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

Таблица 3

и методики пользования ими даются в книгах Ф.И.Котяхова [75 М.Ф.Мирчинка [128] и Ф.А.Требина [172]

Приведем пример определения коэффициентов проницаемости и коэфициента фильтрации.

Пример. Определить величины коэффициента проницаемости к и коэфициента фильтрации кф образца пористой среды, представленного кварцевым песком, на основании следуюгцих данных:

длина образца AL = 20 см\

плогцадь поперечного сечения образца F = 4, 9 см?\ расход жидкости Q = 2 см? jмин = О, 0333 см? jсек; перепад давления Лр = 500 мм рт. ст. = О, 68 кг/см; абсолютная вязкость жидкости = 6,9 сантипуаз; удельный вес жидкости 7 = 862 кг/м = О, 862 -10" кг/см.

Находим сначала величину коэффициента проницаемости образца

пласта. Пользуясь смешанной системой единиц, имеем:

, QfiAL 0,0333-6,9.20 к = -- = --- - = 1, 38 а.

4,9-0,068

Определяем далее коэффициент фильтрации. Подставляя в формулу (17, VI) вместо к, 7, fi их значения в смешанной системе единиц, получим:

k-f 1,38-0,862-10-3 4

А:ф = - = --р;-= 1, 73 - 10 см/сек.

По определению и физическому смыслу коэффициента проницаемости величина его не должна зависеть от природы жидкости, т. е. от того, какая однородная жидкость (вода, нефть, керосин, масло, воздух, природный газ и т.д.) движется через образец пористой среды. Однако опыты, проводившиеся па протяжении последних 50-60 лет (в частности отметим опыты Ф.А.Требина [172]), указывают па определенное влияние характера жидкостей на результаты измерения величины коэффициента проницаемости. Оказалось, что скорость течения дистиллированной воды, сырой нефти и керосина через песчаники с течением времени уменьшается. В опытах часто наблюдалось падение проницаемости более чем на 50% за одни час.

Сугцествуют различные объяснения причин, вызываюгцих изменение проницаемости во времени и влияние на нее свойств жидкостей. К числу этих причин можно отнести следуюгцие.

При фильтрации жидкостей в рыхлых коллекторах и наличии весьма малых фракций песка возможны: перегруппировка слагаюгцих коллектор зерен породы, явления выноса мелких фракций породы (суффозия) и забивания поровых каналов мелкими частицами, изме-пяюгцие проницаемость среды.

Частицы, находягциеся в нефти во взвешенном состоянии, при выпадении вызывают закупоривание пор.

В результате выделения содержагцихся в сырой нефти смолистых вегцеств происходит отложение их на поверхности зерен породы, при-водягцее к уменьшению поперечного сечения норовых каналов.

При фильтрации воды в коллекторах, содержагцих глинистые це-мептируюгцие вегцества, последние разбухают (причем степень разбухания зависит от солености воды), что вызывает уменьшение поперечного сечепия поровых каналов. При воздействии воды на кремнезем возможно образование в поровых каналах коллоидального кремнезема, что также ведет к их закупориванию.

Можно было бы увеличить перечень подобных причин, но это завело бы нас в область физико-химии фильтрации, выходящую за рамки курса подземной гидравлики.

Ясно одно: если в результате физико-химического взаимодействия фильтрующихся жидкостей и пористой среды или вследствие механических причин изменяется поперечное сечение поровых каналов, то, конечно, это не может не привести к изменению коэффициента проницаемости. Так как указанные физико-химические и механические явления зависят от времени, то и коэффициент проницаемости при наличии их меняется со временем.

Из изложенного вытекает, что лабораторное определение коэффициента проницаемости следует производить при помощи газа, соприкасание которого с пористой средой не вызывает указанных выгае физико-химических явлений. В качестве такого газа можно использовать воздух, очищенный от влаги и механических примесей. Следует, однако, иметь в виду, что в мало проницаемых образцах при невысоких давлениях значения коэффициентов проницаемости, определенные при помощи газов, могут оказаться значительно завыгаенными (более подробно этот вопрос рассматривается в главе XII). Вычисление величины коэффициента проницаемости при определении его при помощи газа производится по формуле (23, XII).

Необходимо подчеркнуть, что часто определенные в лаборатории величины коэффициентов проницаемости предварительно экстрагированных образцов пористой среды оказываются значительно больгае соответствующих значений коэффициентов проницаемости в пластовых условиях. Это объясняется тем, что при движении жидкостей к скважинам в пластах часто наблюдается фильтрация неоднородных жидкостей (например смеси нефти и воды, газированной нефти), отличающаяся рядом специфических особенностей от движения однородных жидкостей в пористой среде. Вопрос о фильтрации неоднородных жидкостей и проницаемости пористой среды в этих условиях рассматривается нами отдельно (см. главу XIII).

Нроницаемость нефтяных и газовых коллекторов изменяется в гаироких пределах - от нескольких дарси до нескольких миллидарси. В указанных выгае книгах Ф. А. Требина и М. Ф. Мирчинка можно найти фактические данные о проницаемости пластов по ряду нефтяных месторождений СССР. В порядке приближенной оценки можно считать, что если коэффициент проницаемости определяется единицами или несколькими десятыми долями д, то такой пласт можно считать хоропю проницаемым. Нроницаемость пласта плохая, если его коэффициент проницаемости измеряется единицами или несколькими десятками мд.