Лабораторные работы по курсу "Подземная гидромеханика"

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ 
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА 

им. И.М.Губкина 

Н.М.ДМИТРИЕВ, В.В .КАДЕТ, Е.Г.РАЗБЕГИНА 

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО КУРСУ 
"ПОДЗЕМНАЯ ГИДРОМЕХАНИКА" 
(часть 1. Электромоделирование) 

Москва 1998 

УДК 532.5 (078.8) 

Дмитриев Н.М., В,В- Кадет, Разбегина Е.Г. Лабораторные работы по курсу 
"Подземная гидромеханика".- М.: Нефть и газ,1998. - 3? с. 

В лабораторных работах по курсу "Подземная гидромеханика" на принципах 
аналогового моделирования (с помощью метода электрогидродинамической 
аналогии - ЭГДА) изучается установившееся движение несжимаемой жидкости в 
изотропной пористой среде. Приводится описание установок, методика проведения 
лабораторных работ и интерпретация их результатов. 

Лабораторный практикум предназначен для студентов специальностей 070600"Физические процессы горного и нефтегазового производства", 090600 "Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений" и других 
специальностей нефтегазового профиля. 

Рецензент: зав. кафедрой разработки и эксплуатации газовых и газоконденсатных 
месторождений РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина д.т.н., профессор К.С.Басниев 

Российский государственный университет нефти и газа им. И.М.Губкина, 1998 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Лабораторные работы по курсу "Подземная гидромеханика" имеют целью 

закрепление теоретического материала, который излагается на лекциях. Они 

предназначены для студентов нефтегазового профиля. 

В данном сборнике дается описание лабораторных работ, в которых моде
лируется установившееся движение несжимаемой ньютоновской жидкости в 

однородной недеформируемой изотропной пористой среде. 

В лабораторных работах используются принципы аналогового моделиро
вания, основанного на методе электрогидродинамической аналогии (ЭГДА). 

В методических указаниях к лабораторным работам в объеме , необходи
мом для выполнения работ, даны основные принципы метода ЭГДА, его 

теоретические и методологические основы. 

К каждой лабораторной работе дается краткая теория, описание и схема 

лабораторной установки, сформулированы задачи, подлежащие выполнению, 

приведены методика проведения эксперимента и расчета. 

При написании методических указаний были использованы материалы 

предыдущих изданий аналогичных пособий. 

Аналоговое моделирование 

Моделирование установившейся фильтрации по методу электрогид
родинамической аналогии (ЭГДА) 

1. Основные понятия о методе электрогидродинамической 
аналогии 

Различные физические явления описываются дифференциальными или 

интегральными уравнениями, которые являются математической записью ос
новных законов сохранения массы, импульса, механической энергии и т.д. 

Например, уравнение неразрывности и уравнение Эйлера в технической гид
ромеханике являются математической записью закона сохранения массы и 

закона сохранения импульса соответственно. Кроме уравнений, выражающих 

законы сохранения, необходимо также задание уравнений, связывающих раз
личные параметры, которые определяют данное физическое явление, и за
дающих свойства среды, в которой это явление рассматривается. 

Последние уравнения обычно называются определяющими. Примером 

определяющих уравнений является закон Гука в теории упругости, закон Фу
рье - в теплопередаче и др.. Понятно, что в общем случае различные физиче
ские я. ления могут быть описаны различными дифференциальными и опре
деляющими уравнениями, но возможны и такие ситуации, когда различные 

физические явления описываются аналогичными, с точки зрения математиче
ской записи, дифференциальными и определяющими уравнениями. Тогда го
ворят, что между физическими явлениями существует аналогия. Таким обра
зом, аналогия между различными физическими явлениями основывается на 

сходстве уравнений, лежащих в основе описания данных физических явле
ний. С этих позиций фильтрация жидкости, удовлетворяющая закону Дарси, 

имеет аналогию с распространением тепла, диффузией, постоянным электри
ческим током. 

Использование аналогий является чрезвычайно плодотворным при реше
нии сложных прикладных задач, когда получение аналитического решения 

наталкивается на непреодолимые математические трудности. В таких случаях 

решение задачи может быть использовано с помощью экспериментальных 

методов исследования. Однако экспериментальное исследование установив