Время - выравнивание - давление
Cтраница 2
Несмотря на то, что обратимые процессы являются идеализированными, их изучение представляет большой интерес, так как в очень многих случаях различия между реальными и обратимыми процессами становятся незначительными. Все зависит от времени релаксации - так называется время, в течение которого устанавливается равновесие. Это время меняется в очень широких пределах, начиная от времен выравнивания давления в однородном газе ( - 10 - 16 с) до времен порядка минут, часов и даже недель, когда речь идет о процессах перемешивания разнородных веществ. [16]
Несмотря на то, что обратимые процессы являются идеализированными, их изучение представляет большой интерес, так как в очень многих случаях различия между реальными и обратимыми процессами становятся незначительными. Все зависит от времени релаксации - так называется время, в течение которого устанавливается равновесие. Это время меняется в очень широких пределах, начиная от времен выравнивания давления в однородном газе ( - 10 - 1в с) до времен порядка минут, часов и даже недель, когда речь идет о процессах перемешивания разнородных веществ. [17]
Ограждающее кольцо вдавливают в почву и с помощью треноги в центре кольца устанавливают трубку так, чтобы она соприкасалась с поверхностью почвы, которую заливают парафином. Автомобильным насосом в баллон накачивают воздух до определенного давления и затем прогоняют его через почву, учитывая при этом время выравнивания избыточного давления. После этого трубку извлекают, в баллон вновь накачивают воздух ( избыточное давление должно быть одинаковым) и выпускают его через трубку в атмосферу, также учитывая время выравнивания давления. [18]
Естественно, что с увеличением проницаемости пласта уменьшается время выравнивания давления в приствольной зоне скважины. Далее, чем меньше толщина глинистой корки, тем быстрее выравнивается давление. При одних и тех же значениях проницаемости глинистой корки и пласта, перепада давления между скважиной и пластом, а также при том же качестве бурового раствора время выравнивания давления при вскрытии водоносных и нефтеносных пластов значительно меньше, чем при вскрытии газоносных пластов. Это объясняется влиянием коэффициента пьезо-проводности. [19]
Рассмотрим в качестве иллюстрации следующую задачу: в сосуд, в котором первоначально был вакуум, через малое отверстие врывается газ. Температура и давление в атмосфере 7Ь и PQ считаются постоянными. Требуется найти температуру газа в сосуде к моменту выравнивания давлений внутри и вне сосуда. Время релаксации температур гораздо больше времени выравнивания давления, и неравновесное по температуре состояние газа в сосуде с Т То можно считать метаста-бильным за время измерения. [20]
 |
Выравнивание давления за образцом во времени при воздействии активной нефти на корки из растворов. [21] |
На рис. 34 представлены также кривые выравнивания давления за образцом при фильтрации различных растворов. Как видно из графика, наибольшая скорость выравнивания давления имеет место при фильтрации необработанных глинистых растворов и наименьшая - при фильтрации обработанных УЩР неутяжеленных растворов. Утяжеление глинистых растворов приводит к возрастанию темпа увеличения давления. Полное выравнивание давления при фильтрации обработанного УЩР раствора удельного веса 1 21 Г / см3 с водоотдачей 6 см3 произошло за 156 часов, что больше времени выравнивания давления при фильтрации необработанно о раствора удельного веса 1 24 Г / см3 с водоотдачей 31 см3 и утяжеленных растворов удельного веса 1 54 и 96Г / см3 с водоотдачей 6см3 соответственно в 62 4; 8 7 и 15 6 раза. Указанное явление может быть объяснено тем, что водопроницаемость корок из утяжеленных растворов выше, чем водопроницаемость корок из обработанных УЩР неутяжеленных растворов. [22]
Таким образом, изменения пластовых давлений с глубиной могут быть трех типов ( рис. 83): 1) изменения в соответствии с гидростатическим градиентом; 2) изменения, обусловленные наличием избыточного давления; 3) изменения вследствие появления аномалийных давлений. Изменения первого типа определяются весом столба жидкости в резервуарах, второго типа - проявлением избыточных давлений ( линии изменения давлений наклонены круче линии гидростатического градиента); третий тип имеет место лишь при изоляции отдельных частей резервуара, главным образом вследствие восприятия флюидами горного давления в той или иной части. В изолированных резервуарах возможен еще один случай появления аномалийных повышенных или пониженных давлений. Если в резервуаре на той или иной глубине существовало нормальное давление, а затем его изолированная часть в процессе тектонических движений была приподнята или опущена, то в этой изолированной части будет наблюдаться анормальное давление. Если в окружающих породах не произошло соответствующей изоляции и давления в них установились нормальными для новой глубины залегания пластов, то аномалийное давление должно выравниться с давлением в окружающей среде в результате диффузии. По расчетам В. Ф. Липецкого время выравнивания давления может измеряться несколькими миллионами лет. Однако эти расчеты не применимы для случаев одновременного пропорционального изменения давления в окружающих породах и продолжающегося восприятия флю-дами горного давления в замкнутых резервуарах. [23]
Оно справедливо, если время выравнивая давления в сосуде много меньше времени сгорания. Время сгорания ( подъема давления) также пропорционально линейному размеру сосуда и обратно пропорционально скорости фронта пламени; поскольку скорость пламени намного меньше скорости звука, условие постоянства давления по сосуду всегда выполняется с хорошей точностью. Но если сгорание происходит в детонационной волне, распространяющейся со сверхзвуковой скоростью ( или, например, при стуке в двигателе внутреннего сгорания), то давление по объему сосуда не успевает выравниваться и теория Махе-эффекта в обычном ее варианте неприменима. Кроме того, в задаче присутствует еще одно важное характерное время: время выравнивания температурных неоднородностей т - - г / х, пропорциональное квадрату линейного размера сосуда и обратно пропорциональное температуропроводности газа. При х 5 см2 / сек это время составляет т100 / 5 20 сек - намного больше времени сгорания. Приведенный анализ Махе-эффекта справедлив как промежуточная асимптотика в случае, если время выгорания горючей смеси много больше времени выравнивания давления по сосуду, а время выравнивания температурных неоднородностей много больше времени выгорания; о возможности реализации подобной ситуации свидетельствуют приведенные выше численные оценки. [24]
Страницы: 1 2