Bài giảng Tin học ứng dụng trong kỹ thuật địa chất & dầu khí - Phần 11 - Đỗ Quang Khánh

Giảm áp quanh một giếng bơm
1. Định nghĩa bài toán
Xét một tầng chứa nước hình
tròn có áp, chiều dày 30m, độ
dẫn suất thủy lực 13.3. Giả sử
biên của tầng thấm không ảnh
hưởng bởi lưu lượng giếng
bơm với lưu lượng 1000 m3/d
ở tâm của tầng chứa nước.
Tính toán sự phân bố cột áp
thủy lực trong tầng chứa

67 trang thamphan 26/12/2022 1920

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Tin học ứng dụng trong kỹ thuật địa chất & dầu khí - Phần 11 - Đỗ Quang Khánh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

File đính kèm:

bai_giang_tin_hoc_ung_dung_trong_ky_thuat_dia_chat_dau_khi_p.pdf

Nội dung text: Bài giảng Tin học ứng dụng trong kỹ thuật địa chất & dầu khí - Phần 11 - Đỗ Quang Khánh

Bài toán mô hình Hillslope 2. Lưới sai phân H= 50 55 50 m 100 m Δx = Δy = 10 m 3. Mô hình trong Excel AB CDEFGHIJKLMNOP Q R S 1 NY EXPLANATION 2 i = 01 2 3456789101112 Dirichlech boundary condition 3 50.0 50.5 51.0 51.5 52.0 52.5 53.0 53.5 54.0 54.5 55.0 j = 1 No-flow boundary 4 2 Fictitious node 5 3 Inner cell 6 4 NX 7 5 8 6 9 7 10 ©Copyright 2007 ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL 19
Bài toán mô hình Hillslope 5. Biểu đồ thể hiện giá trị cột áp của trong tầng chứa nước theo mặt cắt 54 53 52 Analytic 51 H (m) Numerical 50 49 48 (0, 50) (0, 40) (0, 30) (0, 20) (0, 10) (0, 0) (100, 0) (x, y) ©Copyright 2007 ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL 21
Giảm áp quanh một giếng bơm 2. Lưới sai phân Giếng 3. Mô hình trong EXCEL ABCDEFGHIJKLMNO P Q R S T 1 NX 2 i = 0123456789101112 EXPLANATION 3 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 j = 1 4 30 30 30 30 30 30 30 2 Dirichlech boundary condition 5 30 30 30 30 30 3 No-flow boundary 6 30 30 30 30 4 Fictitious node 7 30 30 30 5 Inner cell 8 30 30 6 NY Location of well 9 30 30 7 10 30 8 11 30 9 12 30 10 13 30 11 14 30 12 15 ©Copyright 2007 16 ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL 23
Giảm áp quanh một giếng bơm 4. Biểu đồ phân bố cột áp dọc theo mặt cắt của giếng bơm Longitudinal head profile of from location pumping well 30 29.5 Numerical 29 Analytic H (m) 28.5 GMS 28 27.5 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 r (m) ©Copyright 2007 ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL 25
Bài toán giảm áp với 4 giếng khai thác Mô hình hoá trên EXCEL với mesh-center và 111 nút AB C D E F G H I J K L M N O P Q R S 1 NX EXPLANATION 2 i = 01234567891011 3 12 11.8 11.6 11.4 11.2 11 10.8 10.6 10.4 10.2 10 j = 1 Dirichlech boundary condition 4 10 2 No-flow boundary 5 10 3 Fictitious node 6 10 4 Inner cell 7 10 5 Location of well 8 10 6 NY 9 10 7 10 10 8 11 10 9 12 10 10 13 10 11 14 15 ©Copyright 2007 ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL 27
Tầng thấm được bổ cập từ nguồn nước mưa 1000m B Xem xét một tầng chứa Impermeable T nước không áp được chia D T , R N làm 2 vùng khác nhau có độ 1 1 dẫn truyền là 400 và 600, T , R 1000 m 2 2 vùng 1 và vùng 2 được bổ 300 m cập với giá trị tương ứng là HLake= 10 m 0.001, 0.006. Biên của tầng 300 m chứa nước là không thấm ngoại trừ góc Đông Nam liên kết với 1 hồ chứa nước có mực nước ổn định là 10m Xác định sự phân bố cột áp ©Copyright 2007 ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL 29
Tầng thấm được bổ cập từ nguồn nước mưa. Biểu đồ mặt cắt cột áp dọc mặt cắt Longitudinal head profile from location j =1, j = 10 14 13 12 Numerical, j = 1 11 Numerical, j = 10 H (m) GMS, j = 1 10 GMS, j = 10 9 8 012345678910 i ©Copyright 2007 ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL 31
Một sốứng dụng điển hình Một sốứng dụng của sinh viên Chuyên ngành khoan và khai thác dầu khí viết các chương trình tính trong môi trường Excel. Một sốứng dụng điển hình: Thiết kếống chống theo tiêu chuẩn API Tối ưu thủy lực choòng khoan Hoạch định giếng khoan định hướng Tính toán thủy lực khoan Phân tích vỉa khí ©Copyright 2007 ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL 33
BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ TIN HỌC ỨNG DỤNG TRONG KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ ỨNG DỤNG MATLAB TRONG KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT VÀ DẦU KHÍ Tác giả : ThS. Đỗ Quang Khánh ThS. Bùi Tử An Bộ môn : Khoan & Khai thác dầu khí ©Copyright 2007
TÍNH TOÁN THIẾT KẾỐNG CHỐNG Với các thông số đầu vào: chiều sâu thiết kế, áp suất vỉa, áp suất vỡ vỉa của cột địa tầng và đường kính ngoài ống chống khai thác Kết quả: chương trình tính số cấp ống chống, chiều sâu đặt chân đế, đường kính ngoài ống chống, choòng và tỉ trọng dung dịch để khoan các cấp ống chống tương ứng, mác thép và chiều sâu tương ứng sử dụng cho từng cấp ống chống. ©Copyright 2007 ỨNG DỤNG MATLAB 3
BƠM TRÁM XI MĂNG Löu ñoà 5.1: Tính toån thaát aùp suaát ñôn vò trong oáng choáng ρ,μ,τ , n,K,d ic q Ñ μ =0 S Haøm muõ Bingham n 89100ρ92−n ⎡ 0.0416d ⎤ 928ρvdic ic R e = R e = ⎢ ⎥ μ K ⎣ 3 + 1 n ⎦ R R ec ec n ⎛ 3 + 1 n ⎞ Kvn ⎜ ⎟ R <R R < 0.0416 S ec ec S Δpfc = ⎝ ⎠ n+1 e Re 144000dic μv τ Δpfa = 2 − 1500d ic 225d ic) Ñ Ñ fv2ρ ρ0.75v1.75μ 0.25 Δpfc = Δpfa = 1.25 25.8dic 1800dic ©Copyright 2007 ỨNG DỤNG MATLAB 11
BƠM TRÁM XI MĂNG Löu ñoà 5.3: Tính toån thaát ma saùt trong oáng choáng vaø ngoaøi vaønh xuyeán v, dw P =0 v=0 Ñ fc Pfa=0 S Xaùc ñònh dung dòch ôû maët u Pfc1=Lu.Tonthatin( theo u) Tính Lt: toång chieàu daøi dung dòch bôm Tính Li: chieàu daøi töøng dung dòch ©Copyright 2007 ỨNG DỤNG MATLAB 13
BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ TIN HỌC ỨNG DỤNG TRONG KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ MỘT SỐ PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT Tác giả : ThS. Đỗ Quang Khánh ThS. Bùi Tử An Bộ môn : Khoan & Khai thác dầu khí ©Copyright 2007
PHẦN MỀM XỬ LÝ ẢNH VIỄN THÁM 2. PCI Geomatics Sản phẩm của Công ty PCI Geomatics Các chức năng chính: Khả năng nhận biết khoảng 80 dạng format; Hiệu chỉnh nhiễu khí quyển; Chức năng “Fly” được kết hợp từ dữ liệu ảnh và mô hình 3-D, giúp người sử dụng có thể nhìn bề mặt đất như đang đi trên máy bay ở những độ cao và góc nhìn khác nhau; Chức năng “Modeler”: hỗ trợ xử lý các dạng dữ liệu đơn giản đến phức tạp để tạo ra các mô hình ứng dụng khác nhau; Chức năng “Ortho engine”: gồm các chức năng hiệu chỉnh hình học, khai báo điểm khống chế, khảm (mosaic) tự động ; Các chức năng khác tương tự như ENVI, có hỗ trợ GIS; ©Copyright 2007 PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT 5
PHẦN MỀM XỬ LÝ GIS 1. MAPINFO Một phần mềm GIS dễ sử dụng mang tính chất phổ thông, sử dụng rộng rãi trên thề giới. Các tính năng của Mapinfo: Cho phép nhập dữ liệu thuộc tính từ nhiều nguồn khác nhau như: .dbf, .xls, .txt, mdb; nhập dữ liệu ảnh raster và grid từ các chương trình xử lý ảnh khác; xuất dạng vector sang dạng .dxf, .bmp và dữ liệu thuộc tính sang dạng .txt. Lưu lại hoàn toàn trạng thái đang làm việc dưới dạng file .wor giúp người sử dụng có thể mở lại trạng thái như trước khi thoát khỏi chương trình; ©Copyright 2007 PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT 7
PHẦN MỀM XỬ LÝ GIS 2. ARCGIS Phiên bản mới nhất của ArcGIS là 9x, đây là bộ phần mềm gồm các chương trình như Arcview, Arcinfo. ArcGIS hỗ trợ mạnh mẽ cấu trúc topology thường được các chuyên gia GIS sử dụng. Các tính năng của ArcGIS: Arcinfo là một chương trình có tính năng vượt trội trong việc xây dựng các quan hệ topology, chức năng số hoá. Arcview hỗ trợ mạnh chức năng phân tích không gian; dữ liệu ảnh. Avenue là một chương trình giúp tạo ra các modul ứng dụng trong Arcview. ©Copyright 2007 PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT 9
Rockworks Sản phẩm của công ty Rockware Incorporated Có khả năng mạnh về phân tích và vẽ bản đồ từ các thông tin có sẵn. Phân tích dữ liệu, nội suy, lập bản đồ, vẽ các loại mặt cắt Lập cột địa tầng trong địa chất công trình Vẽ các biểu đồ mực nước trong địa chất thủy văn Lập bản đồ địa hình, lập biểu đồ hoa hồng trong địa chất kiến trúc Dễ dàng xây dựng ra các mô hình địa chất một cách nhanh chóng và rõ ràng. ©Copyright 2007 PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT 11
PHẦN MỀM GEO-SLOPE 2. QUAKE/W QUAKE/W là một phần mềm phần tử hữu hạn chuyên ngành Địa kỹ thuật phân tích động học cấu trúc vỏ trái đất và sự rung động của khối đất - đá. 3. SEEP/W SEEP/W là một phần mềm phần tử hữu hạn để mô hình hoá sự chuyển động và sự phân bố áp suất nước lỗ rỗng bên trong vật liệu rỗng như chất rắn và đá. Khả năng phân tích từ đơn giản đến phức tạp, SEEP/W đã ứng dụng để phân tích và thiết kế cho các ngành Địa chỉ thuật, xây dựng, địa thủy văn và các dự án về khai thác mỏ. ©Copyright 2007 PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT 13
PHẦN MỀM GEO-SLOPE 6. SIGMA/W SIGMA/W là một phần mềm phần tử hữu hạn có thể sử dụng để thực hiện những sự phân tích ứng suất và biến dạng của cấu trúc vỏ trái đất. Khả năng phân tích những ứng từ đơn giản đến phức tạp, SIGMA/W đã ứng dụng để phân tích và thiết kế cho các ngành Xây dựng, Công chánh và những dự án khai thác mỏ. ©Copyright 2007 PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT 15
Groundwater Modeling System (GMS) GMS được phát triển bởi Brigham Young University – Environmental Modeling Research Laboratory- trên cơ sở nguồn phần mềm mở MODFLOW Khả năng của GMS: 2D & 3D Geostatistics Sub-surface Characterization (TINs, Boreholes, Solids) Interpolating Layer Elevations Calibration Automated Parameter Estimation Regional to Local Model Conversion Transient Data Stochastic Modeling ©Copyright 2007 PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT 19