Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Fizyczne podstawy filtracji płynu w złożach
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
WGGO-1-511-s
Wydział:
Wiertnictwa, Nafty i Gazu
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Geoinżynieria i Górnictwo Otworowe
Semestr:
5
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Rybicki Czesław (rybicki@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Podstawy fizyczne przepływu (filtracji) płynów przez ośrodki porowato – szczelinowe. Równanie Darcy’ego” i inne równania filtracji. Model matematyczny przemieszczania się płynu oraz jego efektywne rozwiązania : dokonane przez van Everdingena i Hursta. Fizycne podstawy stanów hydrodynamicznych oraz ich wpływ na tempo zmian ciśnienia w czasie przepływu płynu. Przedstwiona zostanie metoda superpozycji i jej zastosowanie hydrodynamice przepływów płynów.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student zna i rozumie sens fizyczny podstawowych parametrów charakteryzujących ośrodek porowaty. GGO1A_W05, GGO1A_W02, GGO1A_W03, GGO1A_W01 Odpowiedź ustna
M_W002 Student zna i rozumie zjawiska zachodzące w czasie przepływu płynu w ośrodku porowatym GGO1A_W05, GGO1A_W02 Odpowiedź ustna
M_W003 Student zna i rozumie pojęcie filtracji i pojęcie przepływu. GGO1A_W05 Odpowiedź ustna
M_W004 Student zna i rozumie pojęcie superpozycji w zastosowaniu do przepływów płynów w ośrodkach porowatych GGO1A_W05 Odpowiedź ustna
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi wykonać obliczenia podstawowych parametrów petroficznych z danych pomiarowych GGO1A_U01 Odpowiedź ustna
M_U002 Student potrafi wykonać obliczenia przebiegu zmian ciśnienia i zmiany wydajności odwiertu dla każdego stanu hydrodynamicznego GGO1A_U06, GGO1A_U01 Odpowiedź ustna
M_U003 Student potrafi wykonywać złożone obliczenia dotyczące prognozy zmian ciśnienia w odwiercie ale też w dowolnym punkcie złoża z użyciem metody superpozycji GGO1A_U05 Odpowiedź ustna
M_U004 Student potrafi zastosować rozwiązania analityczne do wykonywania złożonych prognoz eksploatacji złóż węgloworów GGO1A_U05 Odpowiedź ustna
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student jest gotów do ponoszenia odpowiedzialności za wiarygodność prowadzonych analiz parametrów petrofizycznych złoża GGO1A_K03, GGO1A_K02 Odpowiedź ustna
M_K002 Student jest jest gotów i jest świadomy do odpowiedzialności za wiarygodność obliczeń związanych z prognozą eksploatacji złóż węglowodorów GGO1A_K04 Odpowiedź ustna
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
30 15 15 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student zna i rozumie sens fizyczny podstawowych parametrów charakteryzujących ośrodek porowaty. + - - - - - - - - - -
M_W002 Student zna i rozumie zjawiska zachodzące w czasie przepływu płynu w ośrodku porowatym + - - - - - - - - - -
M_W003 Student zna i rozumie pojęcie filtracji i pojęcie przepływu. + - - - - - - - - - -
M_W004 Student zna i rozumie pojęcie superpozycji w zastosowaniu do przepływów płynów w ośrodkach porowatych + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi wykonać obliczenia podstawowych parametrów petroficznych z danych pomiarowych - + - - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi wykonać obliczenia przebiegu zmian ciśnienia i zmiany wydajności odwiertu dla każdego stanu hydrodynamicznego - + - - - - - - - - -
M_U003 Student potrafi wykonywać złożone obliczenia dotyczące prognozy zmian ciśnienia w odwiercie ale też w dowolnym punkcie złoża z użyciem metody superpozycji - + - - - - - - - - -
M_U004 Student potrafi zastosować rozwiązania analityczne do wykonywania złożonych prognoz eksploatacji złóż węgloworów - + - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student jest gotów do ponoszenia odpowiedzialności za wiarygodność prowadzonych analiz parametrów petrofizycznych złoża + + - - - - - - - - -
M_K002 Student jest jest gotów i jest świadomy do odpowiedzialności za wiarygodność obliczeń związanych z prognozą eksploatacji złóż węglowodorów + + - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 60 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 godz
Przygotowanie do zajęć 8 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 15 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):
  1. Charakterystyka postawowych parametrów petrofizycznch skał.

    Podanie definicji porowatości i przepuszczalności. Pojęcie porowatości absolutnej i porowatości efektywnej. Zakres zmienności oraz metody wyznaczania porowatości. Definicja przepuszczalności, przepuszczalność absolutna, przepuszczalność efektywna, przepuszczalność względna. Ogólne relacje między porowatością a przepuszczalnością.
    Zakresy zmian przepuszczalności dla skał konwencjonalnych i niekonwencjonalnych.

  2. Stany hydrodynamiczne złożu

    Model matematyczny przepływu płynu w ośrodku porowatym. Rozwiązania:stałego wydatku oraz stałej różnicy ciśnień. Pojęcia: bezwymiarowej funkcji ciśnienia oraz bezwymiarowej funkcji wydatku. Pojęcie źródła: źródło liniowe, źródło punktowe.

  3. Hydrodynamiczna niedoskonałość odwiertu

    Pojęcie skin efektu. Przyczyny jego istnienia oraz metody likwidacji. Skin efekt mechaniczny i skin efekt turbulencyjny. Podstawy fizyczne zjawiska kolmatacji strefy przyodwiertowej.

  4. Metoda superpozycji rozwiązań

    Definicja superpozycji rozwiązań. Zastosowanie metody superpozycji do: wyznaczania zmian ciśnienia w odwiercie nieeksploatującym ze zmiennym wydatkiem, określenia ciśnienia w złożu z obecnością kilku odwiertów eksploatacyjnych, wyznaczania odległości odwiertu od barier złoża

Ćwiczenia audytoryjne (15h):
  1. Obliczenia prędkości przepływu i prędkosci filtracji

    Wyznaczanie wartości współczynnika przepuszczalności z równania Darcy. Sprawdzanie warunku laminarności przepływu z liczby Reynoldsa. Porównanie wyników obliczeń różnymi równaniami filtracji.

  2. Obliczenia zmian ciśnienia w różnych stanach hydrodynamicznych.

    Wykonywanie obliczeń dla stanu nieustalonego, semiustalonego i ustalonego

  3. Wykonywanie obliczeń z wykorzystaniem metody superpozycji.

    Wyznaczanie ciśnienia końcowego po okresie zmiennej eksploatacji
    Określanie ciśnienia w złożu eksploatowanym kilkoma odwiertami
    Określanie miejsca istnienia barier (uskoków) w złożu
    Określnie wartości współczynnika przepuszczalności z testu odbudowy ciśnienia

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Wykład jest prowadzony głównie techniką wykładu tablicowego. W wyjątkowych sytuacjach może być użyta technika audiowizualna.
  • Ćwiczenia audytoryjne: Ćwiczenia prowadzone są głownie metodą tablicową. Prowadzący może dopuścić uzywanie komputerów oraz skryptów napisanych w programie MathCad
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Treść wykładów będzie zaliczana ustnie. Ćwiczenia będą zalizane na podstawie kolokwiów cząstkowych ( 2 – 3) przeprowadzanych w ciągu semestru. W przypadku negatywnej oceny z zaliczenia ustnego wykładów studentowi przysługuje jeden termin poprawkowy. W przypadku negatywnej, końcowej oceny z ćwiczeń studentowi przysługują terminy poprawkowe zgodnie z regulaminem.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Student powinien brać udział w wykładach celem poznania wiedzy potrzebnej na ćwiczenia audytoryjnych. Na wykładach nie będzie sprawdzana obecność.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Student ma obowiązek uczestniczenia w ćwiczeniach audytoryjnych, rozwiązywać w takcie ćwiczeń postawione przez prowadzącego problemy i może byc przez niego na bieżąco oceniany
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ponieważ wykłady i ćwiczenia audytoryjne są ze sobą skorelowane, są jednakowe wagi oceny z zaliczenia wykładów i zaliczenia ćwiczeń przy wystawieniu oceny końcowej. Obie oceny składowe muszą być pozytywne.
Dla dopingu studenta dla lepszej pracy stosowana będzie zasada, że przy ocenach np. 3. i 3.5 jako ocena końcowa będzie średnia arytmetyczna (oceny będą zaokrąglane w górę w tym przypadku 3.5).

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Obecność na wykładach nieobowiązkowa. Sposób ustalenia zasad odrabiania zaległości na ćwiczenia należy ustalić z prowadzącym zajęcia przed rozpoczęciem zajęć w semestrze. W razie niejasności należy skonsultować problem z osoba prowadzącą wykład.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Wymagane są podstawy matematyki wyższej oraz fizyki.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Materiał dydaktyczny podawany na wykładach
2. H.c. Slider Worldwide Practical Petroleum Reservoir Engineering Methods, PennWell Publishing Company, Tulsa Oklahoma 1983.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1.The influence of improper preparation of the rock sample used for helium porosimetry on determinantion of porosity coefficient / Kamil GONET, Jacek BLICHARSKI, Czesław RYBICKI // W: SGEM 2018 : 18\textsuperscript{th} international multidisciplinary scientific geoconference : 2 July–8 July, 2018, Albena, Bulgaria : conference proceedings. Vol. 18, Science and technologies in geology, exploration and mining. Iss. 1.4, Mineral processing, oil and gas exploration. — Sofia : STEF92 Technology Ltd., cop. 2018.

2. Stanowisko laboratoryjne do badania przepływów wielofazowych w ośrodkach porowatych — Laboratory station to two phase flows investigations in porous media / Czesław RYBICKI, Maciej WÓJCIKOWSKI, Jacek BLICHARSKI // Wiertnictwo, Nafta, Gaz = Drilling, Oil, Gas ; ISSN 1507-0042. — Tytuł poprz.: Zeszyty Naukowe Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica. Wiertnictwo, Nafta, Gaz ; ISSN: 0860-1860. — 2005 R. 22/2, s. 559–572. — Bibliogr. s. 572, Streszcz., Summ.. — tekst: http://journals-1bg-1agh-1edu-1pl-1ftlf1rsk0606.wbg2.bg.agh.edu.pl/WIERTNICTWO/2005-02/W_2005_2_05.pdf

Informacje dodatkowe:

Student na ćwiczeniach powinien posiadać kalkulator. W przypadku gdy w uzgodnieniu z prowadzącym ćwiczenia będzie potrzebny laptop należy go mieć ze sobą