Рекомендации по выполнению курсовой работы

В методических указаниях по выполнению курсовой работы приводятся краткие методические рекомендации с рассмотрением некоторых основных разделов, помогающих выполнению задания.

При выполнении курсовой работы исходным является материал, изложенный в курсе лекций по дисциплине «Гидравлика и нефтегазовая гидромеханика» и в основной учебной литературе, приведённой в конце методических указаний. Кроме того, стоит также просматривать и последние периодические научные публикации, в которых могут быть изложены новые результаты.

Для чёткого и правильного понимания процессов, происходящих при движении нефти и газа, а также их смесей, необходимо знать особенности движения флюидов в скважинах (что изучается в разделе «Гидравлика»), а также влияние свойств пласта на продуктивность скважины (что рассматривается в разделе «Подземная гидромеханика»). Поэтому курсовая работа представляет собой классическую комплексную задачу, совмещающую необходимость применения навыков обоих разделов цикла «Гидравлика и нефтегазовая гидромеханика», являясь задачей по расчету совместной работы «пласта и скважины» при установившемся режиме.

Решение задачи одновременной работы пласта и скважины при установившемся режиме включает в себя расчет движения жидкости в скважине (трубопроводе) и расчет движения жидкости в пласте, при этом расход в пласте и скважине должен быть один и тот же.

Первоначально выполняется схема скважины в пласте с указанием необходимых параметров и размеров согласно полученному заданию. Пример одной из типовых схем приведён в Приложении Е.

Следует обратить внимание на то, что прежде чем приступить к выполнению расчётов необходимо все исходные данные перевести в систему СИ и заполнить соответствующую таблицу. Значения давлений в задании приводятся в технических атмосферах, 1ат = 98100 Па.

При решении задачи о движении жидкости в скважине необходимо использовать основные соотношения гидростатики (для определения давления на контуре питания, на устье или на забое и т. д.) и гидродинамики.

 

 

Гидростатика

Гидростатическое давление – это внутренняя сжимающая сила, обусловленная действием внешних сил, приложенная в данной точке жидкости. Такое давление по всем направлениям одинаково и зависит от положения точки в покоящейся жидкости.

При решении задач рекомендуется использовать абсолютную или избыточную системы отсчета давлений. Главное на что необходимо обращать внимание - это то, что в одном уравнении все давления были в одной системе отсчета, то есть они должны быть либо все избыточными, либо все абсолютными.

Давление в несжимаемой жидкости, находящейся в равновесии под действием силы тяжести (рис. 2.1), удовлетворяет уравнению

                                               ,                           (2.1)

где  и  – значения давлений в точках с координатами соответственно  и ;

   ρ – плотность жидкости в рассматриваемом объёме.

Соотношение (2.1) является основным уравнением гидростатики и позволяет определить давление в любой точке покоящейся жидкости

                                             .                            (2.2)

 

Рисунок 2.1 – К понятию основного уравнения гидростатики

 

    При рассмотрении равновесия в поле силы тяжести совершенного газа необходимо учесть уравнение состояния

                                                    ,                                     (2.3)

где   - давление газа;

 - объём газа;

- число молей газа;

 - универсальная газовая постоянная, ;

 - абсолютная температура газа.

При условии постоянства температуры можно считать, что плотность есть линейная функция давления

                                                 ,                                            (2.4)

где индекс «0» относится к условиям нормального атмосферного давления.

Уравнение равновесия газа имеет вид

                                                                              (2.5)

и носит название барометрической формулы.

С помощью формул (2.2) и (2.5) можно рассчитать значения давлений в скважине как до её пуска, так и после пуска при достижении установившегося процесса.