фильтрация

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СТЕРЛИТАМАКСКИЙ ФИЛИАЛ
ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Башкирский государственный университет»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
ОБЯЗАТЕЛЬНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (ОД.А.08)
Теория фильтрации
наименование дисциплины по учебному плану подготовки аспиранта
модуль основной образовательной программы послевузовского профессионального
образования подготовки аспирантов (ООП ППО)
по специальности научных работников
01.02.05
Механика жидкости, газа и плазмы
Шифр
наименование научной специальности
Оглавление
1. Общие положения ..................................................................................................... 3
2. Цели изучения дисциплины ....................................................................................... 3
3. Результаты освоения дисциплины .............................................................................. 4
4.1.Объем дисциплины и количество учебных часов ......................................................... 5
5. Содержание дисциплины ............................................................................................. 5
5.1
Содержание лекционных занятий ................................................................................5
5.2
Практические занятия ...................................................................................................9
5.3
Самостоятельная работа аспиранта .............................................................................9
6. Перечень контрольных мероприятий и вопросы к экзаменам кандидатского минимума 13
7. Образовательные технологии ..................................................................................... 16
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины ............................ 16
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины ............................ 16
8.1 Основная литература (год издания не должен быть более 5 лет):................................16
8.3 Программное обеспечение и Интернет-ресурсы ............................................................18
9. Материально-техническое обеспечение ...................................................................... 19
2
Общие положения
1.
Настоящая Рабочая программа обязательной дисциплины Теория фильтрации –
1.1
модуль основной образовательной программы послевузовского профессионального
образования (ООП ППО) разработана на основании законодательства Российской
Федерации в системе послевузовского профессионального образования, в том числе:
Федерального закона РФ от 22.08.1996 № 125-ФЗ «О высшем и послевузовском
профессиональном образовании», Положения о подготовке научно-педагогических и
научных кадров в системе послевузовского профессионального образования в Российской
Федерации, утвержденного приказом Министерства общего и профессионального
образования РФ от 27.03.1998 № 814 (в действующей редакции); составлена в
соответствии с федеральными государственными требованиями к разработке, на
основании Приказа Минобрнауки России №1365 от 16.03.2011г. «Об утверждении
федеральных государственных требований к структуре основной профессиональной
образовательной
программы
послевузовского
профессионального
образования
(аспирантура)» и инструктивного письма Минобрнауки России от 22.06.2011 г. № ИБ733/12.
2.
Цели изучения дисциплины
Целью изучения дисциплины теория фильтрации является углубление знаний по
теории фильтрации для самостоятельного решения прикладных задач подземной
гидродинамики и теплофизики, а также получения новых результатов в процессе работы
над теми или иными проблемами разработки нефтяных и газовых месторождений.
Задачи дисциплины заключаются в изучении:
 основных понятий теории фильтрации;
 гидродинамических методов исследования скважин, уравнений двухфазной
фильтрации;
 основных определений и уравнений многокомпонентной фильтрации;
 тепловых методов повышения нефтеотдачи пластов;
 основных методов теории подземной гидродинамики и их применение для
решения практически важных задач и разработки месторождений нефти и
газа.
3
Результаты освоения дисциплины
3.
Аспирант или соискатель должен:
- знать:
-
общие сведения о природных углеводородах, формирование и разработку
месторождений нефти и газа;
-
основные понятия и уравнения теории фильтрации;
-
уравнения двухфазной фильтрации;
-
основные определения и уравнения многокомпонентной фильтрации;
-
физические свойства горных пород. Емкостные свойства горных пород.
-
фильтрационные свойства горных пород;
-
структурные модели порового пространства;
-
деформация и разрушение горных пород. Основные понятия геомеханики.
- уметь:
-
использовать методы ТФКП, автомодельной переменной, характеристик для
решения задач фильтрации;
-
выполнять
простейшие
гидродинамические
расчеты,
определять
дебиты
добывающих и нагнетательных скважин, вести расчет продвижения водонефтяного
контакта, рассчитывать изменение дебитов и давлений при нестационарном
движении упругой жидкости в деформируемом пласте, уметь определять
фильтрационные
параметры
пласта
по
результатам
гидродинамического
исследования скважин;
-
решать задачи распространения примеси в пласте методом характеристик;
-
применять решения уравнения Баклея-Леверетта.
- демонстрировать:
-
способность и заинтересованность использования в практической деятельности
знаний закономерностей по теории фильтрации;
-
самостоятельно изучать и пользоваться источниками информации и применять их в
практической работе..
4
4. Структура и содержание дисциплины (модуля) Теория фильтрации
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единиц 72 часа.
4.1.Объем дисциплины и количество учебных часов
Вид учебной работы
Аудиторные занятия
Лекции (минимальный объем теоретических знаний)
Семинар
Практические занятия
Другие виды учебной работы (авторский курс, учитывающий
результаты исследований научных школ Университета, в т.ч.
региональных)
Внеаудиторные занятия:
Самостоятельная работа аспиранта
ИТОГО
Вид итогового контроля
Кол-во зачетных
единиц*/уч.часов
1/36
1/36
2/72
Составляющая
экзамена
кандидатского
минимума
5. Содержание дисциплины
5.1
№
п/п
Содержание лекционных занятий
Содержание
Кол-во
уч.часов
Введение в дисциплину.
1
2
3
Подземная гидродинамика как теоретическая основа разработки
нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений и как
прикладной раздел физики сплошных сред. Исторические сведения.
Российские и зарубежные исследователи проблем подземной
гидравлики, гидромеханики и гидродинамики. Направления
современных исследований - многофазная многокомпонентная
фильтрация в анизотропных деформируемых средах; моделирование
процессов
фильтрации
при
разработке
многопластовых
месторождений и при применении
новых методов повышения
полноты извлечения нефти и газа из недр.
Физические свойства пластовых жидкостей и газов.
Плотность, удельный вес, вязкость жидкостей и газов.
Растворимость газа в нефти, давление насыщения. Зависимость
основных свойств жидкости и газа от температуры и давления.
Реологические свойства нефти. Вязкопластичные жидкости.
Структурно-физические свойства коллекторов.
2
2
2
5
Условия залегания нефти, воды и газа в естественном грунте,
сложность описания естественного грунта. Модели естественного
грунта: идеальный, фиктивный и реальный грунты. Математическое
описание моделей грунтов. Эффективный диаметр реального грунта и
методы его определения. Емкостные характеристики пористых сред:
коэффициенты пористости и просветности и их взаимосвязь. Формула
Слихтера.
Законы фильтрации.
Экспериментальное изучение движения жидкости в пористой
среде. Понятие о скорости фильтрации и действительной скорости
движения жидкости. Линейный закон Дарси. Фильтрационные
параметры
4
пористых
сред:
коэффициенты
фильтрации
и
проницаемости. Связь между емкостными и фильтрационными
4
параметрами пористых сред (между коэффициентами пористости и
проницаемости). «Верхняя» и «нижняя» границы существования
линейного закона фильтрации. Нелинейные законы фильтрации.
Эмпирические
формулы
нелинейных
законов
фильтрации.
Обобщенные формулы законов фильтрации.
Установившееся напорное движение несжимаемой жидкости в
пористых средах
5
6
7
Классификация фильтрационных потоков. Установившееся
движение жидкости в одномерном (плоскопараллельном) потоке:
расход, распределение давления по длине потока, распределение
скоростей вдоль линии тока. Установившееся плоскорадиальное
движение несжимаемой жидкости (приток к стоку и движение от
источника): расход, распределение давления по длине потока,
распределение скоростей вдоль линий тока, индикаторная диаграмма,
коэффициент продуктивности скважины. Сферически-радиальное
движение несжимаемой жидкости к стоку: расход, распределение
давления по длине потока. Графические методы отображения
фильтрационных полей: карты изобар и карты линий тока.
Установившееся движение несжимаемых жидкостей при
нелинейных законах фильтрации.
Одномерный (плоскопараллельный) и плоскорадиальный
фильтрационные потоки: расход, распределение давления по длине
потока, зависимость расхода от перепада давления, индикаторная
диаграмма. Приток жидкости к скважине при существовании двух
законов фильтрации.
Установившееся безнапорное движение жидкостей в пористых
средах.
Понятие о грунтовых потоках: напор, свободная поверхность,
2
2
2
6
живое сечение потока.
Приток жидкости к галерее при линейном и нелинейном законах
фильтрации: расход, распределение напора, уравнение свободной
поверхности. Приток жидкости к совершенному грунтовому колодцу
при линейном законе фильтрации: расход, распределение напоров,
уравнение свободной поверхности.
8
9
Установившееся движение сжимаемых (упругих капельных)
жидкостей и газов.
Уравнение состояния сжимаемой капельной жидкости. Общее
уравнение установившегося движения сжимаемой жидкости при
линейном законе фильтрации. Методы описания установившегося
движения сжимаемых жидкостей, функция Лейбензона. Понятие о
массовой скорости и массовом расходе. Одномерный и
плоскорадиальный потоки сжимаемой жидкости. Объемный и
массовый расходы. Распределение плотности жидкости вдоль линии
тока.
Установившееся движение газа. Идеальный и реальный газы.
Уравнения состояния газа. Вид функции Лейбензона для
установившегося движения газа. Одномерный поток газа: расход,
распределение функции Лейбензона и давления. Плоскорадиальный
поток: расход, распределение функции Лейбензона и давления,
распределение скорости фильтрации. Индикаторная диаграмма.
Понятие об абсолютно свободном дебите газовой скважины.
Исследование газовых скважин. Фильтрационные параметры и
методы их определения. Установившееся движение газа по
нелинейному (двучленному) закону фильтрации. Определение дебита
газовой скважины, индикаторные диаграммы газовых скважин.
Установившееся движение неоднородных жидкостей.
Гомогенные и гетерогенные смеси. Многокомпонентные и
многофазные жидкости. Природные и техногенные неоднородные
жидкости: окклюзии и эмульсии, газированные жидкости; механизм
их образования и особенности течения в пористых средах. Понятия о
насыщенности, фазовой проницаемости и относительной фазовой
проницаемости. Движение газонефтяной окклюзии, физические и
гидродинамические
причины
устойчивости
окклюзии.
Экспериментальные исследования движения окклюзии в моделях
пористых сред; зависимость относительных фазовых проницаемостей
от насыщенности. Методы описания движения окклюзии. Понятие об
установившемся потоке газонефтяной смеси, газовый фактор.
Функция Христиановича. Формулы для расхода жидкой и газовой фаз.
Движение водонефтяных эмульсий: зависимость относительных
фазовых проницаемостей от насыщенности. Пендулярная и
фуникулёрная водонасыщенность пористой среды. Уравнения
движения жидкости при переменной насыщенности. Понятие об
4
4
7
10
11
12
13
14
обводнённости пласта и обводнённости продукции скважины.
Движение
трехфазных
газо-водонефтяных
смесей.
Экспериментальные исследования трёхфазных смесей на моделях
пористых сред; треугольник Лаверетта. Уравнение движения газоводонефтяных смесей.
Приток жидкости к несовершенным скважинам.
Понятие о несовершенной скважине. Несовершенство по
степени и по характеру вскрытия. Способы учета гидродинамического
несовершенства скважин. Вычисление дебита несовершенной
скважины, понятие о приведённом радиусе скважины.
Дифференциальные уравнения подземной гидродинамики.
Вывод общего уравнения неразрывности и дифференциальных
уравнений движения капельных жидкостей, идеального и реального
газов, неоднородных жидкостей (уравнение Фурье). Фильтрационное
поле и его характеристика. Понятие о стационарном поле скорости
фильтрации
(уравнение
Лапласа).
Методы
решения
дифференциальных уравнений движения жидкости и газа; сущность
метода смены стационарных состояний.
Неустановившееся движение упругой капельной жидкости.
Решение дифференциального уравнения движения жидкости в
недеформируемой пористой среде для изотропного пласта; основное
уравнение упругого режима. Физические основы передачи энергии в
твёрдых и жидких средах, механизм распространения упругих волн
давления в бесконечном пласте. Понятие об упругом пласте;
уравнение движения упругой жидкости в деформируемой пористой
среде, коэффициент упругоёмкости. Использование принципа
суперпозиции для решения дифференциального уравнения движения
упругой жидкости в пласте при одновременной работе группы
источников и стоков, работающих с переменными дебитами. Понятие
об упругом запасе и укрупнённой скважине. Гидродинамические
основы
обработки
данных
исследований
скважин
на
неустановившихся режимах: кривые восстановления забойного
давления (КВД), гидропрослушивание.
Движение жидкости в неоднородном пласте.
Виды и характер неоднородности, модели неоднородного
пласта. Движение жидкости в слоисто-неоднородном пласте
(одномерный и плоскорадиальный потоки): расход и распределение
давления вдоль линии тока. Движение жидкости в зональнонеоднородном пласте (одномерный и плоскорадиальный потоки):
расход и распределение давления вдоль линии тока. Понятие о
призабойной зоне скважины. Границы и экраны в неоднородном
пласте, принципы описания фильтрационных процессов в
экранированных пластах.
Нерадиальное движение жидкости.
Взаимодействие скважин в фильтрационном поле, характер
2
2
4
2
4
8
15
взаимодействия,
меры
взаимодействия.
Зависимость
мер
взаимодействия от расстояния между скважинами, от их числа и
дебита.
Фильтрационное
поле
гидродинамического
диполя;
использование принципа суперпозиции полей для описания движения
жидкости от нагнетательной скважины к добывающей. Приток к
скважине при прямолинейном контуре питания и к скважине,
расположенной эксцентрично по отношению к круговому контуру
питания.
Движение границ раздела при вытеснении нефти и газа водой.
Физические основы процесса вытеснения нефти водой, форма
водонефтяного
контакта.
Горизонтальное
и
вертикальное
перемещение ВНК. Модели поршневого и непоршневого вытеснения
нефти водой при горизонтальном движении ВНК, скорости
перемещения водонефтяного контакта.
Метод смены стационарных состояний при описании движения
ВНК к прямолинейной цепочке скважин и к круговой батарее.
Вертикальное перемещение ВНК, образование конусов
обводнения; понятие о безводном периоде работы скважины и
безводном объёме добыче нефти.
Всего:
5.2
Практические занятия
№
п/п
1
2
2
36
Кол-во
уч.часов
Содержание
Всего:
5.3
№
п/п
Самостоятельная работа аспиранта
Кол-во
уч.часов
Виды самостоятельной работы
Введение в дисциплину.
1
2
Подземная гидродинамика как теоретическая основа разработки
нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений и как
прикладной раздел физики сплошных сред. Исторические сведения.
Российские и зарубежные исследователи проблем подземной
гидравлики, гидромеханики и гидродинамики. Направления
современных исследований - многофазная многокомпонентная
фильтрация в анизотропных деформируемых средах; моделирование
процессов
фильтрации
при
разработке
многопластовых
месторождений и при применении
новых методов повышения
полноты извлечения нефти и газа из недр.
Физические свойства пластовых жидкостей и газов.
Плотность,
удельный
вес,
вязкость
жидкостей
и
газов.
2
2
9
Растворимость газа в нефти, давление насыщения. Зависимость
основных свойств жидкости и газа от температуры и давления.
Реологические свойства нефти. Вязкопластичные жидкости.
Структурно-физические свойства коллекторов.
3
Условия залегания нефти, воды и газа в естественном грунте,
сложность описания естественного грунта. Модели естественного
грунта: идеальный, фиктивный и реальный грунты. Математическое
описание моделей грунтов. Эффективный диаметр реального грунта и
методы его определения. Емкостные характеристики пористых сред:
коэффициенты пористости и просветности и их взаимосвязь. Формула
Слихтера.
Законы фильтрации.
2
Экспериментальное изучение движения жидкости в пористой
среде. Понятие о скорости фильтрации и действительной скорости
движения жидкости. Линейный закон Дарси. Фильтрационные
параметры
4
пористых
сред:
коэффициенты
фильтрации
и
проницаемости. Связь между емкостными и фильтрационными
4
параметрами пористых сред (между коэффициентами пористости и
проницаемости). «Верхняя» и «нижняя» границы существования
линейного закона фильтрации. Нелинейные законы фильтрации.
Эмпирические
формулы
нелинейных
законов
фильтрации.
Обобщенные формулы законов фильтрации.
Установившееся напорное движение несжимаемой жидкости в
пористых средах
5
6
Классификация фильтрационных потоков. Установившееся
движение жидкости в одномерном (плоскопараллельном) потоке:
расход, распределение давления по длине потока, распределение
скоростей вдоль линии тока. Установившееся плоскорадиальное
движение несжимаемой жидкости (приток к стоку и движение от
источника): расход, распределение давления по длине потока,
распределение скоростей вдоль линий тока, индикаторная диаграмма,
коэффициент продуктивности скважины. Сферически-радиальное
движение несжимаемой жидкости к стоку: расход, распределение
давления по длине потока. Графические методы отображения
фильтрационных полей: карты изобар и карты линий тока.
Установившееся движение несжимаемых жидкостей при
нелинейных законах фильтрации.
Одномерный (плоскопараллельный) и плоскорадиальный
фильтрационные потоки: расход, распределение давления по длине
2
2
10
потока, зависимость расхода от перепада давления, индикаторная
диаграмма. Приток жидкости к скважине при существовании двух
законов фильтрации.
Установившееся безнапорное движение жидкостей в пористых
средах.
Понятие о грунтовых потоках: напор, свободная поверхность,
живое сечение потока.
Приток жидкости к галерее при линейном и нелинейном законах
7
фильтрации: расход, распределение напора, уравнение свободной
2
поверхности. Приток жидкости к совершенному грунтовому колодцу
при линейном законе фильтрации: расход, распределение напоров,
уравнение свободной поверхности.
8
9
Установившееся движение сжимаемых (упругих капельных)
жидкостей и газов.
Уравнение состояния сжимаемой капельной жидкости. Общее
уравнение установившегося движения сжимаемой жидкости при
линейном законе фильтрации. Методы описания установившегося
движения сжимаемых жидкостей, функция Лейбензона. Понятие о
массовой скорости и массовом расходе. Одномерный и
плоскорадиальный потоки сжимаемой жидкости. Объемный и
массовый расходы. Распределение плотности жидкости вдоль линии
тока.
Установившееся движение газа. Идеальный и реальный газы.
Уравнения состояния газа. Вид функции Лейбензона для
установившегося движения газа. Одномерный поток газа: расход,
распределение функции Лейбензона и давления. Плоскорадиальный
поток: расход, распределение функции Лейбензона и давления,
распределение скорости фильтрации. Индикаторная диаграмма.
Понятие об абсолютно свободном дебите газовой скважины.
Исследование газовых скважин. Фильтрационные параметры и
методы их определения. Установившееся движение газа по
нелинейному (двучленному) закону фильтрации. Определение дебита
газовой скважины, индикаторные диаграммы газовых скважин.
Установившееся движение неоднородных жидкостей.
Гомогенные и гетерогенные смеси. Многокомпонентные и
многофазные жидкости. Природные и техногенные неоднородные
жидкости: окклюзии и эмульсии, газированные жидкости; механизм
их образования и особенности течения в пористых средах. Понятия о
насыщенности, фазовой проницаемости и относительной фазовой
проницаемости. Движение газонефтяной окклюзии, физические и
гидродинамические
причины
устойчивости
окклюзии.
Экспериментальные исследования движения окклюзии в моделях
пористых сред; зависимость относительных фазовых проницаемостей
от насыщенности. Методы описания движения окклюзии. Понятие об
4
4
11
10
11
12
13
установившемся потоке газонефтяной смеси, газовый фактор.
Функция Христиановича. Формулы для расхода жидкой и газовой фаз.
Движение водонефтяных эмульсий: зависимость относительных
фазовых проницаемостей от насыщенности. Пендулярная и
фуникулёрная водонасыщенность пористой среды. Уравнения
движения жидкости при переменной насыщенности. Понятие об
обводнённости пласта и обводнённости продукции скважины.
Движение
трехфазных
газо-водонефтяных
смесей.
Экспериментальные исследования трёхфазных смесей на моделях
пористых сред; треугольник Лаверетта. Уравнение движения газоводонефтяных смесей.
Приток жидкости к несовершенным скважинам.
Понятие о несовершенной скважине. Несовершенство по
степени и по характеру вскрытия. Способы учета гидродинамического
несовершенства скважин. Вычисление дебита несовершенной
скважины, понятие о приведённом радиусе скважины.
Дифференциальные уравнения подземной гидродинамики.
Вывод общего уравнения неразрывности и дифференциальных
уравнений движения капельных жидкостей, идеального и реального
газов, неоднородных жидкостей (уравнение Фурье). Фильтрационное
поле и его характеристика. Понятие о стационарном поле скорости
фильтрации
(уравнение
Лапласа).
Методы
решения
дифференциальных уравнений движения жидкости и газа; сущность
метода смены стационарных состояний.
Неустановившееся движение упругой капельной жидкости.
Решение дифференциального уравнения движения жидкости в
недеформируемой пористой среде для изотропного пласта; основное
уравнение упругого режима. Физические основы передачи энергии в
твёрдых и жидких средах, механизм распространения упругих волн
давления в бесконечном пласте. Понятие об упругом пласте;
уравнение движения упругой жидкости в деформируемой пористой
среде, коэффициент упругоёмкости. Использование принципа
суперпозиции для решения дифференциального уравнения движения
упругой жидкости в пласте при одновременной работе группы
источников и стоков, работающих с переменными дебитами. Понятие
об упругом запасе и укрупнённой скважине. Гидродинамические
основы
обработки
данных
исследований
скважин
на
неустановившихся режимах: кривые восстановления забойного
давления (КВД), гидропрослушивание.
Движение жидкости в неоднородном пласте.
Виды и характер неоднородности, модели неоднородного
пласта. Движение жидкости в слоисто-неоднородном пласте
(одномерный и плоскорадиальный потоки): расход и распределение
давления вдоль линии тока. Движение жидкости в зональнонеоднородном пласте (одномерный и плоскорадиальный потоки):
2
2
4
2
12
14
15
расход и распределение давления вдоль линии тока. Понятие о
призабойной зоне скважины. Границы и экраны в неоднородном
пласте, принципы описания фильтрационных процессов в
экранированных пластах.
Нерадиальное движение жидкости.
Взаимодействие скважин в фильтрационном поле, характер
взаимодействия,
меры
взаимодействия.
Зависимость
мер
взаимодействия от расстояния между скважинами, от их числа и
дебита.
Фильтрационное
поле
гидродинамического
диполя;
использование принципа суперпозиции полей для описания движения
жидкости от нагнетательной скважины к добывающей. Приток к
скважине при прямолинейном контуре питания и к скважине,
расположенной эксцентрично по отношению к круговому контуру
питания.
Движение границ раздела при вытеснении нефти и газа водой.
Физические основы процесса вытеснения нефти водой, форма
водонефтяного
контакта.
Горизонтальное
и
вертикальное
перемещение ВНК. Модели поршневого и непоршневого вытеснения
нефти водой при горизонтальном движении ВНК, скорости
перемещения водонефтяного контакта.
Метод смены стационарных состояний при описании движения
ВНК к прямолинейной цепочке скважин и к круговой батарее.
Вертикальное перемещение ВНК, образование конусов
обводнения; понятие о безводном периоде работы скважины и
безводном объёме добыче нефти.
Всего:
4
2
36
6. Перечень контрольных мероприятий и вопросы к экзаменам кандидатского
минимума
Итоговая аттестация аспиранта включает сдачу кандидатских экзаменов и
представление диссертации в Диссертационный совет. Порядок проведения кандидатских
экзаменов включает в кандидатский экзамен по научной специальности дополнительные
разделы, обусловленные спецификой научной специальности. Билеты кандидатского
экзамена по специальной дисциплине в соответствии с темой диссертации на соискание
ученой степени кандидата наук должны охватывать разделы Специальной дисциплины
отрасли науки и научной специальности (ОД.А.) и Дисциплины научной специальности
по выбору аспиранта (ОДН.А.).
Перечень вопросов к экзаменам кандидатского минимума:
13
1. Предмет подземной гидромеханики. Роль и задачи подземной гидромеханики, ее связь
с теорией разработки месторождений нефти и газа.
2. Понятие о пористой среде. Важнейшие характеристики порового коллектора
(пористость, просветность, проницаемость). Законы фильтрации. Линейный закон
фильтрации (закон Дарси).
3. Дифференциальное уравнение движения. Закон Дарси в дифференциальной форме.
4. Причины нарушения закона Дарси и пределы его применимости. Анализ и
интерпретация экспериментальных данных.
5. Нелинейные законы фильтрации.
6. Понятие о математической модели решения задач подземной гидромеханики. Понятие
о структурных моделях пористых сред.
7. Понятие о математической модели физического процесса.
8. Дифференциальное уравнение неразрывности. Его физический смысл и основное
назначение.
9. Основные зависимости параметров пористой среды и флюидов от давления.
10. Уравнение Лейбензона. Для неустановившегося движения жидкости в пористой
среде.
11. Уравнение Лейбензона. Для неустановившегося движения газа в пористой среде.
12. Функция Лейбензона. Уравнение неустановившейся фильтрации однородного флюида
по закону Дарси.
13. Начальные и граничные условия при решении задач теории фильтрации.
14. Модели одномерных фильтрационных потоков.
15. Основные формулы прямолинейно - параллельной фильтрации несжимаемой
жидкости и совершенного газа.
16. Основные формулы плоскорадиальной фильтрации несжимаемой жидкости и
совершенного газа.
17. Основные формулы радиально – сферической фильтрации несжимаемой жидкости и
совершенного газа.
18. Основные формулы плоскорадиальной фильтрации несжимаемой жидкости и
совершенного газа по степенному закону.
19. Основные формулы плоскорадиальной фильтрации несжимаемой жидкости и
совершенного газа по двучленному закону.
20. Основные формулы прямолинейно – параллельного потока несжимаемой жидкости и
совершенного газа в неоднородных пластах (слоисто-неоднородный пласт и зонально неоднородный пласт).
14
21. Основные
формулы
плоскорадиального
потока
несжимаемой
жидкости
с
совершенного газа в неоднородных пластах (слоисто-неоднородный пласт и зонально неоднородный пласт).
22. Потенциал точечного источника и стока на плоскости.
23. Приток жидкости к группе скважин в пласте с удаленным контуром питания.
24. Приток жидкости к скважине в пласте с прямолинейным контуром питания.
25. Приток жидкости к бесконечной цепочке (линейной батарее) скважин. Метод
эквивалентных фильтрационных сопротивлений.
26. Приток
жидкости
к
кольцевым
батареям
скважин.
Метод
эквивалентных
фильтрационных сопротивлений.
27. Характеристика потока в условиях нелинейного закона фильтрации.
28. Типовые гидродинамические характеристики пласта.
29. Определение параметров пласта при установившемся процессе фильтрации жидкости.
30. Определение параметров пласта при неустановившемся процессе фильтрации
жидкости.
31. Понятие о несовершенстве скважин. Фильтрационное сопротивление скважины. Скин
фактор.
32. Неустановившееся движение упругой жидкости в деформируемой пористой среде.
33. Установившееся движение однородной несжимаемой жидкости в неоднородных
пористых средах.
34. Установившееся нерадиальное движение несжимаемой жидкости при линейном
законе фильтрации.
35. Понятие об интерференции скважин.
36. Метод последовательной смены стационарных состояний при решении задач упругого
режима. Формулы расчета прямолинейно – параллельного неустановившегося потока
упругой жидкости.
37. Метод последовательной смены стационарных состояний при решении задач упругого
режима. Формулы расчета плоскорадиального неустановившегося потока упругой
жидкости.
38. Метод А.М. Пирвердяна, интегральных соотношений, «усреднения» при решении
задач упругого режима и их анализ.
39. Конусообразование. Формулы для расчета безводного и безгазового дебитов
скважины.
40. Теория образования водяного конуса в пласте с подошвенной водой.
15
41. Относительные фазовые проницаемости. Метод их определения, графический вид
кривых, аналитические формулы. Эмпирические формулы Чень-Чжун-Сяна.
42. Модель фильтрации Бакли-Леверетта. Уравнение Бакли-Леверетта.
43. Решение
одномерного
уравнения
Бакли-Леверетта.
Графическое
изображение
решения.
44. Функция Леверетта F (S ) . Физический смысл функции. Зависимость полноты
вытеснения нефти от вида функции F (S ) .
45. Определение фронтальной насыщенности и средней насыщенности в безводный
период добычи.
46. Расчет средней насыщенности после прорыва воды.
47. Определение коэффициента извлечения нефти (КИН) по кривой вытеснения на основе
решения уравнения Бакли-Леверетта.
48. Понятие
гранулярного,
трещенного
и
трещиновато-пористого
коллекторов.
Характеристика терригенных и карбонатных коллекторов.
49. Особенности
разработки
месторождений
параметров
трещиноватых
нефти
с
трещиновато-пористыми
коллекторами.
50. Определение
и
трещиновато-пористых
пластов-
коллекторов гидродинамическими методами.
51. Аналогия и отличие формул стационарного притока жидкости к вертикальной и
горизонтальной скважинам.
52. Горизонтальное и вертикальное вытеснение нефти водой.
7. Образовательные технологии
В процессе обучения применяются следующие образовательные технологии:
1. Сопровождение лекций показом визуального материала.
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Учебная, учебно-методическая и иные библиотечно - информационные ресурсы
обеспечивают учебный процесс и гарантирует возможность качественного освоения
аспирантом образовательной программы. Кафедра располагает библиотекой, включающей
научно-техническую литературу по механике сплошных сред, научные журналы и труды
конференций.
8.1 Основная литература (год издания не должен быть более 5 лет):
16
№
п/п
Наименование учебной
литературы
1
1
2
Нефтегазовая
гидромеханика.
2
Подземная гидравлика
3
Автор, место издания,
издательство год
3
Количество
экземпляров в
библиотеке
СГПА им.
Зайнаб
Биишевой
4
Число
обучающихся,
воспитанников,
одновременно
изучающих
дисциплину
5
Басниев
К.С.,
Дмитриев
Н.М.,
Розенберг Г.Д., Ижевск,
РХД., 2005.
Басниев К.С. и др., М.:
Недра, 1986.
Движение жидкости и Баренблатт
Г.И.,
газов
в
природных Ентов В.М., Рыжик
пластах.
В.М., М.: Недра, 1984.
4
Физические
технологии
нефти.
основы Маскет М.. М.Л.
добычи Гостоптехиздат, 1953.
5
Сборник
задач
подземной
гидромеханике.
по
Евдокимова
В.А.,
Кочина И.Н. М.: Недра,
1979, 168 с.
17
8.2 Дополнительная литература
№
п/п
Наименование учебной
литературы
Автор, место издания,
издательство год
1
1
2
3
Чарный
И.А.,
М.:
Гостоптехиздат, 1963.
Пыхачев Г.Б., Исаев
Р.Г., М.: «Недра», 1973.
2
Подземная
гидрогазодинамика.
Подземная гидравлика.
3
Подземная гидравлика.
Количество
Число
экземпляров обучающихся,
в
воспитанников,
библиотеке одновременно
СГПА им.
изучающих
Зайнаб
дисциплину
Биишевой
4
5
Щелкачёв В.Н. , Лапук
Б.Б.,
М.:
«Гостоптехиздат»,
1949.
8.3 Программное обеспечение и Интернет-ресурсы
№
п/п
1
1
2
3
Наименование учебной
литературы
2
Альбом течений
кости и газа
Вычислительная
гидродинамика
Гидродинамика
жид-
8
Гидродинамика.
Методы. Факты. Подо-бие
Введение в динамику
жидкости
Гидродинамика.
Собрание сочинений Т.2.
Динамика
вязкой
несжимаемой жидкости
Отрывные течения, т.1
9
Отрывные течения, т.2
4
5
6
7
10 Отрывные течения, т.3
11 Теоретическая
гидродинамика
Автор, место издания,
издательство год
Количество
экземпляров в
библиотеке
СГПА им.
Зайнаб
Биишевой
3
4
Ван-Дайк М. На CD1
R80 Compact disc
П.Роуч. На CD-R80
1
Compact disc
Ламб Г. На CD-R80
1
Compact disc
Биркгоф Г. На CD-R80
1
Compact disc
Бэтчелор Дж. На CD1
R80 Compact disc
Жуковский Н.Е. На CD1
R80 Compact disc
Слезкин Н.А. На CD1
R80 Compact disc
Чжен П. На CD-R80
1
Compact disc
Чжен П. На CD-R80
1
Compact disc
Чжен П. На CD-R80
1
Compact disc
Мили-Томсон Л.М. На
1
CD-R80 Compact disc
Число
обучающихся,
воспитанников,
одновременно
изучающих
дисциплину
5
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
18
12 Теория вихрей
13 Механика жидкости
Пуанкаре А. На CD-R80
Compact disc
Рауз Х. На CD-R80
Compact disc
1
7
1
7
9. Материально-техническое обеспечение
Кафедра/научное подразделение располагает материально-технической базой,
соответствующей действующим санитарно-техническим нормам и обеспечивающей
проведение всех видов теоретической и практической подготовки, предусмотренных
учебным планом аспиранта, а также эффективное выполнение диссертационной работы.
N
п/п
Название дисциплины
1
2
1
Теория фильтрации
Наименование оборудованных
учебных кабинетов, объектов для
проведения практических занятий
с перечнем основного
оборудования
3
Научно-исследовательская
лаборатория «Физико-химическая
механика гетерогенных систем»
Фактический адрес
учебных кабинетов и
объектов
4
453103, г.
Стерлитамак, пр.
Ленина 37, 316
19