[ ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано Утверждаю
Руководитель ООП Зав. кафедрой РНГМ по направлению 131000 проф. М.К.Рогачев проф. М.К.Рогачев
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Реология нефти»(наименование по рабочему учебному плану) Направление: 131000 «Нефтегазовое дело»
Программа: «Физика пластовых флюидов»
Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная Составитель: проф. М.К. Рогачев
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
1. Цели и задачи дисциплины:Цель изучения дисциплины – получение углубленных знаний о реологических свойствах нефти, нефтяных дисперсных систем и других аномально-вязких (неньютоновских) жидкостей, применяемых при эксплуатации нефтяных месторождений, о законах их течения и фильтрации.
Изучение данной дисциплины позволяет сформировать у магистрантов комплекс углубленных знаний, необходимых для решения производственно-технологических, научно-исследовательских, проектных и эксплуатационных задач, связанных с оценкой параметров фильтрации аномально-вязких нефтей в продуктивном пласте, построением проектов и анализом разработки месторождений таких нефтей.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла дисциплин (М.2) основной образовательной программы (по ФГОС ВПО) подготовки магистров по направлению 131000 «Нефтегазовое дело», по программе «Физика пластовых флюидов».
Для освоения курса магистранты должны обладать устойчивыми знаниями, полученными при изучении дисциплин бакалавриата (или специалитета): «Механика сплошной среды», «Химия нефти и газа», «Гидравлика и нефтегазовая гидромеханика», «Физика нефтяного и газового пласта», «Подземная гидрогазодинамика».
Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении других дисциплин магистерской подготовки.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование у магистранта нижеперечисленных общекультурных (ОК) и профессиональных (ПК) компетенций в соответствии с ООП ВПО, реализующей ФГОС ВПО.
Обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:
- способность совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);
- способность самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-3);
- способность самостоятельно овладевать новыми методами исследований, модифицировать их и разрабатывать новые методы, исходя из задач конкретного исследования (ОК-6);
- способность формулировать и решать задачи, возникающие в ходе научноисследовательской и практической деятельности (ПК-1);
- использовать на практике знания, умения и навыки в организации исследовательских работ (ПК-2);
- оформлять научно-технические отчеты, обзоры, публикации по результатам выполненных исследований (ПК-4);
- оценивать перспективы и возможности использования достижений научнотехнического прогресса в инновационном развитии отрасли, предлагать способы их реализации (ПК-5);
- планировать и проводить аналитические, имитационные и экспериментальные исследования, критически оценивать данные и делать выводы (ПК-7);
- использовать профессиональные программные комплексы в области математического моделирования технологических процессов и объектов (ПК-8);
- проводить анализ и систематизацию научно-технической информации по теме исследования, осуществлять выбор методик и средств решения задачи, проводить патентные исследования с целью обеспечения патентной чистоты новых разработок (ПК-9).
В результате изучения дисциплины магистрант должен:
Знать:
· реологические свойства, законы течения и фильтрации неньютоновских флюидов в нефтегазовых пластах (ОК-1, 3; ПК – 1, 2, 3, 4, 17, 18, 20, 21);
· основы построения гидродинамических моделей разработки месторождений аномально-вязких (неньютоновских) нефтей (ОК-1, 3; ПК – 1, 2, 3, 4, 7, 9, 17, 18, 20, 21).
Уметь:
· проводить вычисления основных реологических параметров неньютоновских жидкостей (ОК-1, 3, 11, 13, 21; ПК – 1, 2, 3, 4, 7, 9, 10, 13, 17, 18, 20, 21);
· решать и проводить анализ задач фильтрации неньютоновских жидкостей (ОКПК – 1, 2, 3, 4, 7, 9, 10, 13, 17, 18, 20, 21);
· применять знания о неньютоновских жидкостях к решению задач фильтрации аномально-вязких нефтей (ОК-1, 3, 11, 13, 21; ПК – 1, 2, 3, 4, 7, 9, 10, 13, 17, 18, 20, 21).
Владеть:
· методиками расчетов процессов фильтрации и вытеснения из пласта аномально-вязких нефтей (ОК-1, 3, 11, 13, 21; ПК – 1, 2, 3, 4, 7, 9, 10, 13, 17, 18, 20, 21);
· методами оптимизации гидродинамических процессов при извлечении аномально-вязких нефтей из продуктивного пласта (ОК-1, 3, 11, 13, 21; ПК – 1, 2, 3, 4, 7, 9, 10, 13, 17, 18, 20, 21).
4. Объем дисциплины и виды учебной работы Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных единиц.
В том числе:
Семинары (С) В том числе:
Расчетно-графические работы Реферат Другие виды самостоятельной работы:
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) Зачет 5. Содержание дисциплины 5.1. Содержание разделов дисциплины п/п дисциплины Основные понятия и определения реологии. Реология идеальных тел. Реологические модели и реологические линии идеальных тел. Реология неньютоновских жидкостей. Понятие эффективной вязкости. Классификация неньютоновских жидОсновные понятия и мекостей. Реологические модели и линии неньютоновских жидтоды исследований, прикостей. Экспериментальное определение реологических паранятые в реологии.
вискозиметры. Специальные методы определения реологических параметров жидкостей.
Нефть как структуриро- Углеводородные и нефтяные дисперсные системы в процессах ванная дисперсная систе- добычи нефти. Общие сведения о составе и свойствах. Нефть ма система. как структурированная дисперсная система. Основные структурообразующие компоненты нефти.
Аппаратура и методика Общие требования к измерительной аппаратуре для исследоисследований реологиче- ваний реологических и фильтрационных параметров пластоских и фильтрационных вых нефтей. Аппаратура и методика проведения исследований, свойств пластовых неф- обработки их результатов.
Реологические свойства Реологические параметры нефтей. Реологические линии и реопластовых нефтей. логические модели пластовых нефтей. Аномалии вязкости пластовых нефтей. Расчет реологических параметров пластовой нефти. Факторы, определяющие аномалии вязкости пластовой нефти.
Особенности фильтрации Особенности фильтрации аномально-вязких пластовых нефтей.
аномально-вязких нефтей. Модели фильтрации. Факторы, определяющие аномалии подвижности нефти в пласте. Тиксотропные свойства пластовых нефтей. Тиксотропия коагуляционных структур. Гистерезисные явления при фильтрации аномально-вязкой нефти.
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами № Наименование обеспечиваемых № № разделов данной дисциплины, необходимых п/п (последующих) дисциплин для изучения обеспечиваемых дисциплин Подземная гидромеханика Особенности разработки и эксплуатации залежей аномальновязких нефтей 5.3. Разделы дисциплин и виды занятий Основные понятия и методы исследований, принятые в реологии.
Нефть как структурированная дисперсная система система.
Аппаратура и методика исследований реологических и фильтрационных свойств пластовых нефтей.
Реологические свойства пластовых Особенности фильтрации аномально-вязких нефтей.
6. Лабораторный практикум:
п/п дисциплины Определение степени дисперсности асфальтенов в нефти.
Определение температуры насыщения нефти парафином.
Определение кинематической и динамической вязкости жидкостей на капиллярном вискозиметре.
Изучение конструкции ротационного вискозиметра и методики проведения на нем реологических исследований.
Определение реологических параметров нефти на ротационном вискозиметре.
Снятие вязкостно-температурной характеристики дегазированной нефти на ротационном вискозиметре.
Изучение аппаратуры и методики исследований реологических свойств аномально-вязких пластовых нефтей.
Обработка результатов реологических исследований аномально-вязкой пластовой нефти и их интерпретация.
Определение реологических параметров водонефтяных эмульсий.
Изучение аппаратуры и методики исследований фильтрационных свойств аномально-вязких пластовых нефтей.
Обработка результатов реологических исследований аномально-вязкой пластовой нефти и их интерпретация.
7. Практические занятия (семинары):
п/п дисциплины Реология неньютоновских жидкостей. Эффективная вязкость.
Оценка дисперсности асфальтенов в нефти с помощью оптического метода.
Оценка температуры насыщения нефти парафином.
Расчет реологических параметров пластовых нефтей.
Факторы, определяющие аномалии вязкости пластовой нефти.
Расчет фильтрационных параметров пластовых нефтей.
Факторы, определяющие аномалии подвижности нефти в Реологические и фильтрационные свойства технологических жидкостей (тампонажные, глинистые, полимерные, эмульсионные растворы).
8. Примерная тематика курсовых работ:
Реологические модели жидкостей.
Модели фильтрации жидкостей.
Неньютоновские жидкости в процессах бурения скважин.
Неньютоновские жидкости в процессах добычи нефти.
Аномально-вязкие нефти.
Реологические исследования пластовой нефти и интерпретация их результатов.
Исследования фильтрации аномально-вязкой пластовой нефти и интерпретация их результатов.
8. Влияние реологических параметров пластовой нефти на процессы ее добычи.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература:
Реология нефти и нефтепродуктов: Учебное пособие / М.К.Рогачев, Н.К.Кондрашева Реология углеводородов: Учебно-методическое пособие / М.К.Рогачев, А.Ю.Харин, б) дополнительная литература:
Рогачев М.К., Стрижнев К.В. Борьба с осложнениями при добыче нефти. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2006. – 295с.
Девликамов В.В., Хабибуллин З.А., Кабиров М.М. Аномальные нефти. – М.: Недра, Виноградов Г.В., Малкин А.Я. Реология полимеров. - М.: Химия, 1977. – 439с.
Бибик Е.Е. Реология дисперсных систем. – Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1981. –172с.
Мирзаджанзаде А.Х., Ковалев А.Г., Зайцев Ю.В. Особенности эксплуатации месторождений аномальных нефтей. – М.: Недра, 1972. –196с.
Рейнер М. Деформация и течение. Введение в реологию. – М.: Гостоптехиздат, 1963.
Рейнер М. Реология. – М.: Наука, 1965. –224с.
Уилкинсон У.Л. Неньютоновские жидкости. – М.: Мир, 1964. –216с.
Асторита Дж., Морручи Дж. Основы механики неньютоновских жидкостей. – М.:
Сюняев З.И., Сафиева Р.З., Сюняев Р.З. Нефтяные дисперсные системы. - М.: Химия, Щелкачев В.Н., Лапук Б.Б. Подземная гидравлика. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. – 736с.
Басниев К.С., Кочина И.Н., Максимов В.М. Подземная гидромеханика. – М.: Недра, Евдокимова В.А., Кочина И.Н. Сборник задач по подземной гидравлике. – М.: Недра, в) программное обеспечение:
Специальные компьютерные программы, в том числе программный комплекс по моделированию разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений «ROXAR».
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:
· Электронный конспект лекций, методические материалы, информационные стенды и коллекции презентаций кафедры разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений Горного университета.
· Федеральный портал «Российское образование» http://www.edu.ru · Федеральное хранилище «Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов»
http://school-collection.edu.ru · «Энциклопедии и словари» http://enc-dic.com · Другие ресурсы Интернет.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Лаборатория физики пласта и подземной гидромеханики (ауд. 1113), лаборатория эксплуатации нефтяных и газовых скважин (ауд. 2017), комплексная лаборатория повышения нефтеотдачи пласта (ауд. 1118, ауд. 1120, ауд. 1113, ауд. 1115), лаборатория моделирования разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений с программным комплексом «ROXAR» (ауд. 2012), читальный зал и студенческая лаборатория компьютерных технологий (УКЛТ), главная библиотека Горного университета.
_ Разработчик:
«