Теоретические основы разработки месторождений природных газов

Лапук Б.Б.

Аннотация:
Книга представляет первый опыт создания теории рациональной разработки газовых месторождений, базирующейся на подземной газовой динамике. Кроме рассмотрения вопросов эксплуатации газовых залежей, излагаются гидромеханические основы разработки газовых месторождений в условиях режима растворенного газа и гравитационного режима. Полученные автором теоретические результаты хорошо согласуются с результатами экспериментальных исследований и с промысловыми данными, а также с теоретическими исследованиями академиков Л. С. Лейбензона и М. Маскета (США).
Книга предназначена для инженерно-технических работников и промысловых геологов газовой и нефтяной промышленности, также может быть использована в качестве пособия для студентов нефтяных втузов.
Репринтное издание (оригинальное издание: 1948 г., ГОСТОПТЕХИЗДАТ).

===========================
Оглавление:

Предисловие, 3

Глава I. Введение, 5

Глава II. Постановка задачи, 10

Глава III. Дифференциальное уравнение истощения газовой залежи
? I. О термодинамических процессах при движении газа в пористых пластах, 30
1. Движение газа в пласте как дроссельный процесс, 31
2. Понижение температуры при дросселировании газа в пласте, 35
3. Выводы, 42
? 2. Вывод дифференциального уравнения истощения газовой залежи, 42
? 3. Исследование полученного уравнения, 45
1. Зависимость между суммарным расходом газа и средним давлением в газовой залежи, 45
2. Сопоставление теории с опытами Д.С. Вилькера, 48
3. Об определении режима газовой залежи по промысловым данным, 53

Глава IV. Об условиях отбора газа на скважинах, 58
? 1. О начальных и граничных условиях, 58
? 2. Отбор газа при условии поддержания постоянного забойного давления на скважинах, 61
? 3. Отбор газа, когда дебит скважин является заданной функцией времени, 61
? 4. Отбор газа при сохранении неизменного процента отбора, 62
? 5. Отбор газа при поддержании постоянной скорости фильтрации у забоя скважин, 63

Глава V. Некоторые соображения о размещении газовых скважин, 64
? 1. Расположение газовых скважин на структуре, 64
? 2, Влияние формы сетки расположения скважин на их дебит, 66
? 3. Расстояние между скважинами, 69
? 4. Порядок разбуривания залежи, 70

Глава VI. О распределении давления в газовой залежи, 71
? 1. Падение давления при фильтрации газа к скважине, 71
? 2. О среднем давлении в газовой залежи, 74
? 3. Значение первой фазы неустановившейся радиальной фильтрации газа к скважине, 87
? 4. О воронках депрессии при радиальной фильтрации газа, 88

Глава VII. Задача о разработке газовой залежи при сохранении постоянной скорости движения газа в призабойной зоне пласта, 89
? 1. Решение задачи методом сведения неустановившейся фильтрации к последовательной смене стационарных состояний, 89
? 2. Точное решение задачи при условии отбора газа , 99
? 3. Выбор расстояний между скважинами, 99
1. Зависимость суммарного дебита газовых скважин от их числа, 102
2. Зависимость времени истощения газовой залежи от числа скважин, 106
? 4. О равномерном и неравномерном размещении скважин на газоносной площади, 107
? 5. О роли величины диаметра газовых скважин при ограниченном отборе газа, 114

Глава VIII. Задача о разработке газовой залежи при постоянной суточной добыче газа, 116
? 1. Предварительные замечания, 116
? 2. Равномерное расположение скважин, 117
?3. Батарейное расположение скважин,119
? 4. Сопоставление потребного числа скважин при равномерном и батарейном их расположении. Выводы, 121

Глава IX. Разработка газовой залежи в условиях сохранения постоянного давления в скважинах, 123
? 1. Вывод основных формул, 124
? 2. Решение акад. Л.С. Лейбензона задачи о неустановившемся двухразмерном радиальном движении газа в пористой среде, 129
? 3. Приближенное решение задачи о неустановившейся двухразмерной радиальной фильтрации газа, 134
? 4. Сопоставление решений, полученных в ? 1, 2 и 3, 137
1. Распределение давления в пласте, 137
2. Дебит газа, 138
? 5. Сравнение с решением M. Muskat, 139
? 6. Выводы, 141

Глава X. Задача о разработке газовой залежи, когда дебит газа является заданной функцией времени, 142
? 1. Дебит скважин постоянен, 142
1. Изменение давления во времени, 142
2. Зависимость времени T разработки (истощения) газовой залежи от числа скважин n, 143
3. Сравнение с решением M. Muskat, 145
? 2. Дебит скважин является заданной функцией времени, 147

Глава XI. Влияние турбулентности фильтрации газа в призабойной зоне пласта на дебит газовых скважин, 148
? 1. Дебит газовой скважины и распределение давления в пласте при установившейся радиальной фильтрации газа, не подчиняющейся закону Дарси, 148
Установившаяся радиальная турбулентная фильтрация газа, 152
? 2. Неустановившаяся радиальная турбулентная фильтрация газа, 156
1. Условие отбора pc = const, 158
2. Условия отбора q = cpc, 159
? 3. Неустановившееся радиальное движение газа к скважине в условиях одновременного существования двух режимов фильтрации газа в пласте, 160
? 4. О зависимости свободного дебита газовых скважин от величины критического значения числа Рейнольдса, 172
? 5. Кривая дебит?давление,175
? б. Определение свободного дебита газовых скважин по методу Пирса и Роулинса, 177

Глава XII. Неустановившееся одноразмерное (линейное) движение газа в пористой среде, 180
? 1. Предварительные замечания, 180
? 2. Решение акад. Л.С. Лейбензона задачи о неустановившемся линейном движении газа в пористой среде, 181
? 3. Решение задачи о неустановившейся линейной фильтрации газа методом последовательной смены стационарных состояний, 187
1. Давление на выходе газа постоянно, 187
2. Отбор газа при постоянной скорости движения газа на выходе из пласта, 193
? 4, Сопоставление аналитических решений задач о неустановившейся линейной фильтрации газа по методу акад. Л.С. Лейбензона и методу последовательной смены стационарных состояний, 195
? 5. Сравнение теории с результатами экспериментальных исследований линейной фильтрации газа, 107
1. Экспериментальные исследования неустановившейся линейной фильтрации газа, 197
2. Сравнение решения акад. Л. С. Лейбензона задачи о неустановившейся линейной фильтрации газа с экспериментальными данными, 199
3. Сопоставление решения задачи о неустановившейся линейной фильтрации газа методом последовательной смены стационарных состояний с экспериментальными данными, 205
? 6. Замечание об опытах Д.С. Вилькера по исследованию неустановившейся линейной фильтрации газа, проведенных в 1932?1933 гг. в МГУ, 230

Глава XIII. Зависимость времени истощения газовой залежи от начального давления и эффективного диаметра песчинок. Об ?опытной теореме И.П. Москалькова?, 233
? 1. Зависимость времени истощения газовой залежи от начального давления, 233
? 2. Общее выражение для коэффициента проницаемости пористой среды, 235
? 3. Зависимость времени истощения газовой залежи от эффективного диаметра песчинок, 238
? 4. О среднесуточном дебите скважин, подсчитанном при учете всего времени истощения газовой залежи, 239

Глава XIV. О разработке нефтяных месторождений в условиях гравитационного режима. Неустановившееся радиальное движение грунтовых вод 241
? 1. Предварительные замечания, 241
? 2. Вывод основных формул. Примеры, 242
? 3. Сравнение с решением М.Д. Миллионщикова, 247

Глава XV. Гидромеханические основы разработки нефтяных месторождений в условиях режима растворенного газа, 250
? I. Постановка задачи, 250
? 2. Установившееся движение газированной жидкости в пористой среде. 251
? 3. Неустановившееся радиальное движение газированной жидкости в пористой среде, 255
? 4. Задача о разработке нефтяной залежи при постоянной скорости фильтрации флюида в призабойной зоне, 260
? 5. Задача о разработке нефтяной залежи при постоянном давлении в скважинах, 273
? 6. Зависимость между суммарной добычей газа и средним давлением в нефтяной залежи в условиях режима растворенного газа, 275

Глава XVI. Движение реальных газов в пористой среде, 276
? I. Установившаяся фильтрация реальных газон, 278
? 2. Неустановившаяся радиальная фильтрация реальных газов в пористой среде, 282
? 3. Влияние переменности вязкости и отклонений природных газов от законов идеальных газов на дебит скважин и истощение газовых залежей, 283

Литература, 290