Басниев К С : Хидромеханика на нефта и газа
Автори:К. С. Басниев, Н. М. Дмитриев, Г. Д. Розенберг
Име:Хидромеханика на нефт и газ
Година на издаване: 2005 г
Въз основа на основните понятия на механиката на непрекъснатата среда са очертани основите на механиката на течности, газове и многофазни среди. Дадено е извеждането на законите за запазване в интегрална и диференциална форма, представени са елементите на хидростатиката, разгледани са различни видове течения на идеални и вискозни течности, разгледани са основните понятия на теорията на турбулентността, теорията на размерите и подобието. Разглеждат се проблемите на стационарния и нестационарния поток на еднофазни и многофазни среди в тръбите, основите на газовата динамика и теорията за движението на ненютонови течности. Дадена е хидродинамична теория за филтрация на течности и газове в хомогенни и нехомогенни, изотропни и анизотропни среди.
За студенти, обучаващи се в направление "Нефтен и газов бизнес", специализанти и преподаватели от нефтени университети и факултети, широк кръг от учени и инженери, работещи в нефтената и газовата индустрия.
Съдържание
Част I. Основи на механиката на непрекъснатата среда
Глава I. Основни понятия на механиката на непрекъснатата среда
§ 1. Хипотеза за приемственост
§ 2. Методи за описание на движението на непрекъсната среда
§ 3. Местна и субстанциална производна
§ 4. Скаларни и векторни полета
§ 5. Сили и напрежения в непрекъсната среда. Тензор на напрежението
Глава II. Закони за опазване. Интегрални и диференциални уравнения на непрекъсната среда
§ 1. Интегрални характеристики на непрекъсната среда и закони за запазване
§ 2. Диференциране по време на интеграл по движещ се обем
§ 3. Уравнението на непрекъснатостта (закон за запазване на масата)
§ 4. Уравнения на движение при напрежения (закон за запазване на импулса)
§ 5.Закон за запазване на ъгловия момент. Законът за сдвояване на срязващите напрежения
§ 6. Закон за запазване на енергията
§ 7. Теорема за изменението на кинетичната енергия
§ 8. Уравнение на притока на топлина
§ 9. Система от уравнения на движението на непрекъсната среда
Глава III. Скорост на деформация на континуум
§ 1. Скоростта на деформация на малка частица. Теорема на Хелмхолц § 2. Тензор на скоростта на деформация § 3. Физическо значение на компонентите на тензора на скоростта на деформация
§ 4. Тензорна повърхнина на симетричен тензор от втори ранг
§ 5. Скоростна циркулация. Потенциално движение на течността
Глава IV. Течности
§ 1. Математически модел на идеална течност
§ 2. Математически модел на идеален несвиваем флуид
§ 3. Вискозна течност. Тензор на напрежението във вискозна течност
§ 4. Уравнения на движение на вискозна течност
§ 5. Математически модел на вискозна несвиваема течност
§ 6. Работа на вътрешните сили. Уравнение за получаване на топлина
Глава V. Основи на теорията на размерите и подобието
§ 1. Системи от мерни единици. Измерение
§ 2. На формулата за размерност
§ 3. Величини с независими размери
§ 5. Подобие на физични явления, моделиране
§ 6. Параметри, определящи класа явления
§ 7. Примери за прилагане на P-теоремата
§ 8. Привеждане на уравнения до безразмерен вид
Част II. Хидромеханика
Глава VI. Хидростатика
§ 1. Уравнения на равновесие на течност и газ
§ 2. Равновесие на течност в полето на тежестта
§ 3. Относителен покой на течността
§ 4. Статично налягане на флуида върху твърди повърхности
§ 5. Елементи на теорията на навигацията
Глава VII. Поток на идеална течност
§ 1. Уравненията на Ойлер вГромеко-агнешка форма
§ 2. Интеграл на Бернули
§ 3. Частни форми на интеграла на Бернули
§ 4. Най-простите примери за приложения на интеграла на Бернули
§ 5. Интеграл на Коши-Лагранж
§ 6. Теорема на Томсън
§ 7. Уравнение на Хелмхолц
§ 8. Потенциално течение на несвиваем флуид
§ 9. Обтекване на сфера
§ 10. Някои примери за прилагане на закона за запазване на импулса
Глава VIII. Плоскопаралелен поток на идеален несвиваем флуид
§ 1. Сложен потенциал на потока
§ 2. Примери за плоскопаралелни потенциални потоци
§ 3. Конформно картографиране на потоци
§ 4. Трансформация на Жуковски
§ 5. Поток около профил с произволна форма
§ 6. Сили, действащи върху профила при стационарен поток
Глава IX. Потокът на вискозна несвиваема течност през призматични тръби
§ 1. Уравнения на праволинейно движение на вискозна несвиваема течност в призматични тръби
§ 2. Праволинеен поток между две успоредни стени
§ 3. Праволинеен поток в осесиметрични тръби
§ 4. Уравнението на постоянното кръгово движение на вискозна несвиваема течност
§ 5. Поток между два въртящи се цилиндъра
Глава X. Турбулентен флуиден поток в тръби
§ 1. Експерименти на О. Рейнолдс
§ 2. Осредняване на характеристиките на турбулентно течение
§ 3. Уравнението на Рейнолдс
§ 4. Полуемпирична теория на турбулентността от L. Prandtl
§ 5. Приложение на съображенията на теорията на измеренията към изграждането на полуемпирични теории за турбулентността
§ 6. Логаритмичен закон за разпределение на скоростта
§ 7. Експериментални изследвания на коефициента на хидравлично съпротивление
Глава XI. Хидравличниизчисляване на тръбопровода
§ 1. Уравнение на Бернули за потока на вискозен флуид
§ 2. Видове загуби на налягане
§ 3. Изчисляване на прости тръбопроводи
§ 4. Изчисляване на сложни тръбопроводи
§ 5. Тръбопроводи, работещи под вакуум
Глава XII. Изтичане на течност от отвори и дюзи
§ 1. Изтичане от малка дупка
§ 2. Изтичане през дюзи
§ 3. Изтичане на течност на променливо ниво
Глава XIII. Нестабилно движение на вискозен флуид в тръби
§ 1. Уравнения на нестационарното движение на течност през тръби
§ 2. Уравнения за нестационарното движение на слабо свиваем флуид през тръби
§ 3. Уравнения на нестационарно движение на газ през тръби с ниски дозвукови скорости
§ 4. Интегриране на уравненията на нестационарното движение на течност и газ по метода на характеристиките
§ 5. Интегриране на линеаризирани уравнения на нестационарно движение с помощта на преобразуването на Лаплас
§ 6. Примери за изчисляване на нестационарни процеси в тръби
§ 7. Воден чук
§ 8. Влияние на нестационарния поток върху силата на триене
Глава XIV. ламинарен граничен слой
§ 1. Уравнения на граничния слой
§ 2. Проблемът на Блазиус
§ 3. Разделяне на граничния слой
Глава XV. Едномерни газови потоци
§ 1. Скорост на звука
§ 2. Законът за запазване на енергията
§ 3. Число на Мах. Съотношение на скоростта
§ 4. Връзка между площта на активното сечение на токопровода и скоростта на потока
§ 5. Изтичане на газ през конвергентна дюза
§ 7 Газодинамични функции
§ 8. Ударни вълни
§ 9. Изчисляване на газовия ежектор
§ 10. Стационарно движение на газ в тръби
§ 11. Формула на Шухов
Глава XVI. ламинарен потокненютонови течности
§ 1. Проста смяна
§ 2. Класификация на ненютонови течности
§ 4. Поток на течност през безкрайно дълга кръгла тръба
§ 5. Ротационен поток на течност в пръстеновидната междина
§ 6. Интегрален метод във вискозиметрията
§ 7. Коефициент на хидравлично съпротивление
§ 8. Допълнителни бележки за изчисляване на потока на ненютонови течности през тръби
Глава XVII. Двуфазен поток в тръби
§ 1. Уравнения на закона за запазване
§ 2. Уравнения на движение на двуфазна смес в тръби
§ 3. Преобразуване на уравненията на движение на двуфазна смес в тръби 345
§ 4. Режими на протичане
§ 5. Свободен дебит на газов кондензатен кладенец
Част III. Подземна флуидна механика на нефт и газ
Глава XVIII. Основни определения и понятия за филтриране на течности и газове. Опитът и законът на Дарси
§ 1. Характеристики на движението на течности в естествени резервоари
§ 2. Първоначални моделни изображения на подземната флуидна и газова хидромеханика
§ 3. Филтрационно-капацитивни свойства на порести среди. Коефициенти на порьозност и прозрачност. Специфична повърхност
§ 4. Опитът и законът на Дарси. Пропускливост. Концепцията за "истинска" средна скорост и скорост на филтриране
§ 5. Граници на приложимост на закона на Дарси. Анализ и интерпретация на експериментални данни
§ 6. Закони за нелинейна филтрация
§ 7. Структурни модели на порести среди
§ 8. Закон на Дарси за анизотропни среди
Глава XIX. Математически модели на еднофазна филтрация
§ 1. Уводни бележки. Концепцията за математически модел на физически процес
§ 2. Законът за запазване на масата в пореста среда
§ 3. Диференциално уравнение на движението на течността
§ 4. Затварящи уравнения.Математически модели на изотермична филтрация
§ 5. Модел на филтриране на несвиваем вискозен флуид по закона на Дарси в недеформируем резервоар
§ 6. Модел на филтриране на газ по закона на Дарси. L. S. Лев-бензонова функция
§ 7. Модели на еднофазна филтрация в недеформируем резервоар с нелинейни закони за филтриране
§ 8. Зависимост на параметрите на течности и порести среди от налягането
Глава XX. Едномерна устойчива филтрация на несвиваема течност и газ в хомогенна пореста среда
§ 1. Схеми на едномерни филтрационни потоци
§ 2. Праволинейно-успоредна филтрация на несвиваем флуид
§ 3. Радиална равнинна филтрация на несвиваем флуид
§ 4. Радиално-сферична филтрация на несвиваем флуид
§ 5. Аналогия между филтрацията на несвиваема течност и газ
§ 6. Филтрационен едномерен поток на идеален газ
§ 7. Филтрационен плоско-радиален поток на реален газ по закона на Дарси
§ 8. Планарно-радиален филтрационен поток на несвиваема течност и газ според двучленния закон за филтрация
§ 9. Плоско-радиален филтрационен поток на несвиваема течност и газ според степенния закон на филтрацията
Глава XXI. Едномерни филтрационни потоци според закона на Дарси за несвиваема течност и газ в нехомогенни резервоари
§ 1. Основни видове хетерогенност на резервоара
§ 2. Праволинейно-паралелен поток в слоесто-хетерогенен резервоар
§ 3. Праволинейно-паралелен поток в зонално-хетерогенен резервоар
§ 4. Относно изчисляването на слоеве с непрекъсната хетерогенност
§ 5. Планорадиално течение в слоесто-разнороден резервоар
§ 6. Планорадиално течение в зонално-хетерогенен резервоар
Глава XXII. Плоски постоянни филтрационни потоци
§ 1.Основни определения и понятия
§ 2. Потенциал на точков източник и поглътител в изотропна равнина. метод на суперпозиция
§ 3. Приток на течност към група кладенци в резервоар с дистанционен захранващ контур
§ 4. Приток на течност към кладенец в резервоар с праволинеен захранващ контур
§ 5. Приток на течност към кладенец в резервоар близо до праволинейна непропусклива граница
§ 6. Приток на течност към кладенец, разположен ексцентрично в кръгъл резервоар
§ 7. Относно използването на метода на суперпозиция при филтриране на газ
Глава XXIII. Нестационарно движение на еластична течност в еластичен резервоар
§ 1. Еластичен режим на резервоара и неговите характеристики
§ 2. Изчисляване на еластичния запас от течност в резервоара
§ 3. Математически модел на нестационарна филтрация на еластична течност в еластична пореста среда
§ 4. Извеждане на диференциалното уравнение за филтрация на еластичен флуид в еластична пореста среда според закона на Дарси
§ 5. Едномерни филтрационни потоци на еластична течност. Точни решения на уравнението на пиезопроводимостта. Основна формула на теорията на еластичния режим
Глава XXIV. Приближени методи за решаване на задачи от теорията на еластичния режим
§ 1. Метод на последователна промяна на стационарни състояния