Дәріс. Біртекті емес қабаттарда сұйықтықтың фильтрациясы – нақты өнімді қабаттарды моделдеу

Табиғ и жағ дайларда, ө німді мұ найлы жә не газды қ абаттар біртекті болып келуі сирек кездеседі.

Егер оның фильтрациялық сипаттаиалары, кеуектілік пен ө ткізгіштігі ә ртү рлі аудандарда ә ртү рлі болса, онда кеуекті орта біртексіз деп аталады.

Кө п жағ дайда, бір-бірінен фильтрациялық қ асиеттері бойынша қ атты ерекшеленген едә уір аудандары бар қ абаттар кездеседі. Олар микробіртексіз қ абаттар деп атайды.

Мұ най мен газдың қ абат калекторларында микробіртексіздігінің келесідей негізі тү рлері болады:

1.Қ абаттық біртексіздік деп, қ алындығ ы бойынша қ абат бірнеше қ абаттарғ а бө лінеді. Олардың ә рқ айсындағ ы ө ткізгіштігі орта есеппен алғ анда тұ рақ ты болады, бірақ кө рші қ абаттардың ө ткізгіштіктерінен ерекшеленеді. Мұ ндай қ абаттарды қ абаттьқ біртексіз деп те атайды. Осылайша қ абаттын кеуекті орта ү лгісінде ө ткізгіштік тек қ абат қ алың дығ ы бойынша ө згереді жә не тік координатының бө лшектік – тұ рақ ты функциясы болып табылады.

Қ абаттың – біртексіз қ абаттағ ы сығ ылмайтын сұ йық тын тік сызық ты – параллельді ағ ыны жағ дайында, бү кіл қ абаттағ ы ағ ын шығ ымы Q, бө лек қ абатшалардың шығ ымдарының Q_і қ осындысы ретінде есептеуге болады (1-cур.):

(1)

1-сурет. Тү зусызық -параллельді ағ ыны жағ дайда қ абаттық біртексіздік қ абаттың сұ лбасы

Гидродинамикалық и есептеулер ү шін, кейде біртексіз қ абаттағ ы сұ йық тық ағ ынын, сондай h-қ алындығ ы, В-ені, L-ұ зындығ ы, К_{ср -} орташа ө ткізгіштігі бар біртекті қ абаттағ ы ағ ынмен алмастыру ың ғ айлы болады. К_ср, мына ө рнекпен анық талады:

(2)

Қ абаттық – біртексіз қ абаттардағ ы сығ ылмайтын сұ йық тың жазық -радиалды жағ дайында:

(3)

жә не К_ср (2) бойынша анық талады.

2. Аймақ ты біртексіздік, мұ нда қ абат ауданы бойынша ө ткізгіштігі ә ртү рлі бірнеше аймақ тардан (қ абат облыстары) тұ рады. Бірдей аймақ тар аралығ ында ө ткізгіштік, орта есеппен бірдей болады, бірақ ол екі аймақ тын шекарасында секірмелі тү рде ө згереді. Осылайша, мұ ндай қ абат ауданы бойынша біртексіздік орын алады. Аймақ ты біртексіз қ абаттағ ы сығ ылмайтын сұ йық тық тың тік сызық ты –параллельді ағ ыны жағ дайындағ ы бү кіл қ абаттын ағ ын шығ ымы мынығ ан тең:

жә не (4)

мұ ндағ ы, l _- і–ші аймақ тын ұ зындығ ы, онын ө ткізгіштігі - k -ге тең.

2-сурет. Тү зусызық -параллельді ағ ыны жағ дайда аймақ ты біртексіздік қ абаттың сұ лбасы

Аймақ ты біртексіз қ абаттағ ы сығ ылмайтын сұ йық тық тың жазық -радиалды ағ ыны ү шін, бү кіл қ абаттың ағ ын шығ ымы мынағ ан тең:

жә не

(5)

мұ ндағ ы, r_i жә не r_{i -1}-ші аймақ тын сыртқ ы жә не ішкі радиустары.

Негізгі ә дебиеттер: Нег.1[ 69-78, 96-100 ]

Қ осымша ә дебиеттер: Қ ос.3[ 94-99], 5[73-80].

Бақ ылау сұ рақ тары: