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

Следует подчеркнуть, что часто нефтяные и газовые пласты неоднородны по проницаемости, причем проницаемость изменяется как но нростирапию пласта, так и по его могцпости.

Измерения показывают, что в больгаинстве случаев проницаемость пластов вдоль напластования значительно больгае проницаемости их в направлении, перпендикулярном поверхности папластовапия.

Лабораторные определения проницаемости пластов по имеюгцим-ся кернам характеризуют локальную проницаемость коллекторов в тех интервалах и па тех участках, откуда эти керны взяты. Для суждения по указанным определениям о средних значениях коэффициента проницаемости необходимы отбор и исследование больпюго количества кернов, взятых в различных (как но расположению па продуктивной нлогцади, так и по глубине) точках пласта.

Особо важное значение имеет определение средних значений коэффициента проницаемости но промысловым данным, т. е. на основании замеров дебита скважин, давления в них и их изменений во времени.

Проницаемость является одним их самых важных свойств пластов, без знания ее невозможно регаение задач, связанных с рациональной разработкой нефтяных и газовых месторождений.

Отметим, что проницаемость образцов трещиноватых пород может не соответствовать проницаемости пласта в целом. Известны случаи, когда массовые определения проницаемости по образцам показывали малые величины коэффициентов проницаемости, а продуктивность скважин была высокой. Объясняется это тем, что в подобных случаях движение жидкостей происходит преимущественно по отдельным крупным трещинам, «проницаемость» которых огромна.

Глава VII

Границы применимости линейного закона фильтрации и другие законы фильтрации

§ 1. Экспериментальные исследования вопроса о границах применимости линейного закона

фильтрации

После опубликования результатов исследований Дарси обнаружилось, что в ряде случаев при фильтрации жидкостей наблюдаются отклонения от линейного закона фильтрации. Эти отклонения тем больгае, чем больгае скорости движения жидкости и диаметр частиц, слагаюгцих пористую среду. Так, на основании опытов по фильтрации воды в крупнозернистых песках и в более грубой пористой среде были установлены величины скоростей фильтрации, при превыгаении которых линейный закон фильтрации наругаается. Эти скорости называются критическими. В табл. 4 приведены результаты указанных опытов, из которых видно, что с увеличением диаметра частиц d величины критической скорости фильтрации гкр и соответствуюгцего ей гидравлического уклона i уменьгааются.

Таблица 4

Результаты опытов по определению величины критической скорости фильтрации воды

Определенные величины гкр справедливы для фильтрации воды лишь в тех образцах, которые подвергались исследованию. Как показано выше, критерием применимости линейного закона фильтрации является число Re.

Наиболее полные экспериментальные исследования вопроса о границах применимости линейного закона фильтрации были произведены рядом авторов [24, 120, 174 .

Проводились опыты по фильтрации различных жидкостей и газов в разных пористых средах. Применялись нефть, вода, воздух и природный газ. Образцы пористой среды были представлены сцементиро-ванпыми и песцементированпыми песками, свинцовой дробью и др.

Пористость и проницаемость этих образцов изменялись в гаироких пределах (пористость от 12,3 до 37,8%, проницаемость от 3,13 до 3000 мд). Эффективный диаметр частиц определялся по формуле (12, IV).

При прокачке различных жидкостей через указанные образцы пористой среды авторы замеряли величины перепадов давлений Лр, расходов жидкостей Q по формуле (13, IV). Зная расходы жидкостей и газов Q и плогцади сечепий образцов F, легко было вычислить соответствуюгцие значения скоростей фильтрации.

При обработке полученных результатов исследований искалась зависимость между безразмерным коэффициентом гидравлического сопротивления Л и числом Re, причем принималось, что

dAp

(1, VII)

vd Q vd.

(2, VII)

где d - эффективный диаметр песчинок;

Лр - перепад (разность) давления на длине L образца пористой среды;

V - скорость фильтрации, жидкости или газа; д - их плотность и ji ж V - соответственно абсолютная и кинематическая вязкость. Рассмотрение формул (1, VII) и (2, VII) показывает, что они составлены лигаь но формальной аналогии с трубной гидравликой. Действительно, потеря напора на трение h при движении жидкостей по круглым трубам равна:

L и?

h = X

D 2д

где Л - коэффициент гидравлического сопротивления; L - длина трубы;