Моррис Мускатный орех
Моррис Мускатный орех | |
|---|---|
 Моррис Мускатный орех | |
| Рожденный | 21 апреля 1906 г. |
| Умер | 20 июня 1998 г. ( 92 года |
| Национальность | Американский |
| Известный | Установление основных уравнений многофазного потока в нефтяных пластах |
| Научная карьера | |
| Учреждения | Компания Gulf Research & Development, Gulf Oil Corporation |
Моррис Маскат (21 апреля 1906 — 20 июня 1998) — американский инженер-нефтяник . Маскат уточнил уравнение Дарси для однофазного потока, и это изменение сделало его пригодным для нефтяной промышленности. Основываясь на экспериментальных результатах, полученных его коллегами, Маскат и Милан В. Мерес также обобщили закон Дарси на многофазный поток воды, нефти и газа в пористой среде нефтяного пласта. Обобщенное уравнение потока обеспечивает аналитическую основу для разработки месторождений, которая существует и по сей день.
Ранняя жизнь и карьера
[ редактировать ]Мускат родился в Риге , Российская империя . Он приехал в Соединенные Штаты со своей семьей в 1911 году и стал американским гражданином в 1914 году. Маскат учился в Мариеттском колледже и Университете штата Огайо , затем преподавал физику в Университете Боулинг-Грин . Он получил докторскую степень по физике в Калифорнийском технологическом институте в 1929 году.
После окончания Калифорнийского технологического института Маскат присоединился к компании Gulf Research & Development Company, где он начал с должности инженера-исследователя и прошел путь до должности начальника физического отдела, которую он занимал до 1951 года. Он взял годичный перерыв в работе. Галф, во время Второй мировой войны, в должности начальника отдела акустики Военно -морской артиллерийской лаборатории .
В 1951 году он стал техническим координатором производственного отдела Gulf Oil Corporation в Питтсбурге, штат Пенсильвания . Доктор Маскат занимал должность заместителя председателя нефтяного отделения AIME (ныне Общества инженеров-нефтяников ) в 1953 году. В 1961 году он был назначен техническим советником исполнительной группы Gulf Oil , и занимал эту должность до выхода на пенсию в 1971 году. .
Маскат получил множество наград, в том числе Почетную грамоту Американского нефтяного института (1965 г.) и Специальный свиток (1971 г.), премию Лестера К. Урена Общества инженеров-нефтяников (1969 г.), Американский институт горных, металлургических и нефтяных инженеров. Медаль Лукаса (1953 г.) и почетное (пожизненное) членство (1972 г.), членство в Национальной инженерной академии (1983 г.) и награда выпускников Калифорнийского технологического института за выдающиеся заслуги (1987 г.). Он также имеет пятнадцать патентов США в различных областях науки и техники.
В более поздние годы Маскат отошел от профессиональной жизни и переехал в Пасадину, Калифорния , где и умер 20 июня 1998 года в возрасте 92 лет.
Исследования и публикации
[ редактировать ]Маскат уточнил исходную версию уравнения Дарси для течения однофазной жидкости (или однородной жидкости в терминологии Маската), введя в уравнение вязкость жидкости, как указывал ранее Чарльз Самнер Слихтер : [1] [2] и замена гидравлической головки под действием давления и силы тяжести. Константа пропорциональности пористой среды (которая в лабораторных экспериментах представляла собой как рыхлый песок, так и консолидированный песчаник) с использованием нового уточненного уравнения называется однофазной проницаемостью или абсолютной проницаемостью и теперь является свойством чистой породы, поскольку вязкость жидкости равна явно в новом уравнении потока. Давление и сила тяжести связывают уточненное уравнение с основными свойствами физики, что делает связь с капиллярным давлением и, следовательно, J-функцией Леверетта прямой и делает связь с плотностью жидкости видимой в новом уравнении. Благодаря этим усовершенствованиям Маскат разработал уточненное уравнение потока однофазной жидкости, которое справедливо для воды, нефти и газа и, следовательно, подходит для использования в нефтяной промышленности. Маскат и его коллеги проверили новое уравнение экспериментально.
Другая проблема, с которой столкнулись Маскат и его коллеги, заключается в том, что нефтяной пласт имеет большие горизонтальные размеры, и по нему разбросаны добывающие скважины. Куда потечет нефть? Сегодня инженер-разработчик месторождений будет использовать численное моделирование резервуара, чтобы ответить на этот вопрос. В 1930-х годах компьютеров не было, поэтому Маскат обратился к экспериментальным аналогам потока жидкости, таким как тепловой поток и электрический ток. Маскат снова уточнил уравнение Дарси, обобщив его до трех уравнений для трех измерений пространства, как ранее указывал Филипп Форххаймер . [3] Однофазная проницаемость была обобщена как тензор 3х3, который обычно представляется диагональным тензором, где вертикальная проницаемость отличается от двух горизонтальных проницаемостей.
В 1937 году Маскат опубликовал «Течение гомогенных жидкостей через пористую среду» . В этой книге Маскат сосредоточил внимание на течении однофазной жидкости в пористой среде и на том, какой тип дифференциального уравнения можно использовать для моделирования этого поведения потока. Большое внимание уделяется обсуждению результатов экспериментальных аналогов, таких как тепловой поток и электрический ток. В этой книге также представлены и ссылаются на экспериментальные результаты, сделанные его коллегами.
Нефтяной резервуар обычно имеет водоносный горизонт ниже нефтяного отрога, а иногда также газовую шапку над нефтяным отрогом. Поскольку нефть добывается на нефтяном участке, вода и газ будут поступать в эту зону, где все еще находится некоторое количество нефти. Эксплуатирующая компания также может закачивать воду или газ в нефтяной пласт с целью увеличения нефтеотдачи. Поэтому уравнения динамики пласта должны включать многофазный поток воды, нефти и газа. Поскольку поток воды идет снизу, а поток газа сверху нефтяного отвода, локальная смесь флюидных фаз обычно состоит только из двух фаз.
Маскат при содействии геофизика Милана В. Мереса (1906–1963) проанализировал результаты экспериментов Ральфа Дьюи Вайкоффа и Холбрука Горэма Ботсета по стационарному и переходному потоку. [4] Результаты экспериментов показали, что поток смеси имеет эффективную проницаемость, которая снижена по сравнению с однофазной проницаемостью. Уменьшенная проницаемость нелинейно коррелирует с объемной долей другой фазы, а коэффициент уменьшения (или функция) обозначает относительную проницаемость . [4] Формулировка основана на теории Маската о том, что пористая среда имеет локальную структуру макроскопического размера, которая определяется насыщенностью или объемными долями жидкой смеси. Маскат включил новый параметр, уменьшающий проницаемость, в уточненные уравнения однофазного потока и, таким образом, установил новое дифференциальное уравнение, которое управляет потоком многофазных жидкостей в пористых средах. Экспериментальные результаты Вайкоффа и Ботсета и аналитические/теоретические результаты Маската и Мереса были опубликованы в виде двух согласованных статей в 1936 году.
В 1949 году Маскат опубликовал «Физические принципы добычи нефти» , которые продвинули область динамики пластов и разработки месторождений по сравнению с его книгой 1937 года и обеспечили аналитическую основу для разработки месторождений, существующую по сей день. [5]
См. также
[ редактировать ]Избранные публикации
[ редактировать ]Книги
[ редактировать ]- Маскат, Моррис (1937). Течение гомогенной жидкости через пористую среду . Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. ISBN 978-0934634168 .
- Маскат, Моррис (1949). Физические основы добычи нефти . Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. ISBN 978-0934634076 .
Статьи
[ редактировать ]- Мускат М. и Ботцет, ХГ 1931 г.; Поток газа через пористые материалы; Статья опубликована в журнале J. Appl. Физ. том. 1, нет. 1, стр. 27–47, 1931.
- Викхофф Р.Д., Ботсет Х.Г. и Маскат М., 1932 г.; Течение жидкостей через пористые среды под действием силы тяжести; Статья опубликована в журнале Physics, том 3, № 2, стр. 90–113 (август 1932 г.); Номер OCLC 36593762.
- Вайкофф Р.Д., Ботсет Х.Г. и Маскат М., 1933 г.; Механика порового течения применительно к задачам заводнения; Статья опубликована в журнале Transactions of AIME 103 (1933), стр. 219–249.
- Вайкофф Р.Д., Ботсет Х.Г., Маскат М. и Рид Д.В., 1934 г.; измерение проницаемости пористых сред; Бюллетень Американской ассоциации геологов-нефтяников, том. 18, нет. 2, 1934.
- Маскат М. 1934 г.р.; Течение сжимаемых жидкостей через пористые среды и некоторые проблемы теплопроводности; Статья опубликована в журнале J. Appl. Физ. том. 5, нет. 3, стр. 71–94, 1934.
- Маскат М. и Вайкофф Р.Д., 1935 г.; Приближенная теория образования конусов воды при добыче нефти; Статья опубликована в журнале Transactions of AIME 114 (1935).
- Маскат М. и Мерес М.В., 1936 г.; Течение гетерогенных жидкостей через пористую среду; Статья опубликована в журнале J. Appl. Физ. 7, стр. 346–363 (1936); https://dx.doi.org/10.1063/1.1745403
- Маскат М., Вайкофф Р.Д., Ботсет Х.Г. и Мерес М.В., 1937 г.; Течение газожидкостных смесей через пески; Опубликовано в журнале «Transactions of AIME 123» (1937), стр. 69–96; Идентификатор документа SPE-937069-G; https://dx.doi.org/10.2118/937069-G
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Слихтер CS; Теоретическое исследование движения грунтовых вод; Геол США. Выж. (1897–1898), 19 лет. Отчет, часть 2, стр. 295–384.
- ^ Геологическая служба США; Отделение грунтовых вод (1899 г.). Геологическая служба США. 19-й годовой отчет 1897-98 гг., стр. 2 . Вашингтон, округ Колумбия: Публикация национального правительства. стр. 295–384. ОСЛК 21271918 .
- ^ Форххаймер П. 1914; гидравлика; Книга опубликована Б. Г. Тойбнером, Лейпциг и Берлин, 1914 г., стр. 437.
- ^ Перейти обратно: а б Вайкофф, Р.Д.; Ботцет, Х.Г. (1936). «Течение газожидкостных смесей через рыхлые пески». Физика . 7 (9): 325. Бибкод : 1936Physi...7..325W . дои : 10.1063/1.1745402 . ISSN 0148-6349 .
- ^ Баренблатт, GI; Патцек, ТВ; Силин, Д.Б. (декабрь 2003 г.). «Математическая модель неравновесных эффектов при вытеснении воды нефтью». Журнал SPE . 8 (4). Общество инженеров-нефтяников : 409–416. дои : 10.2118/87329-PA . ISSN 1086-055X .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «МОРРИС МАСКАТ». Национальная инженерная академия. Мемориальная дань: Национальная инженерная академия , Том 14. Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press, 2011. doi: 10.17226/12884.
| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
| Другой | |
