Конспект лекцій з дисципліни "Нафтогазова механіка" розроблений відпо-відно до робочої програми навчальної дисципліни, чинного навчального плану підготовки фахівців за спеціальністю "Обладнання нафтових і газових промис-лів". Може бути використаний студентами очної та заочної форм навчання. ЗМІСТ РОЗДІЛ 1. МЕХАНІКА ГАЗІВ 6 1.1 Рівняння стану ідеального газу 6 1.2 Склад і фізико-хімічні властивості природних газів. Рівняння стану реального газу. Фазові перетворення газоконденсатних сумішей 7 1.3 Характеристика термодинамічних процесів природних газів. Рівняння стану газу 10 1.4 Усталена ізотермічна течія газу в трубах 13 1.5 Гідравлічний розрахунок газопроводів 15 1.5.1 Течія газу в газопроводах низького тиску 16 1.5.2 Течія газу в горизонтальних газопроводах середнього і високого тиску 17 Перелік питань для контролю та атестації знань з дисципліни 21 РОЗДІЛ 2. Механіка рідин 22 2.1. Основні елементи механіки реології 22 2.1.1 Фізичні властивості рідин 34 2.1.2. Фізико-хімічні властивості пластової нафти, склад і класифікація нафти 38 2.1.3. Тиск насичення нафти газом 41 2.2 Усталена течія нафти і газонафтових сумішей у нафтопроводах і вертикальних трубах 46 2.3 Експериментальні дослідження пластичних та в'язкопружних рідин 60 2.3.1 Залежність реологічних властивостей нафти від тиску і температури 60 2.3.2 Експериментальні дослідження пластичних та в'язкопружних рідин 65 2.3.3 Установка для дослідження проб пластової нафти 67 2.3.4 Визначення фізичних властивостей нафти 69 2.4 Пластові води, їх класифікація 72 2.4.1 Фізичні властивості пластових вод 73 2.4.2 Стан зв'язаної води в нафтовому покладі 74 2.4.3 Нафто-і водонасиченому колекторів 75 2.4.4 Молекулярно-поверхневі властивості системи "нафта-газ-вода-порода" 75 Перелік питань для контролю та атестації знань з дисципліни 76 РОЗДІЛ 3. МЕХАНІКА ГІРСЬКИХ ПОРІД 77 3.1 Закономірності та особливості будови масиву гірських порід як фізичного середовища 78 3.1.1 Основні геологічні відомості про гірські породи 78 3.1.2 Петрографічні особливості гірських порід 80 3.1.3 Неоднорідність гірських порід 82 3.1.4 Осадові породи 83 3.1.5 Кристалічні осадові породи, їх характеристика 84 3.1.6 Уламкові осадові гірські породи, їх характеристика 84 3.1.7 Насиченість гірських порід водою 85 3.1.8 Цементи уламкових порід 86 3.2 Класифікація фізичних властивостей гірських порід 87 3.2.1 Густинні властивості гірських порід 87 3.2.2 Механічні властивості гірських порід 89 3.2.3 Міцнісні характеристики гірських порід 90 3.2.4 Деформаційні властивості гірських порід 91 3.2.5 Явище пружного гістирезису і пружної післядії 93 3.2.6 Реологічні властивості гірських порід 94 3.2.7 Основні реологічні моделі гірських порід 96 3.2.8 Крихкість і розпушуваність гірських порід 97 3.3 Акустичні властивості гірських порід 98 3.4 Напружений стан гірських порід в умовах природного залягання 99 3.4.1 Рівномірний усесторонній стиск 106 3.4.2 Особливості деформування і руйнування порід в умовах нерівномірного всестороннього стиску 107 3.5 Напружений стан гірських порід довкола бурової свердловини 108 3.5.1 Механізм проявлення гірського тиску. Пружний розподіл напружень 108 3.5.2 Термічні напруження в гірських породах 113 3.5.3 Гідродинамічні коливання тиску 114 3.5.4 Умови стійкості стінок свердловини 115 3.6 Визначення механічних властивостей гірських порід методом статичного втискування штампа 117 3.6.1 Класифікація гірських порід 121 Перелік питань для контролю та атестації знань з дисципліни 122 РОЗДІЛ 4. МЕХАНІКА У НАФТОГАЗОНАСИЧЕНОМУ ПЛАСТІ 123 4.1 Природні колектори нафти і газу та їх основні властивості 123 4.2 Гранулометричний склад порід-колекторів 125 4.3 Пористість 127 4.4 Залежність пористості від кладки зерен, тиску та температури 130 4.5 Проникність 131 4.6 Неоднорідність колекторських властивостей пласта 132 4.7 Лінійний закон фільтрації (закон Дарсі) 134 4.8 Плоско-радіальна фільтрація рідин та газів у пластах-колекторах 136 4.9 Проникність тріщинних порід 137 4.10 Залежність проникності від пористості та розміру пор 139 4.11 Границі використання закону Дарсі 141 Перелік питань для контролю та атестації знань з дисципліни 142 РОЗДІЛ 5. МЕХАНІКА ГРУНТІВ І БУДІВЕЛЬНА МЕХАНІКА 143 5.1 Основні відомості про ґрунти фундаментів нафтогазових споруд 143 5.1.1 Поняття "ґрунт" і його складові 143 5.1.2 Основні та складові види ґрунтів 145 5.1.3 Фізико-механічні характеристики ґрунтів 147 5.1.4 Стискуваність ґрунтів під впливом зовнішніх навантажень 151 5.1.5 Опір ґрунтів зсувові 156 5.1.6 Модуль пружності ґрунтів. Коефіцієнт бічного тиску. Коефіцієнт Пуассона 157 5.1.7 Фільтраційні властивості 159 5.2 Напружений стан ґрунтових фундаментів 161 5.2.1 Розрахункові моделі ґрунтів 162 5.2.2 Напружений стан ґрунту від зосередженої сили 168 5.2.3 Напружений стан ґрунту при розподіленому навантаженні 171 5.3 Облік повзучості ґрунтів при розрахунку підземних трубопроводів 174 5.4 Облік повзучості ґрунтів при розрахунку осідань 177 5.5 Умова втрати стійкості масиву ґрунту при дії відривного зусилля 182 5.6 Види споруд, їх класифікація за характером взаємодії з ґрунтами 188 5.6.1 Схеми взаємодії нафтогазових споруд із ґрунтами 190 5.6.2 Фундаменти. Види фундаментів під технічні споруди 192 5.6.3 Виконання бетонних робіт 211 5.6.4 Захист підземних конструкцій будівель і споруд від впливу вологи 214 5.7 Анкерні болти. Конструкція та проектування якорів, технологія влаштування 219 5.7.1. Конструкції анкерних болтів 219 5.7.2 Види обпирання устаткування на фундаменти 229 5.7.3 Розрахунки якорів 232 5.7.4 Проектування анкерних болтів і їх позначення на кресленнях 239 Перелік питань для контролю та атестації знань з дисципліни 243 Література 244