Подземная гидромеханика: Методические указания по выполнению курсовых работ

МИНЕСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт нефти и газа Кафедра РЭГГКМ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по выполнению курсовых работ по дисциплине «Подземная гидромеханика» для студентов специальности 090600 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» очной и заочной формы обучения

Тюмень 2003

1

Утверждено редакционно-издательским советом государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет»

Составители: к.т.н., доцент Краснов И.И. ассистент Матвеева М.В. д.т.н., профессор Телков А.П.

© Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет», 2003

2

ВВЕДЕНИЕ Методическое указание по дисциплине «Подземная гидромеханика» для студентов очной и заочной формы обучения специальности 090600 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» предназначено для выполнения курсовых работ, предусмотренных учебным планом. В методическом указании приведены темы курсовых работ, их задачи и назначение, требования по содержанию и оформлению, список рекомендуемой литературы. Методическое указание предназначено для помощи студентам в самостоятельной работе над выполнением курсовой работы по указанному теоретическому курсу. Оно дает рекомендации к решению основных задач и раскрывает общие положения, связанные с выполнением курсовой работы. 1. ЗАДАЧИ И НАЗНАЧЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ Курсовая работа по дисциплине «Подземная гидромеханика» выполняется студентами университета специальности 090600 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» после изучения названного курса. Наряду с лекциями, практическими занятиями и выполнением контрольных заданий написание курсовой работы способствует углублению знаний студентов по изучаемой дисциплине. Выполнение курсовой работы предполагает закрепление полученных студентами знаний, развитие самостоятельных творческих навыков работы с литературой, научно-техническими и методическими материалами, а также приобретение практического опыта аналитической работы. Задачи курсовой работы сводятся к приобретению студентами следующих навыков: u

применять знания, полученные на лекциях и практических занятиях, для самостоятельного технологического анализа нефтегазодобывающего предприятия;

u

определять наиболее перспективные направления технического развития нефтегазового производства на современном этапе;

u

самостоятельно выявлять резервы производственных ресурсов в условиях конкретного предприятия ;

3

u

обосновывать внедрение технологической инновации и принимать решение о ее целесообразности;

u

теоретически грамотно и логически последовательно излагать рассматриваемую проблему.

Выполнение курсовой работы является одним из важных моментов подготовки к дипломному проектированию. Взаимосвязь курсового и дипломного проектирования обеспечивается продуманным выбором направления технологического развития конкретного нефтегазодобывающего предприятия на стадии курсового проектирования. Для написания курсовой работы рекомендуется использовать отчетные данные по нефтегазодобывающему предприятию, учебную и специальную литературу, брошюры, статьи. Выполнение курсовой работы включает следующие этапы: 1.

Полученние задания и консультация с руководителем по сбору материалов.

2.

Ознакомление с настоящими методическими указаниями.

3.

Составление плана работы и изучение литературы по теме курсовой работы.

4.

Сбор исходных материалов на предприятии.

5.

Обработка и анализ собранных материалов.

6.

Написание курсовой работы, расчетов и обоснований.

7.

Оформление курсовой работы.

8.

Сдача курсовой работы на проверку, исправление замечаний руководителя (при их наличии).

9.

Защита курсовой работы.

проведение

технологических

Курсовая работа позволяет углублять и обобщать полученные теоретические знания на лекциях, во время практических и лабораторных занятий, а также в процессе самостоятельной работы на производстве. Выполнение курсовой работы развивает у студента навыки самостоятельного творчества, воспитывает чувство ответственности за полученные результаты, приобщает его к научно-исследовательской работе, развивает навыки инженерно-технических расчетов и анализа результатов и выводов. На любом этапе предусматривается возможность консультирования с руководителем по курсовому проектированию при возникновении вопросов и сложных моментов в процессе курсового проектирования.

4

2. ОБЪЕМ И СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ Курсовая работа должна состоять из расчетно-пояснительной записки и графической части. Расчетно-пояснительная записка (объемом, примерно, в15-20 печатных страниц) должна содержать обоснование и актуальность задания по курсовой работе, изложение теоретического материала и выбранных методов для решения основных технологических, гидромеханических и технических задач, сопровождающих соответствующими расчетами. При обосновании принятых положений в курсовой работе необходимо критически анализировать возможные варианты решения тех или иных проблем и выбрать из них наиболее оптимальный. Графическая часть должна содержать технические чертежи, схемы и графики, соответствующие содержанию расчетно-пояснительной записки и вытекающие из конечных результатов, полученных решений, методов и рекомендаций. В работе также должны быть приведены соответствующие таблицы с исходными и расчетными данными. Количество их определяется содержанием расчетно-пояснительной записки и их важностью, позволяющей руководителю проекта убедиться, что студент достаточно полно усвоил и выполнил курсовую работу. Задание оформляется на специальном бланке по установленной форме, подписывается руководителем курсовой работы. В задании формулируется название темы работы, в которой указывается содержание отдельных разделов, характер и количество чертежей и схем, а также дается перечень основной литературы. При составлении задания руководитель должен перечислить основные вопросы, определяющие содержание курсовой работы. При этом, чтобы не ущемлять личную инициативу студента, не следует давать в задании излишнюю детализацию вопросов. В конце пояснительной записки приводится перечень основной литературы, в т.ч. и иностранной, которая необходима при выполнении курсовой работы и которая позволяет наиболее полно разрешить и осветить вопросы задания. Студенты при составлении расчетнопояснительной записки должны обязательно цитировать литературные источники и только использованные. В перечне литературы указываются фамилия (фамилии) и инициалы авторов, полное название книги, брошюры, название издательства, год издания, количество страниц, а в журналах НТС, трудах – фамилия и инициалы автора (авторов), название статьи, издательство, год издания, страницы статьи. Например: 1. Чарный И.А. Подземная гидрогазодинамика. М., Гостоптехиздат, 1963, 396 с. с ил.

5

2. Саттаров М.М. Некоторые вопросы контроля за перемещением ВНК. Тр. УфНИИ, вып. 17, 1967, с.35. 3. ТЕМЫ КУРСОВЫХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ПОДЗЕМНАЯ ГИДРОМЕХАНИКА» СПЕЦИАЛЬНОСТИ 090600 Темы курсовых работ составляются ведущими преподавателями, в соответствии с образовательными стандартами, включающими в себя основные положения и указания по данной дисциплине примерной программы, учебного плана ТюмГНГУ и рабочей программы, утвержденной после обсуждения на заседании кафедры «РЭГГКМ». Задания по теме курсовых работ индивидуально выдаются студентам с детальной консультацией по основным вопросам задания. Тематика курсовых работ отвечает не только учебным целям теоретического курса, но и реально увязываться с требованиями нефтегазодобывающих предприятий и технического прогресса. Основным требованиям к темам курсовых работ является четкое понимание актуальности проблемы и ее достоверная реализация. Для более способных студентов руководителем вноситься в задание курсовой работы простейшее научно-исследовательское направление, с элементами новизны или усовершенствования того или иного метода решения задач с тем, чтобы с последующей доработкой она могла бы быть представлена на научно-технических конференциях. Курсовые задания индивидуализированы и соответствовуют уровню подготовки, интересам и способностям студентов. Объем задания для курсовой работы должен соответствовать отведенному на выполнение работы времени. Отдельные наиболее типовые задания могут выдаваться одновременно нескольким студентам, но они должны быть с различными исходными данными или приуроченные к различным нефтяным или газовым залежам, месторождениям, объектам. Наиболее сложные задания должны выдаваться более способным студентам. Предлогаются следующие темы курсовых работ по курсу «Подземная гидромеханика»: 1.

Пределы применимости линейного закона фильтрации. Нарушение линейного закона при больших и малых скоростях (1,3,4,5,6,7).

2.

Установившееся движение несжимаемой недеформируемой пористой среде (1,3,4,5,6,7).

3.

Плоские задачи теории фильтрации (1,3-7).

6

жидкости

в

4.

Установившийся приток к группе совершенных скважин; метод эквивалентных фильтрационных сопротивлений (1,5,7).

5.

Установившееся движение однородной сжимаемой жидкости по линейному закону фильтрации (1,3-7).

6.

Установившееся движение однородной жидкости по нелинейному закону фильтрации (1,3-7).

7.

Безнапорное движение жидкости в пористой среде (1,3,7).

8.

Установившийся приток однородной несовершенным скважинам (1-7).

9.

Установившийся приток газа к несовершенной скважине по линейному закону фильтрации (3,4,6,7).

10.

Особенности фильтрации неньютоновских жидкостей. Приток к несовершенной скважине (6,5).

11.

Расчёт фильтрационных сопротивлений, обусловленных несовершенством скважин и скин-эффектом (1,2,5,7).

12.

Статические задачи конусообразования. Расчёт предельных дебитов и депрессий нефтяных скважин (1,2-5,7,8).

13.

Статические задачи конусообразования. Расчёт предельных дебитов и депрессий газовых скважин (1,3,4,7).

14.

Расчёт предельных безводных дебитов и депрессий горизонтальных скважин и несовершенных дрен (гидравлических трещин). Дренирующие нефтяные залежи с подошвенной водой (5).

15.

Динамические задачи конусообразования в нефтяных и газовых залежах. Расчёт безводного периода эксплуатации и нефтеотдачи за безводный период (2,5).

16.

Совместный приток жидкостей к несовершенным скважинам (1,5,7).

17.

Неустановившаяся фильтрация однородной упругой жидкости и газа (1,3,4,6,7,5 гл.XI).

18.

Уравнения фильтрации двухфазной жидкости; теория БаклиЛеверетта (1,3-7).

19.

Установившееся движение газированной жидкости в пористой среде (1,3-7).

20.

Одномерный фильтрационный поток (три вида одномерного потока; решение задач одномерного потока; применение уравнение Лапласа) (3,4,5,7).

21.

Одномерный поток в условиях нелинейных законов фильтрации (поток однородной несжимаемой жидкости; поток капельной 7

пластовой

жидкости

к

сжимаемой жидкости и реального газа при линейном и нелинейном законах фильтрации) (3,4,7). 22.

Пьезометрические методы исследования определение параметров притока (3,4,7,9,10).

23.

Методы исследования нефтяных скважин при установившемся потоке. Определение параметров пласта (3,4,7,9,10).

24.

Методы исследования газовых скважин при нестационарных режимах; интерпретация результатов исследования (3,4,9).

25.

Гидродинамические залежей (10).

26.

Установившийся приток к несовершенной скважине с прямолинейным контуром питания и эксцентрично расположенной в круговом пласте (1,3,4,5,7).

27.

Взаимодействие скважин кольцевой батареи (3,4,5,7).

28.

Взаимодействие скважин прямолинейной батареи (цепочки скважин) (3,4,5,7).

29.

Приток жидкости к горизонтальной скважине в пласте конечной толщины (3,4,5).

30.

Поршневое вытеснение фильтрации (3,4).

31.

Вытеснение нефти и газа водой; метод последовательной смены стационарных состояний (1,3,4,5,7).

32.

Вытеснение нефти газом (3,4).

33.

Упругий режим фильтрации (случай: неограниченных размеров) (3,4,5,7).

34.

Упругий режим фильтрации (случай: скважина в пласте конечных размеров в условиях упруговодонапорного и замкнуто-упругого размеров) (3,4).

35.

Неустановившаяся фильтрация газа (3,4,7).

36.

Движение жидкостей и газов в трещиноватых и трещиноватопористых средах (6).

37.

Основы моделирования процессов фильтрации нефти, газа и воды (6,8,11).

38.

Расчёт предельных безводных и безгазовых дебитов и депрессий несовершенных скважин дренирующих нефтегазовую залежь с подошвенной водой (2).

методы

нефтяных

исследования

нефти

8

водой

при

скважин;

газоконденсатных

нестационарной

скважина

в

пласте

39.

Расчёт оптимального интервала вскрытия нефтенасыщенного пласта нефтегазовой залежи с подошвенной водой (2).

40.

Расчёт предельных безводных и безгазовых дебитов и депрессий по экспериментальным данным (8).

41.

Оценка анизотропии пласта (2,5,8).

42.

Моделирование вытеснения несмешивающихся весомых жидкостей и конусообразования на щелевых лотках (5,8).

43.

Термогидродинамические задачи притока газа к несовершенным скважинам. ОН №3 ВНИИГазпром. – 1989.- 40 с. Телков А.П., Телков В.А.

44.

Интерпретация результатов исследования газовых скважин, содержащих в продукции неуглеводородные компоненты. – Телков А.П., Телков В.А., ОИ ВНИИГазпорм. -1988.№10. 30 с.

45.

Определение основных параметров нефтяных пластов по данным гидродинамических исследований скважин. – К. -1975.-40 с.

46.

Обоснование матемаитческих моделей нефтяных залежей на примере разработки пласта АС12 Приобского месторождения. Телков А.П. и др.- М., ВНИИОЭНГ.-1993.-57 с.

47.

Интепретационные модели нефтяной залежи на стадии разработки.Телков А.П. и др.- М., ВНИИОЭНГ.-1993.-73 с.

48.

Упрощённый метод определения средневзвешенного давления в зоне подвижного газа.

49.

Контроль за изменением нефтенасыщенности в заводнённом объёме пласта по данным гидродинамических исследований.

50.

Определение анизотропии пласта.

51.

Оценка анизотропии пласта и коэффициента анизотропии по данным гидропрослушивания в несовершенных реагирующих скважинах.

52.

Оценка анизотропии нефтеносного и газоносного пластов по промысловым данным о фактическом времени безводной эксплуатации. 4. РУКОВОДСТВО КУРСОВОЙ РАБОТОЙ

Руководство по выполнению курсовой работы осуществляется преподавателем кафедры РЭГГКМ, который выдает студентам индивидуальные темы и проводит консультации. Руководитель дает методические указания, разъясняет студенту смысл, содержание, порядок 9

выполнения и оформления работы, рекомендует необходимую литературу и другие источники. Руководитель обращает внимание студентов на необходимость критического анализа используемого материала с точки зрения применимости и пригодности его для выполнения курсовой работы, а также на степень подготовленности студента для выполнения полученного задания. Руководить проверяет расчетно-пояснительную записку и графический материал курсовой работы, указывая на ошибки и неточности формулировок и расчетов, если таковые имеются, дает указания в доработке тех или иных положений. Он указывает также на недостаточное обоснование принятых студентом решений, положений и выводов, а также на полноту и последовательность выполнения отдельных разделов работы. Курсовые работы, выполненые не в соответствии с заданием и не отвечающие требованиям не проверяются и не зачитываются. Работы в которых необходимо внести те или иные необходимые дополнения, уточнения, возвращаются исполнителю на доработку. 5. СОДЕРЖАНИЕ И ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ Рекомендуется следующий общий порядок выполнения курсовой работы: подбор необходимого исходного теоретического материала, изучение и его анализ; написание расчетно-пояснительной части задания в указанной последовательности; выполнение графической части проекта. Структура расчетно-пояснительной записки к курсовой работе зависит от характера задания. Вопросы задания разрешаются и излагаются в записке в том порядке, в каком они даны в задании. Пояснительная записка к курсовой работе должна в краткой форме с логической последовательностью раскрывать творческий замысел исполнителя. Текст работы выполняется на писчей бумаге форматом А4, размером 210х297 мм, на одной стороне листа с полями: с левой стороны 30 мм, справой – 10 мм, сверху – 15 мм, снизу – 20 мм. Текстовые документы могут выполняться машинописным или рукописным способом. При выполнении работы на печатном устройстве компьютера выбирается шрифт «Times New Roman» размером №14. Работа должна иметь титульный лист, образец выполнения его представлен в приложении 1. В тексте записки нельзя сокрощать слова, кроме общепринятых. Текст работы подразделяется на разделы, подразделы. Подразделы могут делиться на пункты. Разделы нумеруются арабскими цифрами (1, 2, 3,...), подразделы обозначаются также арабскими цифрами, например, для

10

раздела 1: (1.1.), (1.2.). Каждый раздел рекомендуется начинать с нового листа. Наименование разделов записывают в виде заголовков в середине строки прописными буквами. Наименование подразделов и пунктов записывают в виде заголовков с абзацного отступа строчными буквами (кроме первой прописной). Подчеркивать заголовки и переносить слова в заголовках не допускается, в конце заголовка точка не ставится. Расстояние между заголовками и текстом должно быть в один интервал. Нумерация страниц должна быть сквозной. Первой страницей является титульный лист, на котором номер страницы не ставится. Номера страниц проставляются арабскими цифрами в центре нижней части страницы. Рисунки и таблицы включаются в общую нумерацию. Количество илюстраций и таблиц определяется содержанием работы по согласованию с руководителем. Все иллюстрации (схемы, чертежы, рисунки и т.д.) именуются рисунками и нумеруются в пределах раздела арабскими цифрами, например, рис. 1.2 (второй рисунок первого раздела). Рисунки, схемы и т.д. должны размещаться после первого упоминания о ней в тексте. Нумеруются таблицы в пределах раздела, например, табл. 1.2 (вторая таблица первого раздела), давая им заголовок. Математические формулы должны быть написаны с пояснением всех входящих в формулу символов. Все расчеты должны проводиться в международной системе единиц (Si) с указанием размерностей и параметров. Все расчетные формулы записываются сначала в символическом виде с указанием размерностей параметров в ней, затем в том же порядке подставляются численные значения параметров без указания размерностей и приводить конечный результат расчета. Нумерация формул дается сквозная по разделам; например, для первого раздела. Соответственные обозначения делаются и для последующих глав. Например для второго раздела: (2.1), (2.2) и т.д. Пояснительная записка, где это необходимо, должна сопровождаться по тексту схемами, эскизами, чертежами. Графика, поясняющая выполненные расчеты, должна даваться в записке или в приложении. Эскизы, схемы и чертежи в записке выполняются на компьютере с подрисунчатыми надписями и нумерацией. В тех случаях, когда размеры прилагаемых графических материалов превышают размер принятого стандартного формата записки, тогда выполняются они на отдельных листах бумаги формата А1 и располагаются в конце записки в виде приложения. При выполнении технических чертежей необходимо соблюдать требования существующих ГОСТов.

11

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт нефти и газа Кафедра РЭГГКМ

КУРСОВАЯ

РАБОТА

по курсу _______________________________________________ название дисциплины

на тему ________________________________________________ название темы

Выполнил: ст. гр. НР – 01 – 1 Иванов А.П. Проверил: к.т.н., доцент Петров В.Т.

Тюмень 2003

12

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 1.

Чарный И.А. Подземная гидродинамика.- М., ГТТИ, 1956.

2.

Щелкачев В. Н. , Лапук Б.Б. Подземная гидравлика. ГТТИ, 1949.

3.

Пыхачёв Г.Б., Исаев Р.Г. Подземная гидравлика. – М. – Недра, 1973.

4.

Чарный И.А. Подземная гидродинамика.- М., ГТТИ, 1963.

5.

Телков А.П. Подземная гидрогазодинамика. –Уфа, 1974.

6.

Евдокимова В.А., Кочина И.Н. Сборник задач по подземной гидравлике. – М., Недра, 1979.

7.

Телков А.П., Грачёв С.И. Т.Л. Краснова. Особенности разработки нефтяных месторождений. Тюмень, НИПИКБС, ч.1, 2. 1999.

8.

Телков А.П. Методические указания к выполнению курсовых работ по дисциплине «Подземная гидромеханика». -Тюмень. 1984; 2000.

9.

Телков А.П., Грачёв С.И., Гаврилов Е.И., Краснова Т.Л. Пространственная фильтрация и прикладные задачи разработки нефтегазоконденсатных месторождений и нефтедобычи. Тюмень, НИПИКБС, 2001.

10. Телков А.П. и др. Интенсификация нефтегазодобычи и повышение компонентоотдачи пласта. Тюмень, НИПИКБС, 2002. 11. Чарный И. А. Основы гидродинамической теории фильтрации нефти, газа и воды. Литограф. Изд. МИНХ и ГП, 1960. 12. Пыхачев Г. Б. Сборник задач по курсу «Подземная гидравлика», Гостоптехзидат,1957. 13. Щелкачев В. Н. Проблемы педагогики высшей школы. Вариационные принципы механики. М., «Нефть и газ», 1996. 14. Щелкачев В. Н. Разработка нефтеводоносных пластов при упругом режиме. М., Гостоптехзидат, 1959. 15. Баренблатт Г. И., Ентов В. М., Рыжик В. М. Теория нестационарной фильтрации жидкости и газа. М., Недра, 1972. 16. Лейбензон Л. С. Собрание трудов, том. 2. М., Изд-во АН СССР,1953. 17. Маскет М. Физические основы технологии добычи нефти. М., Гостоптехиздат, 1953. 18. Маскет М. Течение однородных жидкостей в пористой среде. М., Гостоптехиздат, 1949.

13

СОДЕРЖАНИЕ Стр. Введение.............................................................................................................. 3 1. Задачи и назначение курсовой работы.....……………………….…..….. 3 2. Объем и содержание курсовой работы.....................……………….….... 5 3. Темы курсовых работ по дисциплине «Подземная гидромеханика» специальности 090600...........................................................................…..…... 6 4. Руководство курсовой работой................................................................. 10 5. Содержание и оформление курсовой работы.....…….……..…...……....11 6. Приложение ..………………………………….…………………...…......13 Рекомендуемая литература ……………………………………………......... 14

14

Методические указания по выполнению курсовых работ по дисциплине «Подземная гидромеханика» для студентов специальности 090600 «Разработка нефтяных и газовых месторождений» очной и заочной форм обучения»

Составители: к.т.н., доцент Краснов И.И. ассистент Матвеева М.В. д.т.н., профессор Телков А.П.

Подписано к печати

Бум. писч. №1

Заказ №

Уч.-изд. л. 1

Формат 60х841/16

Усл.печ. л. 1

Отпечатано на RISO GR 3750

Тираж 100 экз.

Издательство «Нефтегазовый университет» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет» 625000, Тюмень, ул. Володарского, 38 Отдел оперативной полиграфии издательства «Нефтегазовый университет» 625000, Тюмень, ул. Володарского, 38

15