Теория движения воды, нефти и газа в грунтах и других пористых средах, или теория фильтрации, имеет весьма большое значение для строительства и эксплуатации гидротехнических и гидромелиоративных сооружений, для технологии добычи нефти и газа, а также для горного дела. Быстрый рост указанных областей техники в СССР, начавшийся с первых лет существования советского государства, послужил мощным стимулом развития теории фильтрации и ее инженерных приложений.
Книга посвящена основным вопросам гидродинамической теории фильтрации однородных и неоднородных жидкостей, связан ных с современными задачами разработки нефтяных и газовых месторождений. Рассмотрены методы расчета интерференции совершенных и несовершенных скважин, вопросы образования и устойчивости водяных и газовых конусов, а также ряд задач вытеснения жидкостей и газов в пористых средах. Приведены методы исследования некоторых вопросов неизотермической фильтрации применительно к задачам термометрии скважин и к методам термического воздействия на пласт.
Книга предназначена для студентов газо-нефтяных втузов и университетов, в которых изучаются элементы подземной гидрогазодинамики, а также для инженерно-технических и научных работников нефтяной и газовой промышленности. Отдельные разделы книги могут представить интерес также для гидрогеологов, гидротехников и работников газонефтехимической промышленности, которым приходится встречаться с процессами фильтрации в различных технологических процессах.
В монографии приведены результаты математического моделирования задачи по переоценке запасов подземных вод на территории инфильтрационного водозабора, расположенного на берегу Новосибирского водохранилища. Расчеты выполнены конечно-разностным методом с использованием двух моделей (гл. 7 и 8), основанных на уравнениях плановой фильтрации. Различие между ними состоит в том, что в первой на урезе водохранилища ставится граничное условие 3-го рода, а во второй модели взаимосвязь поверхностных и подземных вод учитывается введением функции источников в основное уравнение (инфильтрационная модель).
С привлечением исходных гидрогеологических данных (гл. 1-5) проведены расчеты по идентификации параметров моделей, в частности фильтрационного сопротивления в граничном условии на береговой линии и параметра, характеризующего фильтрационные свойства слабопроницаемого слоя под дном водоема.
С использованием рассчитанных значений указанных параметров определены допустимые суммарные водоотборы на действующем и проектируемом участках для различных уровней воды в водохранилище. Основное ограничение на дебиты скважин — значение напора на стенках скважины не должно опускаться ниже заданного критического уровня.
В монографии даны рекомендации по освоению месторождения и охране природной среды при эксплуатации водозабора.
Книга посвящена теоретическим и экспериментальным аспектам фракционирования органических компонентов почв. Рассмотрена физико-химическая сущность проблемы органического вещества почв. Описан новый автоматизированный колоночный метод разделения органических компонентов почв, основанный на их фракционном растворении щелочными растворами солей со ступенчато или непрерывно уменьшающейся концентрацией элюирующего раствора. На примере решения конкретных исследовательских задач обсуждены возможности и перспективы использования метода для изучения качественного состава органических компонентов лесостепных почв и их сродства к почвенной матрице.
Для научных работников, аспирантов и студентов, специализирующихся в области почвоведения, геохимии, охраны и рационального использования окружающей среды.
Изложены основы теории движения жидкостей и газов в природных пластах с учетом их реальных свойств. Приведены классические и неклассические модели движения однородных жидкостей, а также модели неравновесных фильтрационных процессов. Рассмотрено движение неоднородных не смешивающихся жидкостей и физико-химическая гидродинамика процессов вытеснения.
Для научных работников и специалистов, занимающихся проектированием разработки и разработкой нефтяных и газовых месторождений; будет полезна студентам старших курсов нефтяных вузов.
Рассмотрены результаты экспериментальных исследований движения воды и растворов в глинистых породах в условиях полного в неполного насыщения. Фильтрация в глинах исследуется как физико-химический процесс, сопровождающийся взаимодействием фаз в системе вода-порода и протекающий в сложном взаимоотношении с другими видами движения: диффузией, осмосом, отжимом перовых вод, капиллярным и пленочным движением, паропереносом.
Исследованные закономерности используются для определения фильтрационных параметров слабопроницаемых слоев при гидрогеологических исследованиях.
В монографии найдены в явном виде решения уравнения неустановившейся фильтрации в анизотропном трещиновато-пористом пласте.
В качестве вспомогательного материала изложены основы теории сильно непрерывных полугрупп линейных операторов в банаховых пространствах и теории нестационарной фильтрации в трещиновато-пористых средах.
Предназначена студентам, аспирантам и преподавателям математических факультетов вузов, а также специалистам, занимающимся задачами нестационарной фильтрации в трещиновато-пористых средах.
Излагаются методы гидродинамического исследования скважин на установившихся и неустановившихся режимах методами регистрации индикаторных кривых, восстановления давления и фильтрационных волн давления. Учебно-методическое пособие предназначено для магистрантов физического факультета по направлению «Радиофизические методы по областям применения», а также может быть использовано при чтении курсов на факультете повышения квалификации.
Изложена теория математических моделей фильтрации жидкости в анизотропной неоднородной пористой среде на основе теории обобщённых аналитических функций и обобщённого потенциала. Решены в конечном виде и численно на основе метода дискретных особенностей трёхмерные и двумерные граничные задачи фильтрации однородной жидкости и задачи эволюции границы раздела жидкостей различных физических свойств (вязкости, плотности), которые представляют интерес для практики разработки нефтеносных (водоносных) пластов грунта сложной геологической структуры и мониторинга загрязнения грунтовых вод в таких пластах. Монография предназначена широкому кругу научных работников, специалистам в области гидродинамики, фильтрации жидкости, математической физики и численных методов, а также студентам, аспирантам и преподавателям вузов.
В монографии рассматриваются математические модели в следующих научно-прикладных задачах:
гидродинамические процессы в нефтеносных пластах и задачи вытеснения высоковязкой нефти горячей водой и паром;
гидродинамические процессы в оползневых и селеопасных склонах и вопросы устойчивости горных склонов.
Для решения широкого круга математических моделей применяются аналитические, приближенно – аналитические и известные численные методы: метод конечных элементов и метод крупных частиц.
Предназначена для научных и инженерно-технических работников, аспирантов, специализирующихся в области гидродинамики.