Жерасты ағындары

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 18 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 1
Фильтрация туралы түсінік ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Жер асты ағындар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Кеуекті ортадағы сұйықтың таралуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Тәжірибелік бөлім
S11 қондырғысы және қолданылған қондырғылар туралы түсінік
Тәжірибе жасалу реті :
Режим1 ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Режим2 ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Режим3 ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Су жіберілген кездегі нәтижелер ... ... ... ... ... ... .. ... ... ...

Сандық шешім
Comsol Multiphysics модель нәтижелері
Зерттеу бөлімі мен Comsolмодельдерін салыстыру
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

Кіріспе
Жерасты гидромеханикасы сұйықтықтардың, газдардың және олардың қоспаларының кеуекті және жарықшақты тау жыныстарында сүзгіленуі туралы ғылым болып табылады. Сүзгілеу ағымы, яғни кеуекті немесе жарықшақты ортадағы сұйықтықтың (газдың, газ бен сұйықтықтың қоспасының) ағымы жерасты гидромеханикасының объектісі болып табылады. Жерасты гидромеханикасы мұнай және газ кенорындарын игеру және мұнайгазды алу технологиясы теориясының құрам бөлігі болып табылады. Жерасты гидромеханикасының заңдарын білу берілген қабат жағдайы үшін кенді игерудің ұтымды режимдері мен жүйелерін таңдауда қажет. Кенді игерудің гидродинамикалық модельдеуі жерасты гидромеханикасының тура есебін шешу шегінде алынған және сүзгілену үрдісін нақты жағдайда сипаттайтын математикалық теңдеулерді пайдалануға негізделген. Қабаттың сүзгілену сипаттамаларын анықтау мақсатымен игеру үрдісін бақылау және реттеу үшін қабаттардың және ұңғылардың гидродинамикалық зерттеулерін жүргізеді. Бұл зерттеулерді мәліметтерін өңдеуі жерасты гидромеханикасының кері есебін шешуге негізделген. Жерасты гидромеханикасы басқа ғылымдарда да кең қолданылады: гидрогеологияда, инженерлік геологияда, гидротехникада, т.б. Судың қаныққан грунттарда сүзгіленуін зерттеудің алғашқы тәжірибелерін француз ғалымы А.Дарси жүргізген. Ол 1856 ж. сүзгілену жылдамдығының қысым градиентінен тәуелділігін көрсететін эксперименталдық заңын тұжырымдаған. Осы жылдары басқа француз ғалымыЖ. Дюпюи монографиясын жариялаған. Онда грунт суларының сүзгілену теориясы келтірілген, құдықтар дебиттерінің формулалары шығарылған және сүзгілену есептері шешілген. Жерасты гидромеханикасының дамуына Ч.Слихтер жәнеМ.Маскет атты америкалық ғалымдар да айтарлықтай үлесін қосқан.[1,2]

Фильтрация туралы түсінік
Сұйықтықтардың, газдардың және олардың қоспаларының кеуекті және жарықшақты орталарда, яғни өзара қатысатын кеуектер мен микрожарықшақтар жүйесімен тілінген қатты денелерде жылжуы сүзілу деп аталады. Сұйықтықтың құбырларда жылжуымен салыстырғанда сүзілуге келесі негізгі ерекшеліктер тән болады:
- кеуек арналарының өте кіші өлшемдері;
- сұйықтықтардың өте төмен жылжу жылдамдықтары;
- сұйықтықтардың тұтқырлығына, кеуек арналарының үлкен беткейлеріне және олардың кедір-бұдырлығына байланысты үйкеліс күштерінің үлкен әсері.
Кеуекті ортаның негізгі сипаттамаларының бірі ретінде кеуектілік коэффициентін алады. Кеуектілік коэффициенті деп кеуек көлемінің кеуекті ортаның барлық көлеміне қатынасын айтады:
m= Vn V Сүзілу теориясында кеуектілік деп эффективтік (белсенді) кеуектілікті айтады. Ол сұйықтық сүзілетін бір бірімен жалғасқан ғана кеуекте мен микрожарықшақтарды есепке алады. Сұйықтықтың немесе газдың көлемдік шығынының (дебиттің) тау жынысы үлгісінің көлденең қимасының ауданына қатынасы сүзілу жылдамдығы деп аталады:
V= Q F
Басқаша, V - бұл жалған жылдамдық, яғни кеуекті орта болмаған жағдайдағы сұйықтық жылжитын жылдамдық (m=1). Қабат қимасының бойында сүзілу жылдамдығы өзгермейтін жағдайда F қимасындағы сүзілу жылдамдығының орташа шамасы шын жылдамдыққа сәйкес келеді. Жалпы F қимасының әртүрлі нүктелеріндегі сүзілу жылдамдығы бірдей болмауы да мүмкін. Онда қабаттың кез келген нүктесіндегі сүзілу жылдамдығының шын шамасы келесі қатынас бойынша анықталады: . v= dQ dF мұндағы:dQ - сүзілу жылдамдығының бағытына қалыпты болатын dFэлементарлық алаң арқылы өтетін сұйықтықтың көлемдік шығынының шамасы. Сұйықтықтың орташа нақты жылжу жылдамдығы W көлемдік шығынының (дебиттің) Fnкеуек ауданына қатынасына тең болады: . W Q n F Сүзілу жылдамдығы және орташа нақты жылжу жылдамдығы бір-бірімен келесі қатынас арқылы байланысты: . W = Q n F=V m'= V m мұндағы:m' - кеуек коэффициенті, m' = m. Ағымның нақты жылдамдығының шын мәні келесі қатынастан анықталады: . w =dx dt Сүзілудің орташа жылдамдығы түсінігін пайдалану өте ыңғайлы, өйткені, оның көмегімен қабатты жылдамдықтар мен қысымдардың үздіксіз өрісі ретінде қарастыруға болады. Олардың шамасы қабаттың әр нүктесінде осы нүктенің координаталары мен уақыт функциясы ғана болып табылады және ортаның қасиеттеріне тәуелді болмайды.
А. Дарси шығарғанэксперименталдық заң келесі түрде болған:

мұндағы:Q - сұйықтықтың көлемдік шығыны; F - құммен толтырылған құбырдың көлденең қимасының ауданы.[3,1]

1.Жерасты ағындары
Жер асты суы - жер қыртысын құрайтын тау жыныстарының аралығындағы су.Ол шөгінді және борпылдақ тау жыныстары бөлшектерінің арасын, ұсақ кеуектерін, магмалық және метаморфтық жыныстардың жарықтары мен жіктерін, гипс, доломит, әктас жыныстарындағы карст қуыстарын толтырып жатады. Жер асты суы қалыптасу жағдайына, тереңдігіне, арын күшінің мөлшеріне қарай қалқыма су, грунт және артезиан суларыболып 3 топқа бөлінеді.

1.1.1-сурет. Жерасты ағындары
Қалқыма су - кішігірім ойпаттарда, құм-шағылдар арасында жауын-шашын немесе тасыған өзен, көл суларының топыраққа сіңуінен уақытша пайда болған, жер бетіне ең жақын жатқан арынсыз жер асты суы. Оның қорына, химиялық құрамы мен температурасына ауа райының өзгерістері үлкен әсер етеді. Сондықтан су қорын құрайтын негізгі көз жойылғанда, бұл су құрғап қалады. Жауын-шашын мол жылдары, өзенқаттытасығанда, қыстақарқалыңжауғандақайтаданпайдаб олады.
Жауын-шашын мол жылдары, көктемде қар ерігенде, күзгі көп жауын кезінде бұл судың деңгейі едәуір жоғары көтеріледі, ал құрғақшылық жылдары, қыс пен жаз айларында оның деңгейі төмендеп, тереңдеп кетеді. Грут суы неғұрлым тайызда жатса, оның көтеріліп-төмендеу мөлшері де соғұрлым көп болады. Таяз жердегі грунт суының деңгейі бір жыл ішінде 1,5 - 2 метр және одан да көп мөлшерде өзгеріп отыратын болса, тереңдегі сулардың деңгейі тек бірнеше см-ге ғана өзгереді. Су деңгейінің өзгерісіне, жыл маусымдарының ауысуына байланысты бұл сулардың минералдылығы, химиялық құрамы мен температурасы да өзгеріп отырады. Мұнай және табиғи газдар жер қойнауында орналасқан. Олардың бір жерде шоғырлануы өзіне сіңіретін тау жыныстары мен байланысты болады. Өзіне сіңіретін тау жыныстарының төбесі мен табаны сұйықтық өткізбейтін, ал өздері кеуекті және өткізгіш болады. Мұнай және газды жинақтап сақтайтын және оны игеру кезінде шығаратын тау жыныстарын коллектор тау жыныстары деп атайды. Табиғи сұйықтықтар (мұнай,газ, жерасты сулары) көбіне шөгінді тау жыныстарының қуыстарында, кеуектерінде және жарықшаларында орналасқан. Олардың қозғалысы табиғи үрдістердің (көмірсутектерінің жер астында көшуі) салдарынан немесе пайдалы қазбаларды алумен, құрылыс салумен және гидротехникалық құрылғыларды пайдаланумен байланысты болатын адамның іс-әрекетінің нәтижесінде жүреді. Бір-бірімен байланысқан кеуектері мен жарықшалары бар қатты (бірақ, деформацияланатын) денелер арқылы сұйықтықтардың, газдардың және олардың қоспаларының қозғалысын сүзілу деп атайды. Тұтас орта механикасының бөлімі болып табылатын сүзілу теориясы гидротехниканың, гидромелиорацияның, гидрогеологияның, тау-кенісінің, мұнай-газды өндірудің, химиялық технологияның, т.б. қажеттіліктеріне байланысты қарқынды дамыған. Ол жерасты гидромеханикасының негізін құрайды, ал ғылымның өзі мұнай, газ және газ конденсатты кен орындарын игерудің теориялық негізі болып табылады, яғни мұнай-газ жерасты гидромеханикасы мұнайдың, газдың және судың кеуекті және (немесе) жарықшақты тау жыныстарындағы сүзілуін зерттейді. Шөгінді тау жыныстарының суды аз өткізетін қабаттарындағы сұйықтық қозғалысының ерекшеліктері бар. Олар мұнай-газ жерасты гидромеханикасын қарапайым гидромеханикадан (сұйықтықтың ашық кеңістікте қозғалуы) ғана емес, сонымен қатар, химиялық технологиядағы және гидромелиорациядағы сүзілу ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.