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

ку О пространства, в которой все траектории сходятся.

И здесь, благодаря пространственной симметрии относительно центра О, величина скорости фильтрации и напор в какой-нибудь точке потока будут функциями только от расстояния г между этой точкой и центром О. Поскольку величина скорости фильтрации и напор оказываются функциями только от одной переменной (от радиуса-вектора г), постольку полное исследование сферического радиального потока также можно выполнить элементарными методами.

Можно привести такой пример сферического радиального потока: допустим, что гидродинамически несовергаенная скважина В В ЕС С малого диаметра едва вскрыла непроницаемую горизонтальную кровлю ABCD однородного пласта весьма больпюй могцности (см. рис. 46). В таком случае приток жидкости или газа в ближайгаей окрестности к забою скважины будет почти точно (тем точнее, чем меньгае степень вскрытия пласта, чем больгае его могцность и чем меньгае радиус скважины) следовать законам трехмерного радиального движения.

2. Напор и приведеппое давление; поверхности

равного напора и изобары

Рис. 47. Элемент пласта (вертикальный разрез).

Рассмотрим вертикальное сечение элемента пласта ABCD (см. рис. 47); AD и ВС - сечения подогавы и кровли пласта.

Проведем опорную горизонтальную плоскость, пересекаюгцую выбранное нами вертикальное сечение пласта по прямой, которую примем за ось X. Будем отсчитывать высотные отметки различных точек пла-

ста от выбранной горизонтальной плоскости, а в сечении ABCD - от оси X.

Обозначим высотные отметки точек Е и К через ze и zk, давления в этих точках - через рв Рк вес единицы объема жидкости в пластовых условиях - через 7. Тогда напоры Не hx в точках Е и К определяются как суммы пьезометрических высот и высотных отметок:

(1, VIII)

(2, VIII)

Если в этих формулах давления р измерять в атмосферах, то высотные отметки Z и напоры h необходимо измерять в сантиметрах, а величину 7 - в кг/ слс".

Определим приведенные давления pj. и pj в точках Е и К с помогцью следуюгцих формул:

Ре + 1ZE = Фе,

Рк + 1ZK = jflK

(3, VIII) (4, VIII)

Итак, для подсчета напора или приведенного давления в какой-либо точке пласта необходимо знать высотную отметку и давление в той же точке, а также вес единицы объема жидкости в пластовых условиях.

Приведенным давлением часто удобнее пользоваться, чем истинным. Действительно, в реальных условиях забои скважип в одном и том же пласте имеют разные гипсометрические отметки, ибо, во-первых, скважины имеют различные глубины нроникповения в пласт и, во-вторых, одни скважины вскрывают нласт в более новыгаепной, а другие - в менее новыгаепной части структуры.

Благодаря этому глубинные манометры, помегценные на забоях скважин, зафиксируют различные пластовые давления даже тогда, когда никакого движения жидкости в пласте нет. Однако напоры и приведенные давления будут в последнем случае одинаковы во всех скважинах. Наоборот, если жидкость в пласте движется, то напоры и приведенные давления уменьгааются в сторону ее движения.

Приведенные давления в точках Е и К были бы равны истинным давлениям в точках Е* и К*, лежагцих в опорной плоскости па одних вертикалях с Е и К, если бы поток однородной жидкости в пласте был плоско-параллельпым, и именно горизонтальным, и если бы опорная плоскость была расположена внутри потока. Конечно, то же

заключение о равенстве истинных и приведенных давлений было бы справедливо и в частном случае однородной покоящейся жидкости.

На практике за опорную горизонтальную плоскость чагце всего принимают либо первоначальное зеркало водо-нефтяного контакта, либо помегцают опорную плоскость на уровне моря.

В формулах (1, VIII) - (4, VIII) напор выражается в сантиметрах столба жидкости с удельным весом, соответствуюгцим пластовым условиям. Когда величину 7 в пластовых условиях можно считать постоянной, это не вызывает особенного неудобства.

Однако часто приходится сталкиваться с такими случаями, когда в пласте находятся две жидкости с разными удельными весами, например вода и нефть или соленая и пресная вода. В этих случаях(а также при наличии в пласте газированной жидкости) для сопоставлений статических пластовых давлений в разных точках пласта удобнее пересчитать напоры и измерять их в метрах или сантиметрах столба одной определенной жидкости, например воды с удельным весом, равным единице.

Нри подсчетах величины «избыточного напора», определяюгцего высоту уровня жидкости в открытой скважине, в формулы (1, VIII) - (4, VIII) следует вместо абсолютных давлений подставить избыточные над атмосферным.

До сих пор в данном параграфе мы упоминали лигаь о жидкостях, ибо при движении газа в пласте и при сравнении давлений в различных точках чисто газовой залежи влиянием веса самого газа пренебрегают. Считая величину 7 для газа в формулах (3, VIII) и (4, VIII) пренебрежимо малой, можно сделать вывод, что в чисто газовой залежи нет надобности различать истинное давление и приведенное. Поэтому все, что ниже будет говориться о приведенном давлении, следует для чисто газовой залежи считать справедливым и по отногаению к истинному давлению.

Геометрическое место тех точек в пласте, в которых напор имеет одну и ту же величину, образует поверхность равного напора; эта поверхность одновременно является и поверхностью равного приведенного давления. Как дальгае будет показано, в любой точке пласта скорость фильтрации жидкости всегда направлена по нормали к поверхности равного напора, проходягцей через ту же точку пласта.

Всегда, когда поверхность равного напора не вырождается в горизонтальную плоскость, давления в разных точках этой поверхности напора оказываются различными (но приведенные давления повторяем, будут одинаковыми).

В плоско-параллельных горизонтальных фильтрационных потоках поверхности равного напора оказываются цилиндрическими поверхно-