Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Hydrodynamika przepływów w złożach węglowodorów
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
WGGO-1-517-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

Wykłady dotyczą hydrodynamiki przepływu płynów przez ośrodki porowate. Będzie prowadzona analiza przepływu lepkiego po wpływem różnicy ciśnień. Mechanikę ruchu płynów określa się ilościowo za pomocą dwóch podstawowych równań. Pierwsze to równanie Darcy. Drugie to równanie bilansu masowego. Scharakteryzowany zostanie model matematyczny przepływy płynu oraz jego rozwiązania: rozwiązanie stałego wydatku i rozwiązanie stałego spadku ciśnienia. Omówiona zostanie także metoda superpozycji rozwiązań.

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 podstawowych parametrów petrofizycznych charakteryzujących ośrodki porowate będące złożami węglowodorów GGO1A_W03, GGO1A_W04, GGO1A_W02, GGO1A_W01 Odpowiedź ustna
M_W002 Student zna i rozumie sens filtracji i przepływu płynu w ośrodku porowatym. Rozumie pojecie przepływu laminarnego i równania filtracji Darcy GGO1A_W03, GGO1A_W01 Odpowiedź ustna
M_W003 Student zna i rozumie pojęcia takie jak:stany hydrodynamiczne, pojecie stanu nieustalonego, pojęcie stanu semiustalonego oraz pojecie stanu ustalonego. Potrafi zdefiniować warunki jakie muszą wystąpić w rzeczywistym złożu aby można było mówić o stanie ustalonym GGO1A_W05, GGO1A_W03, GGO1A_W04, GGO1A_W02, GGO1A_W01 Odpowiedź ustna
M_W004 student zna i rozumie sens matematyczny metody superpozycji w zastosowaniu do zagadnień hydrodynamiki podziemnej GGO1A_W05, GGO1A_W06 Odpowiedź ustna
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi wyznaczyć współczynnik przepuszczalności absolutnej z danych pomiarowych na rdzenia wiertniczych. GGO1A_U01, GGO1A_U02 Odpowiedź ustna
M_U002 Student potrafi wykonywać obliczenia przepływów płynów w rzeczywistych ośrodkach złożowych GGO1A_U06, GGO1A_U01, GGO1A_U02 Odpowiedź ustna
M_U003 Student potrafi planować zachowanie się ośrodków porowatych w zakresie zjawisk filtracji i oceny ich jako potencjalnych złóż gazu ziemnego GGO1A_U04, GGO1A_U02, GGO1A_U05 Odpowiedź ustna
M_U004 Student potrafi powiązań analizy teoretyczne z danymi z pomiarów i testów hydrodynamicznych w zakresie zmian cisnień i wydajności płynu. GGO1A_U05 Odpowiedź ustna
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 student jest gotów do pracy w zespołach badawczych GGO1A_K01, GGO1A_K02 Odpowiedź ustna
M_K002 Student jest gotów wziąć odpowiedzialność za wykonywane obliczenia i nalizy GGO1A_K03, GGO1A_K02 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 podstawowych parametrów petrofizycznych charakteryzujących ośrodki porowate będące złożami węglowodorów + - - - - - - - - - -
M_W002 Student zna i rozumie sens filtracji i przepływu płynu w ośrodku porowatym. Rozumie pojecie przepływu laminarnego i równania filtracji Darcy + - - - - - - - - - -
M_W003 Student zna i rozumie pojęcia takie jak:stany hydrodynamiczne, pojecie stanu nieustalonego, pojęcie stanu semiustalonego oraz pojecie stanu ustalonego. Potrafi zdefiniować warunki jakie muszą wystąpić w rzeczywistym złożu aby można było mówić o stanie ustalonym + - - - - - - - - - -
M_W004 student zna i rozumie sens matematyczny metody superpozycji w zastosowaniu do zagadnień hydrodynamiki podziemnej + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi wyznaczyć współczynnik przepuszczalności absolutnej z danych pomiarowych na rdzenia wiertniczych. - + - - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi wykonywać obliczenia przepływów płynów w rzeczywistych ośrodkach złożowych - + - - - - - - - - -
M_U003 Student potrafi planować zachowanie się ośrodków porowatych w zakresie zjawisk filtracji i oceny ich jako potencjalnych złóż gazu ziemnego - + - - - - - - - - -
M_U004 Student potrafi powiązań analizy teoretyczne z danymi z pomiarów i testów hydrodynamicznych w zakresie zmian cisnień i wydajności płynu. - + - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 student jest gotów do pracy w zespołach badawczych - + - - - - - - - - -
M_K002 Student jest gotów wziąć odpowiedzialność za wykonywane obliczenia i nalizy - + - - - - - - - - -
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. Omówienie podstawowych pojęć związanych z hydrodynamika podziemną

    Definicja porowatości i przepuszczalności. Porowatości absolutna i porowatość efektywna. Zakres zmienności oraz metody wyznaczania porowatości. Rodzaje przepuszczalności, przepuszczalność absolutna, przepuszczalność efektywna, przepuszczalność względna. Ogólne relacje między porowatością a przepuszczalnością.
    Zakresy zmian przepuszczalności dla skał dobrze i słabo przepuszczalnych

  2. Model matematyczny filtracji płynu w osrodku porowtym

    Równania filtracji
    Równanie ciągłości
    Równanie stanu
    Równanie zachowania energii
    Warunki brzegowo początkowe
    Rozwiązania van Everdingena i Hursta

  3. Stany fizyczne zóż ropy naftowej i gazu ziemnego

    Wyjaśnienie sensu fi9zycznego stanu nieustalonego, semiustalonego i ustalonego
    Bezwymiarowa funkcja ciśnienia, niedoskonałość hydrodynamiczna złóż.

  4. Metodyka dodwiercania i opróbowania horyzontów złożowych

    Rurowe próbniki złoża. Coiled tubing. Kontakt złoża z odwiertem

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 rożnych stanów fizycznych

  3. Wykonywanie prognoz przebiegu cisnień 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 będzie prowadzony głównie metodą tablicową. W czasie wykładów będą wyprowadzane wzory oraz wykonywane ich przekształcenia. W sytuacjach wyjątkowych będzie używana technika multimedialna.
  • 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: Studenci powinni brać udział w wykładzie bowiem ułatwi to późniejsze zaliczenie ich treści. Obecność na wykładzie nie będzie sprawdzana.
  • 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 :

Student powinien posiadać znajomość elementów matematyki wyższej i fizyki
Wymagana jest obecność na ćwiczeniach audytoryjnych zgodnie z regulaminem studiów oraz znajomość materiału podawanego na wykładzie

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