроля разработкой нефтяных и газовых месторождения необходимо располагать информацией о фильтрационных параметрах продуктивных пластов (ФПП), таких как гидропроводность и пьезопроводность. Их знание даёт оценку рентабельности дальнейшей разработки месторождения, предсказание его состояния и определение путей увеличения конечной нефти и газа отдачи.
Расчет фильтрационных параметров коллектора лучше всего проводить по данным гидродинамических исследований скважин и пластов (ГДИ), которые отражают непосредственный процесс фильтрации жидкости в пластовых условиях и позволяют получить усредненную информацию в значительной части пласта. При гидродинамических исследованиях весьма актуален вопрос интерпретации получаемых промысловых данных. На их основе строятся математические и численные модели фильтрации, необходимым условием которых является адекватное описание движения жидкостей (воды и нефти) в пласте.
Исследование пластов методом ГДИ проводятся в условиях как стационарной, так и нестационарной фильтрации, в последнем случае достигается большая информативность при меньшем времени исследования. Подходы к исследованию фильтрационных параметров нестационарными гидродинамическими методами для случая однородного и изотропного пласта, в рамках модели классического упругого режима фильтрации по закону Дарси впервые были разработаны в 50 - 60-е годы прошлого века [1,2]. Речь идёт о методах фильтрационных (гармонических) волнах давления (ФВД), а также кривых восстановления давления (КВД).
В ходе многолетнего проведения исследований флюидонасыщенных пластов стало ясно, что далеко не всегда классическая модель упругого режима фильтрации эффективно применима при интерпретации результатов исследований в реальных насыщенных пористых средах. В результате были созданы модели, учитывающие нелинейные эффекты [12], релаксационные процессы [11], предельный градиент давления [10] и т.д. В связи с этим возникла необходимость адекватного выбора моделей и различения вкладов тех или иных механизмов при интерпретации результатов ГДИ.
Цель данной магистерской работы: разработать и сконструировать экспериментальную установку, позволяющую в лабораторных условиях проверять адекватность тех, или иных моделей фильтрации для различных пористых систем.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Численное моделирование влияния граничных условий на распространение ФВД;
2. Разработка лабораторной установки для изучения гидродинамических процессов в пористых средах;
3. Математическая обработка и анализ полученных экспериментальных данных.
В данной магистерской работе рассматриваются вопросы применимости классической модели фильтрации для описания гидродинамических процессов в пористых средах; существующие математические модели фильтрации; приводится ряд экспериментальных замеров, полученных на лабораторной установке и расчет фильтрационных параметров модели пласта, в рамках классической модели фильтрации жидкости в пористых средах.
Расчет фильтрационных параметров коллектора лучше всего проводить по данным гидродинамических исследований скважин и пластов (ГДИ), которые отражают непосредственный процесс фильтрации жидкости в пластовых условиях и позволяют получить усредненную информацию в значительной части пласта. При гидродинамических исследованиях весьма актуален вопрос интерпретации получаемых промысловых данных. На их основе строятся математические и численные модели фильтрации, необходимым условием которых является адекватное описание движения жидкостей (воды и нефти) в пласте.
Исследование пластов методом ГДИ проводятся в условиях как стационарной, так и нестационарной фильтрации, в последнем случае достигается большая информативность при меньшем времени исследования. Подходы к исследованию фильтрационных параметров нестационарными гидродинамическими методами для случая однородного и изотропного пласта, в рамках модели классического упругого режима фильтрации по закону Дарси впервые были разработаны в 50 - 60-е годы прошлого века [1,2]. Речь идёт о методах фильтрационных (гармонических) волнах давления (ФВД), а также кривых восстановления давления (КВД).
В ходе многолетнего проведения исследований флюидонасыщенных пластов стало ясно, что далеко не всегда классическая модель упругого режима фильтрации эффективно применима при интерпретации результатов исследований в реальных насыщенных пористых средах. В результате были созданы модели, учитывающие нелинейные эффекты [12], релаксационные процессы [11], предельный градиент давления [10] и т.д. В связи с этим возникла необходимость адекватного выбора моделей и различения вкладов тех или иных механизмов при интерпретации результатов ГДИ.
Цель данной магистерской работы: разработать и сконструировать экспериментальную установку, позволяющую в лабораторных условиях проверять адекватность тех, или иных моделей фильтрации для различных пористых систем.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Численное моделирование влияния граничных условий на распространение ФВД;
2. Разработка лабораторной установки для изучения гидродинамических процессов в пористых средах;
3. Математическая обработка и анализ полученных экспериментальных данных.
В данной магистерской работе рассматриваются вопросы применимости классической модели фильтрации для описания гидродинамических процессов в пористых средах; существующие математические модели фильтрации; приводится ряд экспериментальных замеров, полученных на лабораторной установке и расчет фильтрационных параметров модели пласта, в рамках классической модели фильтрации жидкости в пористых средах.
✅ Заключение
Разработана и собрана оригинальная установка, для имитации фильтрационных потоков, позволяющая в лабораторных условиях проверять адекватность существующих моделей фильтрации в пористых средах. На данной экспериментальной установке возможно задавать различные режимы фильтрации, как периодические, так и непериодические, в частности фильтрационные волны давления. Имеется возможность менять модель исследуемого пласта, что позволяет выявлять частотную зависимость фазовых скоростей в различных средах.
Визуальный анализ первичных экспериментальных замеров показал, что на данной установке наблюдаются волновые эффекты, следовательно, можно сделать вывод, что сконструированная лабораторная установка полностью соответствует требованиям для исследования гидродинамических процессов в системе пласт-скважина методом ФВД. Так же была проведена обработка полученных данных и их анализ, который показал, что классическая модель фильтрации не описывает с необходимой точностью фильтрационный процесс в заданной пористой среде. На графиках 29,31 наблюдается частотная зависимость пьезопроводности, что не входит в рамки классической модели. Требуется дополнительное обсуждение обработанных экспериментальных данных и более детальный анализ зависимостей гидропроводности и пьезопроводности от частоты.
В результате проведённого исследования можно сказать, что сконструированная экспериментальная установка является работоспособной, и позволяет решать задачи по исследованию гидродинамических процессов в разных средах, вопросы, поставленные в данной магистерской работе, являются актуальными на сегодняшний день.
Визуальный анализ первичных экспериментальных замеров показал, что на данной установке наблюдаются волновые эффекты, следовательно, можно сделать вывод, что сконструированная лабораторная установка полностью соответствует требованиям для исследования гидродинамических процессов в системе пласт-скважина методом ФВД. Так же была проведена обработка полученных данных и их анализ, который показал, что классическая модель фильтрации не описывает с необходимой точностью фильтрационный процесс в заданной пористой среде. На графиках 29,31 наблюдается частотная зависимость пьезопроводности, что не входит в рамки классической модели. Требуется дополнительное обсуждение обработанных экспериментальных данных и более детальный анализ зависимостей гидропроводности и пьезопроводности от частоты.
В результате проведённого исследования можно сказать, что сконструированная экспериментальная установка является работоспособной, и позволяет решать задачи по исследованию гидродинамических процессов в разных средах, вопросы, поставленные в данной магистерской работе, являются актуальными на сегодняшний день.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.