Приближенный метод решения задачи теории упругого режима с учетом влияния начального градиента | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 4 января, печатный экземпляр отправим 8 января.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №44 (282) ноябрь 2019 г.

Дата публикации: 18.10.2019

Статья просмотрена: 87 раз

Библиографическое описание:

Гасанов, И. Р. Приближенный метод решения задачи теории упругого режима с учетом влияния начального градиента / И. Р. Гасанов, М. А. Джамалбеков. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 44 (282). — С. 91-93. — URL: https://moluch.ru/archive/282/62744/ (дата обращения: 22.12.2024).



Как известно, метод А. М. Пирвердяна аналогичен методу последовательной смены стационарных состояний (ПССС) и уточняет его [1]. В этом методе, как и в методе ПССС неустановившийся фильтрационный поток в каждый момент времени мысленно разбивается на две области — возмущенную и невозмущенную. Граница между этими областями также определяется из уравнения материального баланса. Но в отличие от метода ПССС распределение давления в возмущенной области по методу А. М. Пирвердяна задается в виде квадратичной параболы так, чтобы пьезометрическая кривая на границе областей касалась горизонтальной линии, представляющей давление в невозмущенной области. Автор данной статьи предлагает то, что в возмущенной области степень параболы был не квадратичный, а произвольный действительный. В работе также учитывается влияние начального градиента.

Ключевые слова: неустановившийся, прямолинейно-параллельный, возмущенная область, парабола, начальный градиент.

As is known, the method of A. M. Pirverdyan the same method of sequential change of stationary states (SCSS) and clarifies it [1]. In this method, as in the method of SCSS unsteady filtration flow at each time mentally divided into two areas — perturbed and undisturbed. The boundary between these areas is also determined from the material balance equation. But unlike the SCSS pressure distribution in the perturbed region by the method of A. M. Pirverdyan is set in the form of quadratic parabola so that the piezometric curve in the border areas concerned the horizontal lines representing the pressure in the unperturbed region. The author of this article suggests that in the perturbed region the degree of the parabola was not quadratic but arbitrary real. The paper also takes into account the influence of the initial gradient.

Keywords: unsteady, rectilinear-parallel, perturbed area, parabola, initial gradient.

Рассмотрим прямолинейно-параллельный неустановившийся фильтрационный поток упругой жидкости. Предположим, в горизонтальном пласте постоянной толщины h и ширины В пущена в эксплуатацию галерея с постоянным дебитом Q. К моменту времени t после пуска границы возмущенной области продвинутся на длину l(t), при этом кривая распределения давления в этой области будет иметь вид параболы степени , где Уравнение пьезометрической кривой в возмущенной области задается в виде:

, (1)

где — начальный градиент.

Дебит галереи определяется по закону Дарси:

. (2)

Значение градиента давления на галерее найдём по формуле (1)

(3)

Подставив равенство (3) в (2), находим формулу для дебита галереи:

(4)

Закон движения внешней границы возмущенной области определяется из уравнение материального баланса:

(5)

где объем возмущенной области пласта:

(6)

, (7)

где – средневзвешенное пластовое давление.

Определим значение средневзвешенного пластового давления в возмущенной области к моменту времени t, используя распределение давления (1):

(8)

Тогда с учетом (4) находим:

. (9)

Из уравнения (4) находим:

(10)

Учитывая (10) в (9), получаем:

(11)

Подставляя (6), (9) и (11) в уравнение материального баланса (5), получаем:

(12)

или

(13)

При для размера области возмущения получаем известную формулу

(14)

а в общем случае получается кубическое уравнение:

или (15)

решая которое, можно найти .

Уравнение (13) можно преобразовать в следующий вид:

или (16)

где

Следует отметить, что можно подобрать такое значение , при котором формулы наиболее будут близки к точным решениям.

Таким образом, в данной статье получены приближенные формулы для определения размера области возмущения, а также формулы для распределения давления в возмущенной области. Для этого достаточно использовать формулы (1) и (16).

Литература:

  1. Подземная гидравлика. Учебник для вузов/К. С. Басниев, А. М. Власов, И. Н. Кочина, В. М. Максимов. — М.: Недра, 1986. — 303 с.
  2. Чарный И. А. Подземная гидрогазодинамика. М.: Гостоптехиздат, 1963.
Основные термины (генерируются автоматически): возмущенная область, SCSS, распределение давления, материальный баланс, момент времени, начальный градиент, дебит галереи, размер области возмущения, средневзвешенное пластовое давление, уравнение.


Ключевые слова

парабола, начальный градиент, неустановившийся, прямолинейно-параллельный, возмущенная область

Похожие статьи

Решение плоскорадиальной неустановившейся фильтрации упругой жидкости с учетом влияния начального градиента методом последовательной смены стационарных состояний

Как известно, одним из наиболее простых приближенных методов решения задач является метод последовательной смены стационарных состоянии (ПССС), который широко применяется в практических расчетах [1]. Метод основан на предположении, что в каждый моме...

Волны в вязкоупругом цилиндре с радиальной трещиной

Описывается методика решения задач о распространении волн в бесконечном цилиндре с радиальной трещиной. Вязкие свойства материала учитываются с помощью интегрального оператора Вольтера. Исследование проводится в рамках пространственной теории вязко у...

Трещины в композите, армированном однонаправленными ортотропными волокнами при продольном сдвиге

В статье рассматривается задача механики разрушения о взаимодействии ортотропных упругих включений, поверхность которых равномерно покрыта однородной пленкой, и прямолинейных зон предразрушения со связями между берегами коллинеарных осям абсцисс и ор...

О генерации магнитных полей 2d конвективными течениями в электронной магнитной гидродинамике

В статье исследуются процессы генерации магнитных полей конвекцией Рэлея-Бенара в плоском слое плазмы со свободными границами. В рамках электронной магнитной гидродинамики получены значения критического числа Рэлея для стационарной конвекции и опреде...

Совершенствование расчета касательных напряжений в дорожных конструкциях. Часть 1. Модификация критерия Писаренко-Лебедева и его применение при расчете касательных напряжений

Предложен способ модификации критериев прочности твердых тел, состоящий в их преобразовании в условия пластичности, которые могут применяться для расчета материалов и грунтов дорожных конструкций по сопротивлению сдвигу. Суть предлагаемого способа со...

Политропный процесс газа модели Ван-дер-Ваальса

Политропным процесс называют процесс, протекающий при постоянной теплоемкости C. Политропические процессы часто встречаются на практике, почему они и представляют интерес, в частности, политропическим процессом является адиабатный процесс, т. е. когд...

Применение теории накапливания повреждений в условиях пластичности асфальто-бетона для расчета дорожных покрытий по сопротивлению сдвигу

В статье выполнен обзор и анализ условий работы асфальтобетонных покрытий при высоких температурах. Установлено, что в таких условиях асфальтобетон испытывают пластические деформации сдвига. Деформации сдвига происходят вследствие потери асфальтобето...

Исследование закрученного течения в гидроэлеваторах

В статье приведены результаты исследования гидроэлеваторов и сравнения конструкции с прямоточным подводом пассивной всасываемой среды в приемную камеру и конструкции гидроэлеватора с подводом пассивной среды с закруткой. Экспериментальные исследовани...

Генерация крупномасштабных магнитных полей и вихревых структур во вращающейся электропроводящей самогравитирующей среде с мелкомасштабной неспиральной силой

В настоящей работе найдена новая крупномасштабная неустойчивость во вращающейся стратифицированной самогравитирующей электропроводящей среде с мелкомасштабной турбулентностью. Турбулентность возбуждается внешней мелкомасштабной силой с нулевой спирал...

Влияние расходящегося магнитного поля на равномерность покрытия, нанесённого методом вакуумно-дугового испарения

Покрытия, нанесенные с помощью вакуумно-дугового испарения, являются одним из перспективных направлений развития современной промышленности. В данной технологии широко применяются магнитные поля различных конфигураций, в том числе для дуговых испарит...

Похожие статьи

Решение плоскорадиальной неустановившейся фильтрации упругой жидкости с учетом влияния начального градиента методом последовательной смены стационарных состояний

Как известно, одним из наиболее простых приближенных методов решения задач является метод последовательной смены стационарных состоянии (ПССС), который широко применяется в практических расчетах [1]. Метод основан на предположении, что в каждый моме...

Волны в вязкоупругом цилиндре с радиальной трещиной

Описывается методика решения задач о распространении волн в бесконечном цилиндре с радиальной трещиной. Вязкие свойства материала учитываются с помощью интегрального оператора Вольтера. Исследование проводится в рамках пространственной теории вязко у...

Трещины в композите, армированном однонаправленными ортотропными волокнами при продольном сдвиге

В статье рассматривается задача механики разрушения о взаимодействии ортотропных упругих включений, поверхность которых равномерно покрыта однородной пленкой, и прямолинейных зон предразрушения со связями между берегами коллинеарных осям абсцисс и ор...

О генерации магнитных полей 2d конвективными течениями в электронной магнитной гидродинамике

В статье исследуются процессы генерации магнитных полей конвекцией Рэлея-Бенара в плоском слое плазмы со свободными границами. В рамках электронной магнитной гидродинамики получены значения критического числа Рэлея для стационарной конвекции и опреде...

Совершенствование расчета касательных напряжений в дорожных конструкциях. Часть 1. Модификация критерия Писаренко-Лебедева и его применение при расчете касательных напряжений

Предложен способ модификации критериев прочности твердых тел, состоящий в их преобразовании в условия пластичности, которые могут применяться для расчета материалов и грунтов дорожных конструкций по сопротивлению сдвигу. Суть предлагаемого способа со...

Политропный процесс газа модели Ван-дер-Ваальса

Политропным процесс называют процесс, протекающий при постоянной теплоемкости C. Политропические процессы часто встречаются на практике, почему они и представляют интерес, в частности, политропическим процессом является адиабатный процесс, т. е. когд...

Применение теории накапливания повреждений в условиях пластичности асфальто-бетона для расчета дорожных покрытий по сопротивлению сдвигу

В статье выполнен обзор и анализ условий работы асфальтобетонных покрытий при высоких температурах. Установлено, что в таких условиях асфальтобетон испытывают пластические деформации сдвига. Деформации сдвига происходят вследствие потери асфальтобето...

Исследование закрученного течения в гидроэлеваторах

В статье приведены результаты исследования гидроэлеваторов и сравнения конструкции с прямоточным подводом пассивной всасываемой среды в приемную камеру и конструкции гидроэлеватора с подводом пассивной среды с закруткой. Экспериментальные исследовани...

Генерация крупномасштабных магнитных полей и вихревых структур во вращающейся электропроводящей самогравитирующей среде с мелкомасштабной неспиральной силой

В настоящей работе найдена новая крупномасштабная неустойчивость во вращающейся стратифицированной самогравитирующей электропроводящей среде с мелкомасштабной турбулентностью. Турбулентность возбуждается внешней мелкомасштабной силой с нулевой спирал...

Влияние расходящегося магнитного поля на равномерность покрытия, нанесённого методом вакуумно-дугового испарения

Покрытия, нанесенные с помощью вакуумно-дугового испарения, являются одним из перспективных направлений развития современной промышленности. В данной технологии широко применяются магнитные поля различных конфигураций, в том числе для дуговых испарит...

Задать вопрос