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

43. Ч а р н ы й И. А. Совместный нриток нефти и подошвенной воды к несовершенной скважине. Изв. АН СССР, ОТН, № 2, 1955.

44. Врискман А. А., Иванов А. К., Козлов А. Л., Минский Е. М., Палта Р. С., Раабен В. Н., X од а н ович И. Е., Шахназаров М. X. Добыча и транспорт газа. Гостоптехиздат, 1955.

45. Николаевский В. Н. О расчете дополнительного фильтрационного сопротивления скважин, несовершенных по степени вскрытия. Изв. АН СССР, ОТН, № 8, 1957.

ГЛАВА VI

БЕЗНАПОРНОЕ ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ

§ 1. Особенности безнапорного движения. Предпосылки гидравлической теории безнапорного двюкения

Безнапорное движение - это такое движение, в котором пьезометрическая поверхность совпадает со свободной поверхностью самой жидкости, над которой имеет место постоянное давление.

При фильтрации через плотины, водопонижении и т. д. гидротехникам приходится часто сталкиваться с безнапорным движением грунтового потока.

Нефтяникам же приходится иметь дело с огромными глубинами и соответствующими напорами. Безнапорное движение ири атмосферном давлении над свободной поверхностью в нефтяных задачах встречается сравнительно редко, например, при шахтном способе эксплуатации.

Значительно чаще встречаются фильтрационные потоки, иногда называемые иолунапорными, когда на одних участках движение напорное, на других безнапорное.

Рассмотрим, к примеру, газовую шапку в водоносном пласте - весьма типичный случай газового месторождения. Если газовое месторождение не разрабатывается и пластовая подошвенная вода неподвижна, то, очевидно, граница раздела газ - вода будет горизонтальной плоскостью. Иногда пластовая вода под газовым месторождением движется в заданном направлении под действием существующего согласно местным гидрогеологическим условиям градиента давления. Тогда, если считать давление в газе постоянным, в зоне контакта газ - вода движение воды безнапорное, вне этой зоны движение напорное. Газовая залежь при этом смещается и граница раздела газ - вода перестает быть горизонтальной и плоской.

Аналогичная картина наблюдается и в случае не разрабатываемого или слабо эксплуатируемого нефтяного месторождения,

•• • ;:-.\

Рис. VI. 1. Схема безнапорного течения через проницаемую перемычку при горизонтальном непроницаемом основании.

когда нефть можно считать практически неподвижной, а подошвенную воду движущейся.

Задачи безнапорной фильтрации представляют большой теоретический интерес. Они значительно труднее, чем аналогичные задачи

напорного движения.

Примером безнапорного движения может служить фи.тьтрация через прямоугольную перемычку (плотину), показанную на рис. VI.1.

Перемычка обычно выполняется пз материала, который в той или иной степени является фильтрующим. Напомним некоторые определения.

Уровень Hi называется верхним бьефом, уровень Hi - нижним бьефом. Свободная поверхность жидкости, фильтрующейся через тело плотины, называется депрессионной поверхностью (кривая ABC). Свободная поверхность выходит на правую грань всегда выше нижнего бьефа.

Величина ВС называется промежутком высачи-вания. На этом промежутке жидкость будет сочиться в атмосферу и стекать вдоль ВС в нижний бьеф.

То же происходит при безнапорном притоке к скважине или колодцу. Схема притока к колодцу показана на рис. VI. 2.

Пунктиром показан статический уровень грунтовых вод. Если этот уровень нужно понизить, бурят скважину или колодец, спускают насосные трубы и откачивают воду.

Поверхность депрессии имеет вид поверхности вращения АВССВА, причем Яц - радиус области питания, Гс - радиус скважины.

Рис. VI. 2. Схема безнапорного притока к совершенной скважине-колодцу.