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 99 100 101 102 103 104 [ 105 ] 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238

	80 -
	60 -
с
	0 • 0

20 0 60 80 ЮР Насыщенность SjJIo

Рис, 110. Зависимость фазовых проницаемостей для нефти к и газа к от насыщенности порового пространства нефтью Sh при наличии 15-20% связанной воды (сплошные кривые) и при отсутствии связанной воды (пунктирные кривые).

Следует отметить, что при панесепии экспериментальных точек для построения изопроп имел место значительный разброс. Нанесенные на рис. 108 и 109 изопропы представляют сглаженные кривые.

Сравнение полученных значений и /сг с данными опытов по двухфазному движению газировапной жидкости в пористой среде показывает, что фазовая проницаемость для газа при фильтрации трехфазных смесей несколько меньгае, чем при фильтрации двухфазной смеси при той же газопасыгценпости. Фазовая проницаемость для нефти изменяется более сложным образом. В некоторых областях насыгце-нии она меньгае, а в других больгае фазовой проницаемости для нефти в условиях двухфазного течения при той же самой пефтенасыгценпо-сти.

Так как из различных свойств жидкостей наиболее изменяется их вязкость, то при проведении опытов исследовалось влияние вязкости жидкостей на фазовую проницаемость; оказалось, что линии одинаковых фазовых проницаемостей для всех компонентов смеси не зависят от вязкости нефти. Экспериментальные точки, полученные при работе с керосином, ложатся вдоль тех же изопроп, что и точки, полученные при фильтрации более вязкой смеси керосина и моторного масла.

На рис. 110 показана зависимость фазовых проницаемостей для нефти и газа от пасыгцепности нефтью порового пространства в при-

1 1 I

г 60

0 20

WO 80 60 UO 20

0 20 0 60 80 ЮО Начальная водонасыщенност/ь

Рис. 111. Зависимость количества остаточной (нижняя кривая) и извлеченной (верхняя кривая) нефти от величины 8ъ насыщенности норового пространства связанной водой. Начальный газовый фактор 50 м? jm.

сутствии 15-20% связанной воды (сплошные кривые) н отсутствии ее (пунктирные кривые). Из приведенных кривых видно, что нри наличии 15-20% связанной воды фазовая проницаемость для нефти значительно выше, чем нри отсутствии ее.

Так, если в пласте имеется указанное количество связанной воды, то при Sh = 60%, к = 38%; если же связанной воды нет, то при той же нефтенасьщенности коэффициент фазовой проницаемости для нефти составляет лишь около 15% от нроницаемости песка для однородной жидкости. Фазовая проницаемость для газа при наличии связанной воды меньше, чем при ее отсутствии.

Большой интерес представляет выяснение влияния связанной воды на величину нефтеотдачи в условиях режима растворенного газа. Как было показано в § 4, величина нефтеотдачи нри режиме растворенного газа и отсутствии связанной воды даже при самых благоприятных условиях (несцементированные пески, вязкость нефти 1 сантипуаз) составляет около 30%. Для становления степени влияния наличия связанной воды на величину нефтеотдачи были проведены следуюгцие лабораторные опыты.

Бомба высокого давления набивалась песком, в норовое пространство которого нагнеталась смесь керосина и воды. Керосин предварительно насыгцался естественным газом нод давлением в 70,5 аш, что давало начальный газовый фактор, равный 50 м/т. Затем заключенная в бомбе смесь через выпускной вентиль медленно вытекала. Нолучен-ные данные показывают, что значительные изменения насыгценности

песка связаппой водой мало влияют па количество остаточной нефти (керосина).

На рис. 111 приведены результаты этих опытов. Но оси ординат отложены значения остаточной нефтенасыщенности песка Sh ост. в процентах от объема порового пространства, по оси абсцисс - начальная водонасыгаенпость песка нач. в процентах. Верхняя кривая показывает общий объем извлеченной нефти в процентах от объема порового пространства, нижняя кривая - количество остаточной нефти Sh ост. • Как видно из указанных кривых, при отсутствии связанной воды (Sb = 0) количество остаточной нефти составляет 25%, а количество извлеченной нефти равно 75% от объема порового пространства и (так как =0) 75% от объема нефти, первоначально содержавгаейся в песке; при наличии в песке 40% связанной воды {S = 40%, начальная нефтенасыщенность Sh нач. = 60%); количество остаточной нефти Sh ост. составляет 20% от объема норового пространства или 33% от первоначального запаса нефти, а количество извлеченной нефти

равно 100 - (Sb + Sh ост.)

о от объема порового пространства

или 40/60 • 100 = 67% от объема нефти, первоначально содержащейся в песке. Таким образом, наличие 40% связанной воды привело к умень-гаепию нефтеотдачи па 8%. Аналогичные подсчеты показывают, что в присутствии 60% связанной воды количество остаточной нефти составляет 30% от первоначального запаса, а объем извлеченной нефти - 70%. Следовательно, увеличение количества связанной воды на 20% изменило нефтеотдачу всего на 3%.

Механизм фильтрации трехфазной смеси. На основании проведенных экспериментальных исследований движения смеси нефти, воды и газа в несцементировапных песках выдвигается следующая гипотеза о механизме фильтрации трехфазной смеси.

Вода полностью окружает каждое зерно песка и при очень малых водонасыщенностях существует в виде пленки вокруг зерен. Нри наличии больгаих количеств воды опа образует водяные кольца вокруг точек общего контакта зерен. Эти кольца растут и при увеличении водопасыщенпости в конечном счете соединяются.

Нефть при отсутствии газа и высокой пефтенасыщепности существует как непрерывная перепонка, заключенная в покрытых водой зернах песка. Но мере того как нефтенасыщенность уменьгаается, более узкие части «нефтяной переионки» сжимаются и, наконец, разрываются, превращая нефть в рассеянные пузырьки.

В условиях движения система ведет себя так, как будто бы нефть и вода двигаются плавно, каждая через свою часть жидких перепопок, без разрыва или искажения поверхностей соприкосновения, т. е. течение кажется скорее струйным, чем капельным. Нри очень малых нефтенасыгаениях движение напоминает пузырчатое (капельное).