Блок секции гидроинтегратора

283690 симое от авт. свидетельства №

Кл. 42m<, 5/00 влено 27.Ч.1969 (№ 1333135/18-24) иссединением заявки № оритет бликовано 06.Х.1970. Бюллетень № 31 а опубликования описания 22.XII.1970

МПК G 06g 5/00

УДК 681.335.7-525 (088.8) Авторы изобретения

В. Г. Крупеня и В. И. Ковалев

Институт горного дела имени А. А. Скочинского

Заявитель

БЛОК СЕКЦИИ ГИДРОИНТЕГРАТОРА

Изобретение относится к гидравлическим аналоговым машинам (гидроинтеграторам), предназначенным для моделирования тепловых и фильтрационных процессов и может быть использовано в угольной, нефтяной и газовой промышленности.

Гидравлические интеграторы, применяемые для решения задач фильтрации газов в пористых средах, например в угле, известны. Секция такого гидроинтегратора состоит из набора сосудов с площадью сечения, переменной по высоте. Каждый сосуд соединен с отсчетным пьезометром и подключен совместно с другими сосудами через кран к узловым точкам одномерной, двухмерной или трехмерной сетки, представляющей собой модель поля потоков. Сетка состоит из переменных гидравлических сопротивлелний, через которые пропускают жидкость под определенным напором.

Секция интегратора обеспечивает моделирование процессов фильтрации газов в пористых средах, только в тех случаях, когда во всех точках исследуемого участка среды параметры газа, отнесенные к системе пор (трещин) и параметры газа, отнесенные к веществу в окрестности данной поры (трещины), одинаковы, т. е. когда процесс фильтрации газов в пористых средах проходит равновесно.

Однако в ряде случаев (трещинные коллекторы газа и нефти) газовыделецие из призабойной зоны угольного пласта и другие процессы фильтрации проходят неравновесно. lJ,àâëåíèå жидкости или газа в порах (трещинах) оказывается вэтом случае значительно ниже, чем

5 давление в окаймленном этими порами (трещинами) блоке ненарушенного вещества.

В предлагаемом блоке секции гидроинтегратора соединение сосуда с изменяемой площадью сузловыми точкамп сетки осущест10 вляется через гидравлическое сопротивление, величина которого обратно пропорциональна коэффициенту газоотдачи, масштабу сопротивлений и об ьему блоков модели. Причем параллельно основному сосуду к выходу гид15 равлического сопротивления через кран подключен дополнительный сосуд с пьезометром, изменение площади сечения которого по высоте соответствует трсщинной емкости среды.

Это позволило создать конструкцию основ20 ной секции гидроинтегратора для моделирования неравновесных процессов фильтращш газов в трещиновато-пористых породах, и в особенности в сорбирующих средах (например, ископаемом угле).

25 Блок секции гидроинтегратэра включает гидравлический сосуд 1 с переменной по высоте площадью сечения и отсчетным пьезометром 2, гидравлический сосуд 3 с отсчетным пьезометром 4, гидравлическое сопротивление 5, от30 с тетцые краны б и 7, коллектор 8 и сопротпв283690

Т вЂ” температура газа;г"

/г — высота сосуда 8.

>. =

Мд AVE гг г.;оставитель Молдавский

Техред Л. В. Куклина

Корректор Ь. И. Жолудевй редактор А. А, утехина

Заказ 3589/4 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я(-35, Раунгская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ления 9 и 10 сетки. Граничный блок основной секции соединяется с сосудом граничных условий 11, откуда вода стекает в мерный стакан 12.

Основная секция гидроинтегратора для решения одномерных, двумерных и трехмерных задач собирается из идентичных блоков.

Разбивка исследуемого участка на блоки, соответствие натурных и модельных параметров, подбор значений гидравлических сопротивлений 9 и 10 производятся в соответствии с известной методикой.

Величина сопротивления 5 вычисляется по формуле где а — коэффициент газоотдачи от блоков к трещинам;

Мр — масштаб сопротивлений;

М б — размер блока модели;

Площадь сечения сосуда 8 по высоте изменяется по закону

S(h) =

2М МАТ )"Ь где т, — трещинная пористость среды;

М вЂ” масштаб емкостей;

Мр масштаб давлений;

R — газовая постоянная;

При этом высота уровня жидкости в сосуде

5 8 на отсчетном пьезометре 4 соответствует квадрату давления газа в системе трещин, а в сосуде 1 на отсчетном пьезометре 2 — в окаймленном этими трещинами блоке.

10 Предмет изобретения

Блок секции гидроинтегратора, содержащий сосуд с переменной по высоте площадью сечения, соединенный с отсчетным пьезометром и

15 подключенный через кран к узловым точкам одномерной, двумерной или трехмерной сетки, образованной переменными гидравлическими сопротивлениями, от гика(ои;ий ся тем, что, с целью моделирования неравновесных процес20 сов фильтрации газов в трещиновато-пористых средах, в нем соединение сосуда с узловыми точками сетки осуществляется через гидравлическое сопротивление, величина которого, например, обратно пропорциональна коэффи25 циенту газоотдачи, масштабу сопротивлений и объему блоков модели, причем параллельно основному сосуду к выходу гидравлического сопротивления через кран подключен дополнительный сосуд с пьезометром, изменение

30 площади сечения которого по высоте соответствует трешинной емкости среды.