Cтраница 1
Развитие теории фильтрации неразрывно связано с ее техническими приложениями, и в первую очередь с задачами гидротехники и теории разработки нефтяных и газовых месторождений. Именно здесь накапливаются факты и наблюдения, которые заставляют пересматривать и обобщать установившиеся положения теории. Верно и обратное - детальное исследование новых гидродинамических моделей методами механики позволяет правильно оценивать роль тех или иных явлений в технических задачах, находить пути использования особенностей физической системы жидкость - пористая среда или бороться с вредными проявлениями этих особенностей. [1]
Слихтер ( 1864 - 1946 гг.), работавший в США, внес значительный вклад в развитие теории фильтрации. [2]
![]() |
Схема транспортной и адсорбирующих пор по Викке.| Пористая структура сорбента по Виггсу 1 - зоны высокой проводимости. 2 - зоны низкой проводимости. [3] |
Для описания процесса течения газов и жидкостей через пористые среды было предложено много эмпирических и полуэмпирических уравнений: Дарси ( 1856 г.), Козени ( 1927 г.), Лейбензон ( 1937 г.), Адзуми ( 1937 г.), Карман ( 1938 г.) и др. Мы не имеем в виду рассмотрение всех этих уравнений, сыгравших важную роль в развитии теории фильтрации газов и жидкостей, и ограничимся уравнением Адзуми, имеющим много общих черт с уравнениями других авторов. [4]
Получили развитие теории фильтрации, осадительного центрифугирования суспензий, тепло - и массообмена, сушки, горения, топочных процессов и др. Освоены новые методики анализа состава и свойств осадков. [5]
Коэффициенты пропорциональности могут зависеть от параметров состояния системы. Эксперименты, проведенные в связи с развитием теории фильтрации двухфазных жидкостей, показывают, что наиболее сильной является зависимость от насыщенности s, а именно А ( hs / p) fj ( s), где k - проницаемость среды; f1 ( s) - относительная фазовая проницаемость; ц / - вязкость / - и фазы. [6]
Леонид Самуилович Лсйбензон ( 1879 - 1951 - основоположник российской научной школы нефтепромысловой подземной гидромеханики. Он является автором выдающихся работ в авиации, нефтепромысловом деле, гидродинамической теории смазки, теории деформации и строения Земли; он внес решающий вклад в развитие теории фильтрации газожидкостных систем. Бакинском политехническом институте, создал первые в истории курсы по подземной гидравлике и нефтепромысловой механике. [7]
![]() |
Трещиноватая среда. 1 - трещины. 2 - блоки породы. [8] |
Ширина трещин в трещиноватых породах может существенно зависеть от давления жидкости, действующего на поверхность трещины. Поэтому трещиноватый пласт вообще следует считать деформируемой средой. Развитию теории фильтрации жидкостей и газов в деформируемых коллекторах посвящены работы А. Вана, К. С. Басниева, В. Н. Николаевского [11], А. Т. Горбунова и В. Н. Николаевского [34] и др. В работах [4, 34] широко используется экспоненциальная зависимость пористости и проницаемости пород от давления. [9]
Общепринята точка зрения, согласно которой неоднородность пористой среды оказывает существенное влияние на фильтрационные процессы. Известно также, что это влияние может не только в значительной степени определять количественные характеристики процесса фильтрации, но и менять в какой-то мере его качество. Поэтому интерес к задачам о фильтрационных течениях в неоднородных средах постоянен на протяжении всей истории развития теории фильтрации. И хотя давно осознано, что естественные пористые среды обычно весьма неоднородны и структурно нерегулярны, тем не менее отсутствие адекватного аппарата на первых стадиях исследования приводило к анализу относительно простых ситуаций, когда принималось, что среды кусочно-однородные, областей сравнительно немного и они имеют простую форму. Такова, например, задача о течении в области с включением, проводимость которого отлична от проводимости области. [10]
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. [11]
Введены в эксплуатацию установки по механическому обезвоживанию сырых осадков на очистных сооружениях городов Октябрьского ( Башкирская АССР), Бреста, Чайковского, Орехово-Зуева. Получают широкое практическое применение методы центрифугирования, фильтр-прессования п термической обработки осадков. Получили развитие теории фильтрации, осади-телыюго центрифугирования суспензий, тепло - и массообмена и сушки, горения и топочных процессор, и др. Появились новые методики анализа состава и свойств осядков. [12]
![]() |
Разделение полезного сигнала s и помехи п посредством полосового фильтра ( у - измеряемый сигнал. SF - отфильтрованный сигнал. [13] |
В данной главе обсуждаются вопросы применения подобных фильтров в системах управления. Если же спектры полезного сигнала и шума накладываются друг на друга, для выделения сигнала должны использоваться статистические методы оценивания. В этих условиях принципиально невозможно получить абсолютно точные значения сигналов и целью указанных методов является лишь минимизация воздействия помех. Первым фильтром такого типа стал предложенный в 1940 г. для непрерывных сигналов фильтр Винера, в основе которого лежал метод наименьших квадратов. Новым этапом в развитии теории фильтрации явился фильтр Калмана, первое сообщение о котором было опубликовано в 1960 г. Большое достоинство этого фильтра по сравнению с фильтром Винера состоит в том, что в нем применяется параметрическая модель сигнала. Первоначально фильтр Калмана был разработан для дискретных сигналов, описываемых моделями в пространстве состояний. Вывод фильтра Калмана обсуждался в разд. [14]