Перечень вопросов к зачету

Структура и содержание дисциплины

Цель освоения дисциплины. Требования к уровню освоения содержания дисциплины

Приготовление легкоплавких стекол.

Получение извести.

Разложение фосфата серной кислотой

Ускоренный метод определения содержания серы в технической сере.

8.1. Серная кислота – свойства. Сырьё, технологическая схема получения (параметры процессов). Использование в промыщленности.

8.2. Азотная кислота – свойства. Сырьё. Технологические схемы получения разбавленной и концентрированной азотной кислоты. Применение.

9.1. Классификация удобрений.

9.2. Азотные удобрения. Мочевина. Сульфат аммония. Нитрат аммония. Аммофос. Сырьё. Технологические схемы получения.

9.3. Фосфорные удобрения. Получение разбавленной и концентрированной фосфорной кислоты (экстракционный процесс, синтез на основе фосфора). Простой и двойной суперфосфаты. Технологические схемы получения. Технологические схемы получения.

10.1. Получение извести. Сырьё. Технологическая схема получения (виды печей для обжига извести). Параметры процесса.

10.2. Сода. Сырьё. Технологическая схема получения. Параметры процесса. Применение.

11.1.Стекло. Сырьё. Технологическая схема получения. Параметры процесса. Применение стекла.

11.2.Цемент. Сырьё. Технологическая схема получения. Параметры процесса. Применение.

11.3.Керамика. Виды керамики (строительная керамика, фарфор, сантехническая керамика). Сырьё. Технологическая схема получения. Параметры процесса. Применение.

Методическое руководство к лабораторным занятиям по дисциплине Экотехнология для студентов Ш курса направления подготовки 6.040101 – химия, образовательно-квалификационного уровня «бакалавр»

Составитель: канд. техн. наук, доцент Д.Б. Сандулов

Рецензент докт. хим. наук В.И. Гришковец канд. хим. наук, доцент И.В. Алексашкин

Редактор Н.А.Василенко

_____________________________________________________________________________

Подписано к печати Формат 60х84/16 Бумага тип. ОП

Объём 3,0 п.л. Тираж 50 экз. Заказ

Таврический национальный университет имени В.И. Вернадского 95007, г. Симферополь, проспект Вернадского, 4

Целью освоения дисциплины (модуля) является обеспечение фундаментальной подготовки студента в области математического и физического моделирования процессов, происходящих при добыче природных углеводородов.

Основная задача дисциплины состоит в обучении студентов основным навыкам составления моделей пластовых систем, движения флюидов как в пласте, так и в стволе скважины, умению применять полученные модели как при решении практических задач в области разработки нефтяных и газовых месторождений, так и эксплуатации скважин.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:

- принципы моделирования задач разработки месторождений и нефтепромыслового дела, предусматривающие постановку задачи, подготовку исходных данных и граничных условий, выбора метода приближенного решения уравнений математической модели рассматриваемых процессов;

- подходы к оптимизации основных процессов добычи нефти и газа;

уметь:

- применять математический аппарат для решения задач разработки нефтяных и газовых месторождений;

- формулировать задачу по технологическим процессам разработки залежей и эксплуатации скважин;

- на основе анализа полученных результатов разработать рекомендации по совершенствованию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений;

владеть:

- одним из программных комплексов в области математического моделирования технологических процессов и объектов.

Структура дисциплины представлена в таблице 1.

Таблица 1 – Структура дисциплины

Содержание разделов дисциплины:

Раздел 1 Составление дифференциальных уравнений при моделировании различных физических процессов (20 часов).

1) В данном разделе рассматриваются основы составления дифференциальных уравнений для моделирования различных физических процессов. Для преподавания этого раздела дисциплины используются:

- лекции в традиционной форме и в форме лекций-презентаций;

- самостоятельная работа студентов, в которую входят: освоение теоретического материала по темам, рекомендуемым для самостоятельного изучения; выполнение тестов;

- консультации преподавателя.

2) Содержание лекционного курса (10 часов):

Лекция 1. Введение в дисциплину, краткая характеристика дисциплины, структура занятий, вид отчетности. Понятие о физических и математических моделях. – 2 часа.

Лекция 2. Цель математического и физического моделирования процессов. Уравнения математической физики. – 2 часа.

Лекция 3. Принципы составления уравнений в частных производных. Метод аналогий при моделировании процесса переноса. Выбор модели процесса. Начальные и граничные условия. – 2 часа.

Лекция 4. Простейшие задачи, приводящие к уравнениям различных типов. Малые колебания струны и стержня. Процессы диффузии и теплопроводности. – 2 часа.

Лекция 5. Типы граничных условий (1-го, 2-го, 3-го рода). Корректность постановки краевой задачи. Автомодельное решение уравнений параболического типа. – 2 часа.

3) Виды СРС (10 часов): изучение учебного материала, вынесенного на самостоятельную проработку. Темы раздела 1, рекомендуемые студентам для самостоятельного изучения:

- Процессы, аналогичные процессу фильтрации флюидов в пласте;

- Этапы составления математических моделей при разработке нефтяных месторождений;

- Примеры применения автомодельного решения уравнений параболического типа при разработке и эксплуатации нефтегазовых месторождений.

Раздел 2 Моделирование пластовых систем и скважин (152 часа).

1) В данном разделе рассматриваются вопросы моделирования пластовых систем и скважин. Для преподавания этого раздела дисциплины используются:

- лекции в традиционной форме и в форме лекций-презентаций;

- практические занятия в виде решения задач по моделированию пластовых систем с использованием специального программного обеспечения;

- самостоятельная работа студентов, в которую входят: освоение теоретического материала по темам, рекомендуемым для самостоятельного изучения; подготовка к практическим занятиями и промежуточной аттестации;

- консультации преподавателя.

2) Содержание лекционного курса (22 часа):

Лекция 6. Моделирование пласта. Основные этапы развития моделирования пластовых систем. – 2 часа.

Лекция 7. Понятие подземной гидродинамики в моделировании.Составление уравнений для моделирования пласта. – 2 часа.

Лекция 8. Основные уравнения фильтрации многофазного флюида. Вывод уравнения фильтрации трехфазного флюида для радиальной системы пласта. – 2 часа.

Лекция 9. Многокомпонентные системы. Источники и стоки. Схема решений уравнений. – 2 часа.

Лекция 10. Составление конечностно-разностных уравнений модели. Дискретизация процесса. Конечные разности. – 2 часа.

Лекция 11. Конечностно-разностные схемы, понятие явной и неявной схем для уравнений. – 2 часа.

Лекция 12. Типы сеток. Неравномерные сетки. Критерий устойчивости вычислений. Матричные методы. – 2 часа.

Лекция 13. Решение уравнений фильтрации при моделировании процесса разработки месторождений. – 2 часа.

Лекция 14. Методы, используемые при решении систем линейных уравнений. – 2 часа.

Лекция 15. Моделирование скважин. Понятие отбора жидкости. Обобщение дебитов для скважин, моделируемых несколькими ячейками. Выбор расчетных параметров. – 2 часа.

Лекция 16. Оценка перемещения объемов флюидов в пласте. Контроль за перемещением флюида. Управление перетоками. – 2 часа.

3) Перечень практических занятий (40 часов) представлена в таблице 2.

Таблица 2 – Перечень практических занятий раздела 2

4) Виды СРС (90 часов):

- Изучение учебного материала, вынесенного на самостоятельную проработку (40 часов);

- Выполнение домашнего задания (ДЗ): расчетно-графической работы, рефератов и т.п. (10 часов);

- Подготовка к практическим и семинарским занятиям (40 часов).

Темы раздела 2, рекомендуемые студентам для самостоятельного изучения (40 часов):

- Оценка перемещения объемов флюидов в пласте. Контроль за перемещением флюида;

- Моделирование скважин. Учет скважины в сеточной модели пласта;

- Моделирование горизонтальных скважин и трещин гидравлического разрыва;

- Моделирование скважин, вскрывающих несколько слоев;

- Моделирование технологических ограничений при работе скважин. Исходная информация для моделирования;

- Схематизация пласта и выбор расчетной модели;

- Воспроизведение истории разработки. Постоянно действующие модели. Прогноз технологических показателей разработки с помощью модели;

- Современные программные комплексы, применяемые при моделировании пластовых систем.

5) Перечень тем домашнего задания

Выполнение задачи (8 вариантов) по секции GRID гидродинамического симулятора Tempest MORE (Roxar). Ниже приведен пример задачи.

Вариант 1

Создана модель размера 12*12*8.

В соответствующей секции текста модели подключить геологическую модель пласта, которая содержит следующие файлы: сетку (Grid.txt), массив пористости (Poro.txt), файл с разломами (Faults.txt).

Заполните остальные массивы, исходя из того, что:

- проницаемость по X в каждой ячейке равна 150 мД;

- проницаемость по Y в 2 раза меньше, чем по X;

- вертикальная анизотропия 0,1.

Разломы F4 и F6 непроницаемы.

Увеличьте проницаемость в блоке 1 2 4 6 1 2 в 2 раза.

Увеличьте проницаемость в блоке 3 3 6 7 1 3 на 30 мД.

Сделайте 2 слой модели неактивным.

Замените значение пористости в ячейках блока 5 6 2 2 1 2 на 0,23 0,24 0,15 0,12.

Сделайте локальное измельчение в блоке 8 12 9 10 1 3 – по оси X на 7 ячеек, по оси Y на 5, а по оси Z на 20.

Проницаемость ячеек локальной сетки принять равным 130 мД.

Замените значения проницаемости по X в 2 -м слое локальной сетки в блоке 3 5 2 3 на 113 123 93 103 93 98. Проницаемость по Y такая же, как по X, а по Z в 5 раз меньше.

5 и 7 слой локальной сетки сделать неактивным.

Пористость ячеек локальной сетки равна 0,12.

Раздел 3 Основы теории самоорганизации (14 часов).

1) В данном разделе рассматриваются основы теории самоорганизации. Для преподавания этого раздела дисциплины используются:

- лекции в традиционной форме и в форме лекций-презентаций;

- самостоятельная работа студентов, в которую входят: освоение теоретического материала по темам, рекомендуемым для самостоятельного изучения; выполнение тестов;

- консультации преподавателя.

2) Содержание лекционного курса (4 часа):

Лекция 17. Основные понятия теории самоорганизации. Фракталы. Понятие детерминированного хаоса. Понятие аттрактора. Хаос и размерность системы. – 2 часа.

Лекция 18. Применение фрактальных характеристик для контроля и управления технологическими процессами. – 2 часа.

3) Виды СРС (10 часов): изучение учебного материала, вынесенного на самостоятельную проработку. Темы раздела 3, рекомендуемые студентам для самостоятельного изучения:

- Идеальные фракталы. Фрактальная размерность. Реальные фракталы;

- Репликации нелинейной динамики;

- Холистический подход к описанию сложных систем.

Раздел 4 Оптимизация процесса добычи углеводородных систем (14 часов).

1) В данном разделе рассматриваются основы оптимизации процессов добычи углеводородных систем. Для преподавания этого раздела используются:

- лекции в традиционной форме и в форме лекций-презентаций;

- самостоятельная работа студентов, в которую входят: освоение теоретического материала по темам, рекомендуемым для самостоятельного изучения; выполнение тестов;

- консультации преподавателя.

2) Содержание лекционного курса (4 часа)

Лекция 19. Понятие оптимизации. Процесс анализа. Методы оптимизации. Основные понятия теории планирования эксперимента. – 2 часа.

Лекция 20. Математическое моделирование при техническом обслуживании технических систем. Основные понятия и характеристики эксплуатационной надежности технических устройств. – 2 часа.

3) Виды СРС (10 часов): изучение учебного материала, вынесенного на самостоятельную проработку. Темы раздела 4, рекомендуемые студентам для самостоятельного изучения:

- Применение методов оптимизации в нефтяной промышленности;

- Применение методов оптимизации для многопластовых систем.

1 Понятие о физических и математических моделях.

2 Цель математического и физического моделирования процессов.

3 Уравнения математической физики.

4 Принципы составления уравнений в частных производных.

5 Основные определения уравнений в частных производных (порядок уравнения, линейное уравнение, частное решение).

6 Классификация уравнений в частных производных. Однородное и неоднородное уравнение в частных производных.

7 Теорема о частных решениях уравнения в частных производных и отличие от общих решений обыкновенных дифференциальных уравнений.

8 Принципы составления уравнений в частных производных применительно к движению жидкостей в трубах. Уравнение неразрывности. Уравнение движения.

9 Метод аналогий при моделировании процесса переноса.

10 Краевые, начальные и граничные условия.

11 Простейшие задачи, приводящие к уравнениям различных типов.

12 Типы граничных условий(1-го, 2-го, 3-го рода).

13 Корректность постановки краевой задачи.

14 Автомодельное решение уравнений параболического типа.

15 Функция ошибок и ее использование при автомодельном решении.

16 Типы задач, решаемые при моделировании.

17 Основные этапы развития моделирования пластовых систем.

18 Понятие моделирования пласта. Составные части модели пласта.

19 Цель моделирования пластов. Примеры решаемых задач при моделировании пластов.

20 Понятие подземной гидродинамики в моделировании.

21 Стационарное и нестационарное течения.

22 Основные уравнения фильтрации многофазного флюида.

23 Вывод уравнения фильтрации трехфазного флюида для радиальной системы пласта.

24 Многокомпонентные системы.

25 Составление конечно-разностных уравнений. Первая и вторая производная.

26 Конечно-разностные уравнения. Понятие явной схемы.

27 Конечно-разностные уравнения. Понятие неявной схемы.

28 Конечно-разностные уравнения. Схема Кранка-Никольсона.

29 Типы сеток. Два способа построения сеток.

30 Критерий устойчивости вычислений. Анализ Неймана (Фурье).

31 Критерий устойчивости вычислений. Матричный метод.

32 Решение уравнений фильтрации при моделировании процесса разработки месторождений.

33 Дебит галереи. Стационарное распределение давления.

34 Моделирование скважин. Учет скважины в сеточной модели пласта.

35 Моделирование горизонтальных скважин и трещин гидравлического разрыва.

36 Обобщение формул притока на случай многофазной фильтрации.

37 Моделирование скважин, вскрывающих несколько слоев.

38 Моделирование технологических ограничений при работе скважин.

39 Исходная информация для моделирования.

40 Схематизация пласта и выбор расчетной модели.

41 Воспроизведение истории разработки.

42 Постоянно действующие модели.

43 Прогноз технологических показателей разработки с помощью модели.

44 Основные понятия теории самоорганизации. Фракталы.

45 Понятие детерминированного хаоса.

46 Понятие аттрактора.

47 Применение фрактальных характеристик для контроля и управления технологическими процессами.

48 Понятие оптимизации.

49 Методы оптимизации. Линейное программирование.

50 Линейное программирование. Задача о хранении нефти.

51 Гидродинамический симулятор Tempest MORE. Предназначение, цели, возможности, ограничения модели. Этапы создания модели. Глобальные ключевые слова.

52 Гидродинамический симулятор Tempest MORE. Секция INPUT. Секция FLUID. Секция RELA.

53 Гидродинамический симулятор Tempest MORE. J – функция. Секция GRID.

Секция INIT.

54 Гидродинамический симулятор Tempest MORE. Секция RECURRENT. Адаптация модели по истории разработки.

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 74; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!