Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


МОДЕЛИРОВАНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ФИЛЬТРАЦИЮ ЖИДКОСТИ В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ

Работа №53328

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

физика

Объем работы38
Год сдачи2017
Стоимость4370 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
56
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 3
1. Обзорная часть 4
1.1 Фильтрация жидкости в пористых средах 4
1.2 Проницаемость и пористость 5
1.3 Влияние упругих колебаний на процесс фильтрации 10
2. Экспериментальные исследования 19
2.1 Описание установки 19
2.2 Методика проведения эксперимента 22
2.3. Результаты экспериментов 24
2.4. Обобщение 30
Заключение 32
Список литературы 33
Приложение 1 37
Приложение 2


Наша планета интересна по своей структуре. Если обратить внимание на земную кору, а в особенности на её проницаемость, видно, что все ключевые геологические процессы, протекающие в природе, в значительной степени управляются ею: такие как - адективы высоких температур, различные генерации давления жидкостей вызванными процессами, это и нагревания, и минеральное обезвоживание почвы, и физические уплотнения веществ. Проницаемость породы зависит от ее эффективной пористости, т.е. на нее влияют размер зерен породы, их форма, распределение зерен по размерам и их упаковка, а также степень консолидации и цементации [1].
Актуальность настоящей работы обусловлена тем, что значительная доля запасов углеводорода находятся в пластах с низкой проницаемостью. Существуют различные методы воздействия на пористую среду с целью увеличения ее проницаемости. Среди них выделяется экологически безопасные метод волнового воздействия на призабойнуую зону скважины и пласт. Такое воздействие реализуется в широком диапазоне амплитудночастотных характеристик. Настоящая работа посвящена исследованию влияния ультразвуковых колебаний (УЗ) на процесс фильтрации.
Объектом исследования являлся образец искусственно созданной пористой среды. Экспериментальное исследование заключается измерении основных параметров процесса фильтрации через такой образец при различных режимах ультразвукового воздействия на него и без воздействия.
Целью настоящей работы является исследование воздействия ультразвука на фильтрацию жидкости в пористой среде. Для достижения данной цели потребовались следующие задачи: создание образец пористой среды; разработка экспериментальной установки; провести экспериментальные исследования влияния ультразвука на пористую среду; выполнение анализа экспериментальных данных.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


По результатам проведенных экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы:
1. Ультразвуковое воздействие приводит к увеличению проницаемости пористой среды. Причем, чем выше интенсивность воздействия, тем выше эффект увеличения проницаемости.
2. После прекращения воздействия проницаемость снижается.
3. Полученные экспериментальные данные согласуются с результатами исследований других авторов.
Полученные результаты могут быть использованы при выборе режима ультразвукового воздействия на процесс добычи нефти при разработке нефтяных месторождений.



I. Djebbar T., Donaldson E.C. Petrophysics: Theory and Practice of Measuring Reservoir Rock and Fluid Transport Properties, - Gulf Professional Publishing, - 2015. - 897 p.
2. Гудок Н.С. Изучение физических свойств пористых сред. - М.: Недра. - 1970. - 208 с.
3. Басниев К.С., Кочина И.Н., Максимов В.М. Подземная гидромеханика. - М.: Недра. - 1993. - 416 с..
4. Политехнический словарь. - М.: Советская энциклопедия, 1977.
5. Клумбович В.В. Ультразвук в процессах самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Минск: БНТУ. - 2006. - 19 с.
6. Степанова Г.С. Влияние ультразвуковых колебаний на процесс разгазирования нефти // Бурение и нефть. - 2003. - №7-8. - С.36-38.
7. Mousavi S.M.R., Najafi I., Ghazanfari M.H., Kharrat R., Ghotbi C. Quantitative analysis of ultrasonic wave radiation on rever sibility and kinetics of asphaltene flocculation // Сб. материалов 4-ой Междунар. конф. «К новым открытиям через интеграцию наук», Санкт-Петербург, 5-8 апр. 2010.
8. Рузин Л.М., Морозюк О.А. Методы повышения нефтеотдачи пластов (теория и практика): учеб. пособие. - Ухта : УГТУ. - 2014. - 104 с.
9. Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Движение жидкостей и газов в природных пластах. - М.: Недра. - 1984. - 211с.
10. Manga M., Beresnev I., Brodsky E.E., Elkhoury J.E., Elsworth D., Ingebritsen
S.E., Mays D.C., Wang C.-Y. Changesin permabilitycaused by transient stresses: field observation, experiments, and mechanisms // Reviews of Geophysics. - 2012. - V.50. - RG2004
II. Beresnev I. A., Vigil R.D., Li W., Pennington W.D., Turpening R.M., Iassonov P.P., Ewing R.P. Elastic waves push organic fluids from reservoir rock // Geophys. Res. Lett. - 2005. - V.32. - L13303.
12. Li W., Vigil R.D., Beresnev I.A., Iassonov P., Ewing R. Vibration-induced mobilization of trapped oil ganglia in porous media: Experimental validation of a capillary-physics mechanism // J. Colloid Interface Sci.. - 2005. - V.289. P.193-199.
13. Beresnev I.A. Theory of vibratory mobilization of nonwetting fluids entrapped in pore constrictions // Geophysics. - 2006. - V.71. - P.47-56.
14. Beresnev I.A., Deng W. Viscosity effects in vibratory mobilization of residual oil // Geophysics. - 2010. - V.75. -P.79-85.
15. Beresnev I.A., Johnson P.A. Elastic-wave stimulation of oil production: A review of methods and results // Geophysics. - 1994. - V.59. P.1000-1017.
16. Beresnev I.A., Gaul W., Vigil R.D. Direct pore-level observation of permeability increase in two-phase flow by shaking // Geophys. Res. Lett. - 2011. V.38. - L20302.
17. Cleasby J.L., Williamson M.M., Baumann E.R. Effect of filtration rate changes on quality // J. Am. Water Works Assoc. - 1963. - V.55. P. 869-877.
18. Logsdon, G. S., L. Mason, and J. B. Stanley Jr. (1990), Troubleshooting an existing treatment plant, J. New Engl. Water Works Assoc., 104(1), 43-56.
19. Backhus, D. A., J. N. Ryan, D. M. Groher, J. K. MacFarlane, and P. M. Gschwend (1993), Sampling colloids and colloid-associated contaminants in ground water, Ground Water, 31, 466-479.
20. Kim, J., and J. E. Tobiason (2004), Particles in filter effluent: The roles of deposition and detachment, Environ. Sci. Technol., 38, 6132-6138.
21. Poesio, P., G. Ooms, M. E. H. van Dongen, and D. M. J. Smeulders (2004), Removal of small particles from a porous material by ultrasonic irradiation, Transp. Porous Media, 54, 239-364,
21. Thomas, J. M., and C. V. Chrysikopoulos (2007), Experimental investigation of acoustically enhanced colloid transport in water-saturated packed columns,
J. Colloid Interface Sci., 308, 200-207.
22. Roberts, P. M., and A. I. Abdel-Fattah (2009), Seismic stress stimulation mobilizes colloids trapped in a porous rock, Earth Planet. Sci. Lett., 284, 538543.
23. Beckham, R., A. I. Abdel-Fattah, P. M. Roberts, S. Tarimala, and R. H. Ibrahim (2010), Mobilization of colloidal particles by low-frequency dynamic stress stimulation, Langmuir, 26(1), 19-27.
24. Moore, D. E., D. A. Lockner, and J. A. Byerlee (1994), Reduction of permeability in granite at elevated temperatures, Science, 265, 1558-1561.
25. Zhang, S., S. Cox, and M. Paterson (1994), The influence of room temperature deformation on porosity and permeability in calcite aggregates, J. Geophys. Res., 99, 15,761-15,775.
26. Durham, W. B., W. L. Bourcier, and E. A. Burton (2001), Direct observation of reactive flow in a single fracture, Water Resour. Res., 37, 1-12.
27. Gratier, J. P. (1993), Experimental pressure solution of halite by an indenter technique, Geophys. Res. Lett., 20, 1647-1650.
28. Polak, A., D. Elsworth, J. Liu, and A. Grader (2004), Spontaneous switching of permeability changes in a limestone fracture under net dissolution, Water Resour. Res., 40, W03502.
29. Detwiler, R. L. (2008), Experimental observations of deformation caused by mineral dissolution in variable-aperture fractures, J. Geophys. Res, 113, B08202.
30. Detwiler, R. L. (2010), Permeability alteration due to mineral dissolution in partially saturated fractures, J. Geophys. Res., 115, B09210.
31. Yasuhara, H., A. Polak, Y. Mitani, A. Grader, P. Halleck, and D. Elsworth (2006), Evolution of fracture permeability through fluid-rock reaction under hydrothermal conditions, Earth Planet. Sci. Lett., 244, 186-200.
32. Yasuhara, H., D. Elsworth, and A. Polak. The evolution of permeability in a natural fracture: Significant role of pressure solution // J. Geophys. Res., 2004. V.109, B03204.
33. Elkhoury J.E., Niemeijer A., Brodsky E.E., Marone C. Laboratory observations of permeability enhancement by fluid pressure oscillation of in situ fractured rock // Journal of Geophysical Research. - 2011. V. 116. - B.02311.
34. Ефремова О.Е. Марфин Е.А. Исследование влияние ультразвука на извлечение жидкости из глиносодержащих образцов пористых сред // Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении: Материалы докладов X школы-семинара молодых ученых и специалистов академика РАН В.Е. Алемасова. Казань, 13 - 15 сентября 2016 г. - Казань: КазНЦ РАН, 2016. - С.175-178.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ