Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 [ 89 ] 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

скважинам, для различных условий следует определять специальными исследованиями, учитывающими специфику залежи. При практическом осуществлении процесса размеры оторочки колеблются от 4 до 12% объема порового пространства.

Установлено, что количество вытесняющей фазы, необходимое для полного извлечения нефти, возрастает с увеличением соотношения вязкостей нефти и растворителя. Длина зоны смеси растворителя и нефти увеличивается с ростом пути, пройденного фронтом вытеснения. Аналогичное влияние на длину зоны смеси оказывает увеличение соотношения вязкости нефти и растворителя. По экспериментальным данным проницаемость пород и скорость вытеснения существенно не влияют на длину зоны смеси. При вытеснении нефти по схеме «жидкий пропан - газ» увеличение давления в пласте приводит к более полному ее извлечению, так как при высоких давлениях разбавленный газом пропан лучше смешивается с нефтью.

Большое влияние на эффективность процесса оказывают состав нефти и насыщенность порового пространства различными фазами. Легкие нефти эффективно вытесняются растворителями. При наличии свободного газа в нефтяной части пласта процесс замедляется вследствие смешивания пропана с газом и ухудшения его качеств как растворителя.

Значительное снижение эффективности процесса наблюдается при большом количестве воды в пористой среде. Вода блокирует часть нефти, которая при этом теряет контакт с жидким пропаном. В таких условиях можно применять растворители, смешивающиеся и с водой, и с нефтью, например, спирт.

Значительная работа по изучению механизма процесса, характера распределения жидкостей, закономерностей их взаимодействия в пористой среде проведена сотрудниками ВНИИ М. Д. Розенбер-гом, П. И. Забродиным, Н. Л. Раковским [181. В результате их исследований получены количественные показатели, характеризующие процесс вытеснения нефти из пласта растворителями, которые могут быть использованы при проектировании этого процесса в промышленных условиях.

Наибольший интерес для промысловой практики представляют исследования процесса фильтрации смешивающихся жидкостей различной вязкости. Изучение принципиальных особенностей вытеснения взаиморастворимых жидкостей различной вязкости и выявление параметров, существенных для проектирования процесса вытеснения нефти растворителями или оторочками растворителей из реальных нефтяных пластов, проведено во ВНИИ на моделях длиной 50 м.

В качестве рабочих жидкостей применялись различные неполярные углеводороды, полностью смешивающиеся между собой (бензин, керосин, трансформаторное масло). Концентрация их в потоке определяется радиационным методом (по концентрации радиоактивных компонентов, которым метится оторочка) или по коэффициенту преломления исходных углеводородов и их смесей.

Рассмотрим вначале результаты исследований ВНИИ фильтрации в пористой среде двух взаиморастворимых жидкостей, когда в пласте находятся только пластовая жидкость с вязкостью п смешивающаяся с ней вытесняющая жидкость с вязкостью Цх-Ло результатам экспериментов строились исходные зависимости

изменения насыщенности р (V) пористой среды вытесняющей жидкостью во времени в разных его сечениях. Зависимость р (F) для одного из опытов приведена на рис. УП1.9. По оси абсцисс отложено безразмерное время, выраженное через объем закачки вытеснителя

в долях полного объема Fn пористой среды модели пласта V = ~- ,

о 0,1 о,г

Рис. VIII.9. Изменение насьпценности пористой среды вытесняющим агентом

по длине модели пласта. Вязкости вытесняющей жидкости (ii = 0,53 мПа-с и пластовой жидкости = = 8,3 мПа-с; Ap/L = 0,03 МПа/м.

а по оси ординат - насыщенность вытесняющей жидкостью р. Кривые р (У) на рис. Vni.9 соответствуют определенному сечению (расстояния X в метрах каждого рассмотренного сечения от входного конца модели указаны на графиках). Они показывают, что например, па расстоянии 12 л» от входного конца модели вытесняющая жидкость появляется при закачке ее в модель в объеме 0,1 части от объема порового пространства модели пласта (7=0,1). При закачке 0,2 объемов вытеснителя (F = 0,2) его концентрация в этом сечении достигает около 50%, а при F> 0,32 и далее будет фильтроваться чистый вытеснитель.

По графикам, полученным при различных условиях течения процесса, определялись коэффициенты вытеснения (нефтеотдачи) в зависимости от объема закачки ц (У), распределение насыщенности р (х) пористой среды вытесняющей жидкостью по длине образца в различные моменты времени (где х = --безразмерное расстояние сечения от входа, L - длина модели пласта), относительная длина зоны смеси = (где I - размер зоны смеси). За величину / принималось расстояние между точками, соответствующими

изменению насыщенности в данном сечении от 5 до 95% (см. рис. VIII.10).

Одним из наиболее важных показателей, который влияет на характеристики процесса, является размер зоны смеси. Рассмотрим далее результаты исследований ВНИИ зависимости изменения зоны смеси от соотношения вязкостей, абсолютного значения вязкостей, скорости фильтрации и других факторов.

На рис. VIII.10 приведены кривые изменения насыщенности пористой среды вытесняющей жидкостью по длине образца в раз-

45 х.м

Рис. VIII.10. Распределение насыщенности пористой среды вытесняющей жидкостью по длине образца в различные моменты времени.

I - длина зоны смеси; 5 - координата тыловой границы зоны; Xt - координата сечения с насыщенностью р = 0,5 (или 50%).

Опытные данные ВНИИ: ц,= 0,53 мПа-с; ц2= 8,3 мПа.с; Др/1. = 0,03 МПа/м.

личные моменты времени. Оно выражено безразмерным объемом закачки V (в долях порового объема модели пласта Fn). Как следует из этого рисунка распределение насыщенности по длине образца в зоне смеси можно аппроксимировать прямой линией, наклон которой уменьшается по мере удаления зоны смеси от начального сечения. Уравнение этой линии можно представить в следующем виде (обозначения см. на рис. VIII.10)

р(х) = 1-

х-1 I

(VIII.4)

Уже упоминалось, что длина зоны смеси определялась по кривым р (х) как расстояние между точками с насыщенностью 0,05 и 0,95. Графики типа рис. VIII.10, построенные по данным опытов, проведенных при различных условиях, были использованы для построения зависимости длины зоны смеси I от пройденного расстояния, за которое принималась длина пути точки с насыщенностью р == 0,5