- •Лекции по физике пласта. Лекция №1.
- •Предмет, задачи и специфики дисциплины «Физика пласта».
- •Методы исследования характеристик пласта:
- •Методы изучения пласта.
- •Лекция №2.
- •2. Типы взаимодействия пластов.
- •3. Пласт, как термодинамическая система
- •Виды гетерогенности.
- •Особенности твёрдой фазы.
- •Уровни неоднородности.
- •Лекция №3.
- •7. Гранулометрический анализ.
- •8. Глинистость пласта.
- •9. Окатанность.
- •10. Пористость нефтяного и газового пласта.
- •11. Типы коллекторов.
- •Лекция №4.
- •12. Количественные и качественные характеристики.
- •16. Условия совместной фильтрации.
- •17. Условия совместного движения трёх фаз.
- •Способы определения.
- •18. Обобщённый закон Дарси.
- •Лекция №6.
- •19. Структура внутрипорового пространства и её влияние на фильтрационные и ёмкостные свойства.
- •20. Модели проницаемости.
- •21. Формулы, связывающие коэффициент проницаемости и капиллярное давление.
- •Лекция №7.
- •22. Физика деформационных процессов в нефтегазовых пластах.
- •23. Объёмный коэффициент упругости пласта:
- •24. Эффективные напряжения.
- •25. Деформационная форма.
- •26. Реологические модели.
- •27. Пластическая деформация.
- •Лекция №8.
- •28. Прочность и разрушение породы.
- •29. Теория критических трещин Гриффитса.
- •30. Реологические свойства нефтегазовых пластов.
- •31. Поведение пласта при циклических нагрузках.
- •32. Волновые свойства нефтегазовых пластов.
- •Волны Ленда.
- •Лекция №10.
- •33. Тепловые процессы в нефтегазовых пластах.
- •34. Механизмы теплопередачи.
- •Кондуктивный перенос тепла;
- •Конвективный перенос;
- •Теплообмен, связанный с излучением.
- •Количественное описание переноса тепла.
- •QgrаdТ.
- •Коэффициенты, характеризующие тепловые свойства пласта.
- •Теплоёмкость:
- •Теплопроводность.
- •Температуропроводность.
- •Теплопередача.
- •Лекция №11.
- •35. Физическое состояние нефти и газа при различных условиях в залежи.
- •36. Состав и классификация природных нефтей и газов. Нефти.
- •37. Парциальные давления и объёмы. Основные законы.
- •Закон Дальтона
- •Закон Амага
- •38. Жидкие смеси, их состав. Идеальные и реальные газы.
- •Лекция №12.
- •39. Плотность природного газа и стабильного конденсата.
- •40. Вязкость газов и углеводородных конденсатов.
- •Лекция №13.
- •41. Фазовое равновесие в углеводородных системах.
- •Ткр.Эксп. Ткр.Расч.
- •42. Растворимость газов в нефти.
- •43. Давление насыщения нефти газом.
- •44. Коэффициент сжимаемости нефти. Объёмный коэффициент.
- •Коэффициент усадки.
- •45. Плотность и вязкость пластовой нефти.
- •46. Структурно-механические свойства нефти. Аномальные жидкости.
- •Старение нефти.
- •Лекция 15. Упруго пластические жидкости.
- •Вязкопластическая жидкость.
- •Степенная жидкость.
- •Вязкоупругая жидкость.
- •Лекция №16.
- •2. Адсорбционная вода;
- •3. Плёночная вода;
- •4. Свободная вода;
- •Физические свойства пластовых вод.
- •Плотность.
- •Тепловое расширение воды.
- •Вязкость воды.
- •Выпадение неорганических осадков из пластовых вод.
- •Лекция №17. Влияние термодинамических условий на выпадение солей. (продолжение к лекции №16).
- •Поступление на забой скважины вод из разных горизонтов.
- •49. Явления на поверхности раздела фаз.
- •Поверхностные натяжения.
- •Параметр смачивания и краевой угол смачивания.
- •Работа адгезии.
- •Теплота смачиваемости.
- •Лекция №17_1 Влияние термодинамических условий на выпадение солей. (продолжение к лекции №16).
- •Поступление на забой скважины вод из разных горизонтов.
- •49. Явления на поверхности раздела фаз.
- •Поверхностные натяжения.
- •Параметр смачивания и краевой угол смачивания.
- •Работа адгезии.
- •Теплота смачиваемости.
- •Лекция №18.
- •Ггидрофобизации, или адсорбции, пород.
- •50. Физические основы вытеснения нефти и газа из пластов.
- •Лекция №19.
- •51. Виды остаточной нефти и механизмы их образования.
- •51.1. Виды остаточной нефти и механизмы их образования.
- •Лекция №20.
- •5) Остаточная нефть, образовавшаяся в результате неустойчивого процесса вытеснения.
- •Лекция №21.
- •52. Способы оценки остаточной нефти.
- •Геофизические методы.
- •Методы Увеличения Нефтеотдачи (мун).
- •53. Техногенное изменение пласта по технологиям.
- •54. Физические принципы повышения продуктивности скважин.
- •Лекция №22.
- •54.1 Физические методы повышения продуктивности скважин.
Лекции по физике пласта. Лекция №1.
-
Предмет, задачи и специфики дисциплины «Физика пласта».
Физика нефтяного и газового пласта – это прикладная наука, которая изучает физические свойства нефтегазовых пластов, их изменение под воздействием природных и технологических факторов, а также физические процессы, протекающие в нефтегазовых пластах для изыскания и обоснования эффективных технологий добычи углеводородного сырья.
На современном этапе можно видеть, что залежи нефти и газа – это всё более и более трудные объекты для извлечения. Они расположены на большой глубине, в пластах с трудной нефтеотдачей.
Непросты и методы исследования пластов. Так, крупнейшее Штокмановское месторождение в Баренцевом море было исследовано четырьмя скважинами, а ныне число скважин возрастает до 50-60 и более (например, для площади Дыш, месторождения Ключевая - Дыш понадобилось 98 скважин).
Нефтегазовый пласт – эксплуатационный объект, состоящий из коллектора и покрышки, экранирующей коллектор, характеризуемый высокой степенью неоднородности, сформированной в природных условиях.
Различают слоистую и литологическую неоднородность.
Классифицируется на:
Процессы теплопереноса в одном слое могут оказывать существенное влияние на процессы вытеснения нефти в других проницаемых слоях и, в конечном счёте, даже на эффективность теплового воздействия в целом.
Методы исследования характеристик пласта:
сейсморазведка (производится с поверхности с помощью геофизических данных, полученных при изучении особенностей прохождения волн; т.н. 3D моделирование).
геофизика (изучается керн; производится каротаж)
гидродинамические исследования
литофациальный анализ (производится по истории накопления осадков)
Часто используемые в наши дни компьютерные модели требуют интегральных измерений.
изменение пористости
Методы изучения пласта.
-
Моделирование пласта (на микро и макро уровнях)
Физическое свойство – способность взаимодействовать с искусственными и природными физическими полями.
Конкретной числовой характеристикой является мера взаимодействия пласта с полями.
Действующими полями являются: гравитационное, барическое, электромагнитное, радиационное и др.
Под действием полей пласт приобретает свойство саморегуляции.
Технологическое свойство пласта – его реакция на технологическое воздействие. К таким свойствам относятся: буримость (скорость разбуривания), проницаемость и проч.
Пласт как многофазная, многокомпонентная система.
Нефтегазовый пласт – это сложная многопараметрическая система, насыщенная различными фазами и имеющая свойства, способные изменяться во времени.
Самая главная задача разработки – физическое обоснование управления процессами, протекающими в пласте. (Управление процессом разрушения природной системы).
Основные задачи физики пласта:
-
разработка и создание принципиально новых технологий воздействия на пласт, с целью получения максимального извлечения углеводородов
-
разработка новых и усовершенствование технологий, сооружение горных выработок
-
изыскание методов и путей создания систем контроля за состоянием, динамикой и реализацией технологий извлечения нефти и газа из пласта.
Физика пласта подразумевает два аспекта:
-
фундаментальный
-
прикладной
Можно выделить следующие разделы:
-
механика нефтегазового пласта
-
акустика нефтегазового пласта
-
электродинамика нефтегазового пласта
-
физика трещиноватых и трещинно-пористых сред
-
физика закоэнизированных пород
-
физика околоскважинных зон
Горная порода – природный агрегат минералов неоднородного состава.
При описании нефтяного и газового пласта такого объяснения недостаточно.
Нефтяной пласт – гетерогенная, многокомпонентная, многофазная термодинамическая система.
Термодинамическая система – совокупность макроскопических материальных тел и полей, способных взаимодействовать между собой.
Благодаря термодинамическому подходу сформировалась синергетика.
Синергетика – физика процессов самоорганизации систем.
Всякое термодинамическое тело состоит из огромного числа частиц.
Полная энергия равна сумме внутренней и внешней энергий.
Внешняя энергия – это, например, потенциальная, а внутренняя – реакция на расширение газа или реакция на снижение пластового давления.