Фильтрация нестационарная

Фильтрация в нефтяных и газовых пластах чаще всего происходит в неустановившихся (нестационарных) условиях. Это означает, нто характеристики движения-скорость фильтрации, давление, плотность изменяются с течением времени. Кроме того, они изменяются от точки к точке, поэтому говорят, что они образуют фильтрационное поле. [c.36]

На примере усреднения хорошо видна одна проблема, общая для всех методов фильтрации. Нестационарные (т. е. изменяющиеся в пространстве и времени) данные не могут быть адекватно описаны средним. Структура данных, имеющих форму пика, при усреднении искажается. [c.486]

Изложена гидродинамическая теория одно- и многофазной фильтрации жидкостей и газов в однородных и неоднородных пористых и трещиноватых средах. Рассмотрены задачи стационарной и нестационарной фильтрации и способы расчета интерференции скважин. Описаны гидродинамические методы повышения нефтегазоотдачи, неизотермическая фильтрация при тепловых методах воздействия на пласт и в естественных термобарических условиях. [c.2]

Рис. 6.18. Принципиальная технологическая схема нестационарного процесса в слое (/4 ) с периодически изменяющимся направлением фильтрации реакционной смеси и в дополнительном слое катализатора (АгУ.

Теоретические и экспериментальные исследования Л. С. Лейбензона начались в 1921 г. в Баку. Ему принадлежит приоритет в постановке и решении ряда задач нефтегазовой и подземной гидромеханики. Им проведены первые исследования по фильтрации газированных жидкостей, сформулированы задачи нестационарной фильтрации при расчетах стягивания контуров нефтеносности при вытеснении нефти водой, получены фундаментальные результаты в развитии теории фильтрации природного газа. [c.4]

В случае, если вытесняемая и вытесняющая фазы упругие жидкости, то влиянием сжимаемости на распределение насыщенности часто можно пренебречь [7]. Действительно, характерное время нестационарного перераспределения давления за счет сжимаемости имеет порядок = = где X-коэффициент пьезопроводности Ь-характерный размер пласта. Характерное время вытеснения имеет порядок 2 = Ь/н , где средняя скорость фильтрации. Обычно скорость фильтрации н 10 м/с, Ь 10 ч- 10 м, а X 1 м /с. Поэтому отношение времен 10 , откуда следует, что нестационарные процессы упругого перераспределения давления заканчиваются в начале процесса вытеснения. В некоторых случаях можно считать несжимаемым и газ в пластовых условиях. [c.256]

Рассмотрим нестационарное течение упругой ВПЖ в упругой пористой среде. Дифференциальные уравнения для определения давления при упругом режиме пласта можно получить, дополняя закон фильтрации с предельным градиентом (11.8) (или другую аппроксимацию нелинейного закона) уравнением неразрывности и уравнением состояния флюида и пористой среды. Уравнение неразрывности рассматриваемого фильтрационного потока (см. гл. 6, 3) имеет вид [c.344]

Уравнение (11.22) служит основой для построения нелинейной теории упругого режима фильтрации. При решении конкретных задач фильтрации для уравнения (11.22) формулируются обычные начальные и граничные условия (см. гл. 3 и 6), вытекающие из условий задачи. Вместе с тем следует иметь в виду, что при решении нестационарных задач на основе модели фильтрации с предельным градиентом в пласте образуется переменная область фильтрации, на границе которой (пока она не достигнет границы пласта) модуль градиента давления должен равняться предельному градиенту у, а давление - начальному пластовому. [c.344]

Постройте типичную кривую изменения забойного давления р, 1) при фильтрации с предельным градиентом. Как ее можно использовать для обнаружения проявлений предельного градиента в пластовых условиях Сравните с соответствующей кривой при нестационарной фильтрации упругой жидкости. [c.350]

При осуществлении гетерогенных каталитических реакций в нестационарных условиях по схеме с периодическим изменением направления фильтрации реакционной смеси входная температура, как правило, не оказывает существенного влияния на степень превращения на выходе. Крайние части слоя работают в режиме периодического изменения входной температуры и степени превращения. Время формирования тепловой волны в этих участках определяется как первоначальным запасом тепла в слое (количеством тепла, переданным из центральной части), так и температурой реакционной смеси, поступающей на катализатор. Чем больше запас тепла и чем выше входная температура, тем быстрее происходит формирование тепловой волны, тем выше средняя за цикл степень превращения в крайних частях слоя. [c.323]

При осуществлении гетерогенных каталитических реакций в нестационарных условиях по схеме с периодическим изменением направления фильтрации реакционной смеси входная температура, как правило, не оказывает существенного влияния на степень превращения на выходе. Крайние части слоя работают в режиме периодического изменения входной температуры и степени превращения. Время формирования тепловой волны в этих участках определяется как первоначальным запасом тепла в слое (количеством тепла, переданным из центральной части), так и температурой ре- [c.152]

Основная трудность исследования таких процессов заключается в том, что их, как правило, нельзя оставить на длительное время без вмешательства, и поэтому приходится обрабатывать короткие реализации, а для обеспечения высокой доверительной вероятности характеристик прибегать к усреднению по нескольким реализациям. Ограничение длительности реализации позволяет пренебречь нестационарностью процессов, однако, с другой стороны, приводит к искажению корреляционных функций из-за того, что не усредняются низкочастотные составляющие случайного спектра. Для повышения точности обработки таких реализаций осуществляется предварительная фильтрация сигналов [c.169]

Если положить, что силы инерции газа несоизмеримы с силами межфазного трения, то система (1.86), (1.39) и (1.41) преобразуется в известное уравнение нестационарной фильтрации [c.27]

При нестационарном фильтровании происходит накопление осадка на фильтрате, поэтому скорость фильтрации непрерывно уменьшается со временем. Если концентрация поступаюш,ей на фильтрование суспензии с остается постоянной, то масса осадка на фильтре должна быть пропорциональна объему отфильтрованной жидкости rn = V. Толщину слоя осадка можно выразить соотношением [c.243]

ОБ ОДНОМ ПРИБЛИЖЕННОМ РЕШЕНИИ ЗАДАЧИ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ НЕНЬЮТОНОВСКО [c.109]

Рассматривается нестационарная фильтрация неньютоновской жидкости в горных породах. Решение задачи при классических начальных и граничных условиях показывает, что возмущением охватывается меньшая часть пласта, чем при фильтрации ньютоновской жидкости. Прн некотором значении параметров пласта и депрессий на пласт зона активного влияния галереи на пласт может исчезать. [c.119]

Проведение каталитических процессов в нестационарном режиме происходит при циклическом изменении направления подачи смеси в слой катализатора /реверс потока/. При этом на предварительно нагретый слой катализатора подают исходную газовую смесь с низкой температурой. От прямого контакта с катализатором газ нагревается, а слой, отдавая тепло, постепенно охлаждается до температуры входящей смеси. Благодаря высокой удельной поверхности теплообмена газ на достаточно коротком участке слоя разогревается до таких температур, при которых химическая реакция протекает со значительной скоростью и тепловыделением. В слое формируется фронт реакции, постепенно перемещающийся в направлении фильтрации реакционной смеси, т.е. к выходу из слоя. [c.11]

Фильтрация дисперсионной среды, происходящая через уже сформировавшийся осадок, называется стационарной фильтрацией. Фильтрация дисперсионной среды из суспензий при непрерывно накопляющемся осадке называется нестационарной фильтрацией. [c.268]

Предложенная Ребиндером схема процесса для стационарной и нестационарной фильтрации представляет несомненный интерес при применении метода фильтрационного анализа. [c.273]

Рис. 117. Зависимость lgw от для условий нестационарной фильтрации различных суспензий.

В том случае, когда происходит процесс нестационарной фильтрации тонкодисперсной суспензии с возможным изменением структуры осадка вследствие происходящей агрегации частиц, на скорость фильтрации влияет концентрация прибавляемого электролита и его валентность (при соответствующем изменении величины -потенциала). [c.274]

Вполне понятно, что с увеличением объема осадка и степени его рыхлости скорость фильтрации увеличивается. Поэтому при исследовании процесса нестационарной фильтрации представляют несомненный интерес наблюдения за изменением объема осадка, как величины, характерной для исследуемых дисперсных систем и связанной со структурой осадка. Такие определения производят обычно в каком-нибудь градуированном сосуде. [c.275]

Косвенные определения критерия смачивания используются главным образом при изучении порошкообразных материалов. К их числу относятся измерение скорости пропитки порошка испытуемой жидкостью, изучение нестационарной фильтрации и др. При оценке критерия смачивания следует учитывать, что равновесное состояние капли или пузырька газа устанавливается не сразу. Задержка в наступлении равновесия связана с вытеснением молекул воздуха с поверхности и преодолением сил трения и других энергетических препятствий (кинетический гистерезис смачивания). [c.51]

Уравнение Дарси целесообразно применять при описании процесса, происходящего на тихоходных наносных машинах с принудительной фильтрацией раствора ингибитора через бумагу-основу. В условиях же практически свободного и кратковременного контакта раствора ингибитора с бумагой на современных быстроходных машинах процесс пропитки имеет ярко выраженный нестационарный характер, зависящий от степени проклейки бумаги, и линейный [c.147]

Нарушение устойчивости горения — сложное нестационарное явление, которое включает газодинамические, теплофизические и физико-механические процессы. Определяющими являются процессы фильтрации продуктов горения в поры и воспламенения ВВ. В ряде случаев, когда образец на стадии устойчивого горения подвергается воздействию механических нагрузок, необходимо учитывать деформацию образца. [c.62]

Зависимость размерной скорости распространения фронта м = ии от скорости фильтрации немоното нна и имеет отрицательный минимум, а 0ц > 0. При ао = максимальная температура и скорость распространения фронта полностью определяются всеми прочими параметрами и, в частности, параметром X. Но как видно из оценок (3.48) и (3.49), всегда можно подобрать такое значение Я, при котором фронт распространяется навстречу потоку газа. В то же время при конечном значении параметра ао скорость распространения меньше, чем при бесконечном, а значит, тем более она отрицательна. О структуре фронта реакции — его профиле — можно судить на основании выражений (3.42), показывающих, что в зоне прогрева (охлаждения) температурные профили имеют экспоненциальный характер, а также на основании оценок максимальной температуры и ширины зоны химической реакции. Хотя структура теплового фронта в зоне реакции существенно зависит от кинетической модели процесса, такие характеристики, как максимальная температура и ширина реакционной зоны, вполне достаточны для практических целей. В частности, анализ приведенных оценок позволяет сделать вывод о том, что для реакторов с неподвижным слоем катализатора при низких входных температурах и малых адиабатических разогревах реакционной смеси можно всегда подобрать такие условия ведения процесса, при которых в нестационарном режиме будет достигнута достаточно высокая максимальная температура, обеспечивающая большую скорость химического превращения, причем достигнута она будет на небольшом участке слоя катализатора [16]. Реальные ограничения на максимальную температуру связаны только с величиной допустимого гидравлического сопротивления слоя катализатора. [c.89]

Следует отметить, что процесс образования кристаллической фазы на охлаждаемых поверхностях нестационарный, поэтому чаще всего он осуществляется в периодическом режиме. Однако в ряде случаев удается организовать полунепрерывный или даже непрерывный процесс. По сравнению с массовой кристаллизацией в рассматриваемом процессе не требуется разделения кристаллизата методом фильтрации, что является его большим достоинством. Однако при кристаллизации на охлаждаемых поверхностях обычно наблюдается значительный захват маточника кристаллической фазой, что, естественно, снижает эффективность разделения. Поэтому для достижения высокой степени очистки веществ от примесей часто производят многоступенчатую перекристаллизацию. [c.152]

Рис. 54. Общий вид графика нарастания давления под образцом в приборе для нестационарной фильтрации

Удельные поверхности непористых порошков, рассчитанные по формулам (4.36) и (4.37), т. е. при стационарной и нестационарной фильтрации газа, хорошо совпадают не только между собой, но и с результатами, полученными по методу низкотемпературной адсорбции азота (формула (4.36), табл. 6, 7). Однако в случае адсорбентов с сильно развитой внутренней структурой такого соответствия между величинами 5 не наблюдается, что может служить одним из показателей пористости исследуемого материала. [c.126]

Сравнение удельных поверхностей, полученных по методу нестационарной фильтрации и адсорбции азота [c.127]

Различные преобразования и представления этой системы уравнений, удобные для проведения численных расчетов, приведены в работах [3, 33, 38]. Использовались различные приближенные методы рещения уравнений (9.73), (9.76), дающие связь между давлением и насыщенностью на контуре залежи, а также метод последовательных приближений, МПССС, метод усреднения и др. С приближенными подходами к исследованию нестационарной фильтрации трехфазной смеси можно познакомиться по работам [57, 66, 69]. [c.292]

Анализ простых соотношений (11.29)-(11.32), который мы предо, ставляем читателю, позволяет глубже понять основные особенности, характеризующие нестационарную фильтрацию с предельным гради- ентом. [c.346]

Рис. 7.5. Схема нестационарного процесса в слое (Лх) с периодически изменяющимся направ-лонпем фильтрации реакционной смеси и в дополнительном слое катализатора (Л 2)

Одним из возможных способов организации вынужденных воздействий может быть переключение направления нодачи реакционной смеси в слой катализатора [59]. Основная идея способа заключается в том, что катализатор выполняет не только свою основную функцию — ускорителя реакции, но и регенератора тепла. Экзотермический процесс осуществляется в одном адиабатическом слое катализатора прп очень низких входных температурах реакционной смеси. В таких условиях реакционная зона перемещается вдоль слоя, но благодаря периодическому изменению мест ввода и вывода смеси в центральной части реактора как бы запирается часть тецла, что обеспечивает высокую температуру в зоне реакции. Д.ля доказательства принципиальной возможности такого способа осуществления каталитического процесса, необходимо убедиться в том, что а) в нестационарном режиме в слое катализатора могут существовать высокие температуры при очень низких температурах исходной реакционной смеси б) длина слоя катализатора, на которой осуществляется, этот подъем, невелика в) можно подобрать условия переключения нанравлеиия фильтрации смеси, обеспечивающие запирание части тепла в слое катализатора и хорошее приближение к теоретическому оптимальному режиму. [c.18]

X 8X3 мм. Внутренний диаметр реактора 175 мм. Реактор теплоизолировался плитами из кремнеземистого волокна толщиной 200 мм. При такой теплоизоляции потери тепла в нестационарных режимах, полученных при расходе газа 20—50 м7ч и входной концентрации SOj 1,7—4%, составляли 50% от тепловыделения за счет реакции. Для измерений температуры в слое катализатора перпендикулярно направлению потока устанавливались термопары, связанные с потенциометром 5. Электроподогреватели 3 предназначались для подогрева исходной смеси при запуске реактора, а также для варьирования начальной температуры реакционной смеси. Система клапанов 2 обеспечивала по сигналу оператора быстрое переключение направления фильтрации газа. [c.106]

В работе [18] и в гл. 2 для системы (4.22) при х = 1 показано, что в случае, когда характерное время изменения поверхностной концентрации [А2] — Млг существенно меньше такового у [Ва2] — Мв 7> периодические колебания концентрации Са с определенным периодом приводят к повышению скорости и селективности образования вещества В за счет нестационарного состояния катализатора. В качестве способа поддержания требуемого пе-стационарного состояния катализатора в изотермическом реакторе в данном разделе обсуждается метод изменения направления подачи смеси в слой катализатора . Пусть на вход реактора подается реакционная смесь с избытком по веществу Вг. При неизменных входных условиях в реакторе устанавливается стационарный режим, характеризующийся при достаточном времени контакта полной степенью превращения х и селективностью х по целевому продукту В. Если время контакта реактора достаточно большое, так что степень превращения вещества А достигает значений, близких к 1, в центральной части слоя, то выходной участок характеризуется повышенной степенью покрытия веществом Ва. Если в такой ситуации произвести переключение направления подачи реакционной смеси на противоположное, то газ, содержащий вещество А, начинает поступать на участок с повышенным содержанием [Вг2], что, согласно [1], приведёт к высокой селективности процесса. Для того чтобы в установившемся режиме при периодических переключениях направления подачи реакционной смеси селективность в нестационарных условиях была выше, чем селективность в стационарных условиях-5, согласно [18], необходимо и достаточно, чтобы выполнялось условие Далее приводятся результаты математического моделирования периодических режимов в изотермическом проточном реакторе. Предполагая процессы в газовой фазе квазп-стациопарными но отношению к нестационарным процессам на каталитической поверхности, а также неизменную скорость фильтрации по всей длине реактора, можно записать уравнение материального баланса в газовой фазе следующим образом [c.118]

Основные результаты расчета при различных технологических параметрах представлены в табл. 10.1. В расчетах варьировались теплопроводность зерна катализатора, линейные размеры гранул катализатора, состав смеси на входе в аппарат, скорость фильтрации и время контакта. В таблице представлены средние за цикл концентрации аммиака на выходе из слоя и максимальная температура катализатора. Из данных, приведенных в таблице, можно сделать вывод о влиянии размеров зерна катализатора на технологические характеристики нестационарных режимов. С ростом размеров зерна катализатора уменьшается максимальная температура, что вызвано снижением коэффициента межфазного теплообмена и ростом характерного времени теплопереноса в пористом зерне. Сов-иместное действие этих двух факторов увеличивает ширину зоны реакции, и, как следствие, максимальная температура понижается. Выход аммиака увеличивается. Это еще раз подтверждает уже обсуждавшийся ранее вывод о том, что при осуществлении процесса в нестационарном режиме часто при увеличении размера зерна внутренний массоперенос оказывает меньшее влияние на выход продукта, чем межфазный теплообмен и теплоперенос внутри зерна катализатора. Например, по данным расчетов при увеличении диаметра зерен катализатора с 5 до 14 мм максимальная температура в слое уменьшается с 587 до 552°С. При этом средняй- за цикл выход аммиака увеличивается с 15,5 до 17,2%. Дальнейшего снижения максимальной температуры можно добиться за еявт использо- [c.213]

Таким образом, решение задачи об отрыве первого поршня сводится к отысканию из системы (1.84) при известных рд, е, Стсц и Ттр таких значений скорости и времени падения давления, при которых произойдет отрыв слоя материала заданной толщины 2. По-существу, необходимо решить задачу нестационарной фильтрации газа в пористой среде. [c.27]

Об одном приближенном решении задачи нестационарной фильтрации неньютоновской жидкости. Ширгазия Р. Г., Халиков Г. А., Шагиев Р. Г. Сб. Физикохимия и разработка нефтяных и газовых пластов . Уфа, 1977, стр. 109—112. [c.119]

В том случае, если происходит нестационарная фильтрация дисперсионной среды из суспензии с непрерывно накопляющимся осадком, скорость фильтрации будет непрерывно уменьшаться во времени, соответственно увеличению осадка. В простейшем случае можно допустить, что концентрация дисперсной фазы с в суспензии не меняется (с = onst), что плотность слоя осадка постоянна и не зависит от его высоты h тогда высота слоя массы т Определяется следующим [c.272]

Уравнение (62) решаем методом, приближающимся к методу Кармана—Польгаузена, хорошо разработанному в теории пограничного слоя, и применяемым для приближенного решения уравнений в частных производных нестационарной фильтрации жидкости и газа и при приближенном расчете процессов теплопроводности. Этот метод позволяет решить уравнение (62) для ограниченного и полуограничениого ГП. [c.42]

В промышленных условиях доочистка сточных вод методом ионного обмена осуществляется статическим и динамическим способами [44]. Статический способ предусматривает обработку сточной воды путем ее прямого контакта в объеме с определенным количеством ионита. Динамический способ реализуется путем фильтрации сточной воды через слой ионита. Статический способ рекомендуется применять для очистки небольших объемов сточных вод в производствах с периодическим циклом работы, динамический — для дооШстки сточных вод производств со значительным объемом водоотведения и Нёконтролируемым поступлением стоков на узел доочистки в условиях непрерывного или полу-периодического цикла основного технологического процесса. Наиболее целесообразно использовать динамический способ, обладающий большой технологичностью и гибкостью применительно к нестационарным условиям водоочистки, что особенно важно при строительстве скважин. [c.250]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология