«Proceedings of Gubkin University»

TO DETERMINATION OF COEFFICIENT OF HYDRAULIC RESISTANCE FOR FLUID FLOWS IN MODELING POROUS MEDIA

UDC: 532.546
DOI: -

Authors:

¹ Gubkin Russian State University of Oil and Gas

Keywords: Reynold's number, hydraulic resistance, perfect soil, fictitious soil, porosity, permeability

Annotation:

In the present paper various variants of the presentation of the Reynolds' number and the coefficient of hydraulic resistance for the porous media with isotropic and anisotropic reservoir properties are presented. The development of formulas and the analysis of variants are carried out on an example of the modeling porous media with periodic microstructure which are formed by the system of capillaries and the packing of spheres with constant diameter (ideal and fictitious porous media respectively). Ideal porous media are modeled by capillary channels with different cross sections (circle, triangle, ellipse and rectangle). It is shown that formulas for the coefficient of hydraulic resistance for the fluid flows in capillary models coincide with formulas which are used in the pipeline hydraulics at the correct determination of Reynolds' number. The derived formulas in the aggregate with taking into account microstructure make it possible to explain wide scattering of the numerical values of Reynolds' number at the experimental data handling.

Bibliography:

1. Дмитриев Н.М. Просветность и проницаемость пористых сред с периодической микроструктурой//Изв. РАН. МЖГ. - 1995. - № 1. - С. 79-85.
2. Дмитриев Н.М. Тензор коэффициентов проницаемости в капиллярной модели Козени-Кармана//Изв. РАН. МЖГ. - 1996. - № 4. - С. 96-104.
3. Басниев К.С., Дмитриев Н.М., Каневская Р.Д., Максимов В.М. Подземная гидромеханика. - М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2005. - 496 с.
4. Требин Г.Ф. Фильтрация жидкостей и газов в пористых средах. - М.: Гостоптехиздат, 1959. - 158 с.
5. Фенчлер, Льюис, Бернс. Физические испытания пород нефтяных и газовых пластов// Иностранная нефтяная техника. - 1934. - Вып. 105.
6. Куршин А.П. О верхней границе области линейного закона фильтрации при течении газа через пористую среду//Изв. АН СССР. МЖГ. - 1991. - № 1. - С. 186-190.
7. Белов С.В. Пористые металлы в машиностроении. - М.: Машиностроение, 1981. - 247 с.
8. Жаворонков Н.М., Аэров М.Э., Умник Н.Н. Гидравлическое сопротивление и плотность упаковки зернистого слоя//ЖФХ. - 1949. - Т. ХХIII. - Вып. 3.
9. Лойцанский Л.Г. Механика жидкости и газа. - М.: Наука, 1987. - 840 с.
10. Лейбензон Л.С. Движение природных жидкостей и газов в пористой среде. - М.: Гостехиздат, 1947. - 244 с.
11. Хейфец Л.И., Неймарк А.В. Многофазные процессы в пористых средах. - М.: Химия, 1982. - 320 с.
12. Кутателадзе С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление: Справочное пособие. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 367 с.
13. Ромм Е.С. Сруктурные модели порового пространства горных пород. - Л.: Недра, 1985. - 240 с.
14. Дмитриев М.Н., Дмитриев Н.М. К определению фильтрационного числа Рейнольдса и характерного линейного размера для идеальных и фиктивных пористых сред//Изв. РАН. МЖГ. - 2005. - № 4. - С. 97-104.
15. Дмитриев Н.М., Максимов В.М. Об эквивалентности идеальных и фиктивных пористых сред//Докл. РАН. - 2001. - Т. 381. - № 4.