Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 [ 209 ] 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238

Упомянутые идеи акад. Павловского и проф. Жуковского были в последующем развиты в трудах обширной советской школы исследователей: В. И. Аравина, Е. А. Замарина, В. В. Ведерникова, П. П. Веригина, Л. А. Галина, П. К. Гиринского, Б. Б. Девисона, В. С. Козлова, П. Т. Мелещенко, Ф. Б. Пельсон-Скорнякова, Я. Т. Пенько, С. П. Пумерова, П. Я. Полубариновой-Кочиной, Б. К. Ризенкампфа, А. А. Угинчуса, СВ. Фальковича и др. Содержание работ этой школы исследователей мы здесь описывать не будем, ибо большинство из них связано только с проблемами фильтрации воды под плотинами, через тело земляных плотин, с проблемами притока воды к ирригационным и дренажным сооружениям и т.д., т.е. с такими проблемами, которых мы в данном курсе подземной гидравлики не касались.

С 1921 г. в Баку начались теоретические и экспериментальные исследования акад. Л. С. Лейбензона [94-107] - основателя советской школы ученых, работающих в области подземной гидравлики именно в связи с проблемами добычи нефти и газа. Акад. Л. С. Лейбензоном впервые выведены дифференциальные уравнения движения газа и газированной жидкости в пористой среде, выяснены особенности работы газовых скважин, подвергнуты математическому исследованию кривые производительности и режимы работы нефтяных скважин и пластов, методы подсчета запасов нефти и газа в пластах, проблема вытеснения нефти и газа водой и т. д.

В 1927-1928 гг. акад. Л. С. Лейбензон организовал проведение крупных исследований по подземной гидравлике в Государственном исследовательском нефтяном институте (ГИПИ) и в Московском государственном университете. Ценные экспериментальные исследования в ГИПИ и МГУ были выполнены Д. С. Вилькером [27] и И. П. Москальковым [129]. В 1934 г. была опубликована капитальная монография акад. Л. С. Лейбензона [100] - «Подземная гидравлика воды, нефти и газа». В этой монографии, впервые в мировой литературе, систематично изложены основы общей теории фильтрации, а также все важнейшие исследования в области собственно подземной нефтяной гидравлики, проведенные автором и другими учеными до начала тридцатых годов нашего века. Подчеркнем, что и в теоретическом и экспериментальном решении новых проблем и в опубликовании сводной монографии акад. Л. С. Лейбензон опередил зарубежную научную мысль - аналогичная сводная монография была опубликована Маскетом [120] в США на 3 года нозже, т. е. только в 1937 г.

Следующей сводной монографией, изданной в СССР в 1935 г. и посвященной теории движения подземных вод в водоносных пластах, была книга проф. Г. П. Каменского [65 .

В этой книге собраны и сведены в единую систему важнейшие результаты работ, проведенных в области подземной гидравлики в первый период ее развития, а также более новые исследования акад. П. П. Павловского, акад. Л. С. Лейбензона, М. Е. А льговского, П. П. Биндемана, Е. А. Замарина,

Работы этой школы исследователей прореферированы в обзорно-исторической статье П. Я. Полубариновой-Кочиной и С. В. Фальковича.

Козени, И. П. Кусакина, Н. А. Плотникова, П. М. Победоносцева, самого автора и др.

Работы проф. Г. П. Каменского и его школы имеют большое значение не только потому, что они позволили решить важные проблемы гидрогеологии, но еш;е и по другой причине. Именно, упомянутые работы популяризировали основные идеи подземной гидравлики среди гидрогеологов и позволили нефтяникам перенять опыт гидрогеологов в области исследования скважин, определения физико-геологических характеристик пластов и т. д.

Для понимания последуюш;ей истории развития подземной гидромеханики необходимо отметить те новые идеи, которые были заложены в трудах главным образом грозненских нефтяников, опубликованных в двадцатых - начале тридцатых годов нынешнего века: П. Т. Линдтрона 108-110], М. М. Чарыгина [190], С. П. Шаньгина [197], М. Г. Танасевича [165], 3. М. Николаева [134, 135], Н.М.Карпенко [67] и других. В связи с изучением поведения некоторых нефтеносных пластов Старо-Грозненского и Ново-Грозненского месторождений упомянутые геологи (главой этой школы был П. Т. Линдтрон) пришли к весьма важному (и по тому времени совершенно новому) выводу о том, что главной силой, двигавшей нефть к забоям скважин в наиболее продуктивных пластах упомянутых месторождений, была сила нанора краевых вод; в пластовых условиях газ был полностью растворен в нефти и никакой активной роли в продвижении нефти но пласту играть не мог.

Этим суш;ественно изменялось обш;енринятое в то время мнение - господствовавшая с 1865 г. американская теория Бриггса; следуя Бриггсу, считали, что единственной силой, продвигавшей нефть в пласте к забоям скважин, могла быть сила упругости газа. Кроме того, тогда считали, что влияние работы каждой скважины может распространяться в пласте не далее строго определенного расстояния; например, во всех гидромеханических расчетах Слихтера принималось, что радиус влияния скважин равнялся 183 (600 футам). Если скважины были взаимно удалены на расстояние двойного радиуса влияния, то они якобы совершенно не должны были влиять друг на друга.

П. Т. Линдтрон и другие упомянутые геологи привели факты взаимодействия скважин на очень больших расстояниях друг от друга, факты влияния разработки нефтяного месторождения на пластовые давления в удаленных законтурных водяных скважинах и даже на дебиты естественных минеральных источников, выходы которых были расположены на расстоянии почти 20 км от эксплуатировавшихся нефтяных скважин; далее, те же геологи открыли зависимость изменения пластового давления в нефтяной залежи от повышения зеркала краевых вод (водо-нефтяного контакта), зависимость пластовых давлений в скважинах от гипсометрии их забоев и положения забоев по отношению к зеркалу подошвенных или краевых вод и т. д. Таким образом, еш;е до появления работы Герольда, которого было принято считать первым автором теории режимов нефтеносных месторождении, грозненские

Очень жаль, что долгое время оставались незамеченными и не подвергались гидродинамической обработке высказанные в то время передовые идеи проф. И. Н. Стрижова по поводу «упруго-грузового режима» нефтяных месторождений.

В. Н. ГЦелкачевым. (Ред.)

геологи разработали теорию водонапорного режима.

На основании этой теории развились представления о балансе пластовых водонапорных систем и необходимости учитывать гидравлическую связь области разработки пласта с областью напора и областью питания. Вполне понятно, что именно эти, в то время передовые, идеи геологов следовало положить в основу гидромеханического анализа особенностей работы нефтяных скважин и нефте-водо-газоносных пластов.

Поэтому в начатых с 1935 г. в ГрозНПП исследовательских работах упомянутые идеи грозненских геологов были обобщены; была разработана гидравлическая теория пластовых водонапорных систем, были подвергнуты критике прежние теории взаимодействия скважин Слихтера-Форхгеймера, связанные с дефектным нредставлением о существовании постоянного, ограниченного радиуса влияния скважин, были исследованы особенности работы скважин при различных формах и размерах контура области питания.

В исследованиях ГрозНПП (1936-1939 гг.) была разработана новая теория взаимодействия скважин, изучены свойства различных систем расстановки скважин [см. 200-204 .

Прежде чем перейти к описанию дальнейшего (после 1939 г.) развития подземной гидравлики в СССР, необходимо отметить более ранние экспериментальные и промысловые исследования.

В начале тридцатых годов В. П. Яковлев [224, 225] провел обширные исследования нефтяных скважин, на базе которых сделал ряд ценных нредло-жений но поводу методики исследования скважин и пластов и выяснил особенности движения уровня жидкости в скважинах неносредственно после их пуска или остановки при различных простейших законах фильтрации жидкости в пласте. В. П. Яковлев указывал на необходимость учитывать сжимаемость жидкости в пластовых условиях. Работы В. П. Яковлева особенно ценны тем, что способствовали пробуждению внимания инженерно-технических работников нефтяной нромышленности не только к исследованию скважин, но и к изучению законов фильтрации жидкости в нефтеносных пластах.

В те же годы в ГрозНПП инж. А. А. Болтышев и инж. Т. Л. Михайлов сконструировали «опытный пласт» - цилиндрический резервуар, заполнявшийся песком. На этом пласте были изучены законы одномерного движения мертвой и газированной жидкости, были установлены интересные зависимости дебитов газированной жидкости от перепадов давления и газовых факторов и т. д.

В середине тридцатых годов В. М. Барышев сконструировал в АзНПП опытный куполовидный «пласт», на который было проведено 108 скважин. На «опытном пласте» и на специальных дренажных элементах В. М. Барышев [12-15] и А.Н. Снарский [161-163] провели интересные опы-