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

Обозначим

• 100

Величина 8 показывает размеры ошибки, допускаемой в определении пластового (контурного) давления при игпорировапии изменений вязкости и отклонений реальных газов от законов идеальных газов.

Как видно из табл. 14а, с течением времени 5 непрерывно возрастает, достигая через 2000 суток 20%. Поскольку в условиях радиальной фильтрации среднее давление р весьма близко к контурному давлению Рк, соответствуюгцая ошибка (в процентах) в определении остаточных запасов газа составит:

ки Ркр Рки]

vl кр

• 100,

где Zkp - значение коэффициента сжимаемости газа при давлении ркр • В условиях рассматриваемого примера при t = 3000 суток (8,2 лет) = 24%. Следовательно, к этому моменту времени истинные оста-

точные запасы газа в пласте будут па 24% больше, чем вычисленные для идеального газа.

В табл. 14а приведены также значения дебитов газа Qp (реальный газ) и Qh (идеальный газ) в различные моменты времени t, вычисленные для условий анализируемого примера, но при = 500 м. Как видно из табл. 14, в случае реального газа значения дебитов Qp больше Qh hcl величину от 6 до 36%.

Методы, изложенные в настоягцем параграфе, позволяют кроме рассмотренных вопросов, решить применительно к реальным газам весь комплекс технических задач, решение которых для идеальных газов дано в работе [91

Индексы кр и ки соответственно относятся к контурным давлениям реального и идеального газов.

Глава XIII

Движение неоднородных жидкостей

в пористой среде

1. Предварительные замечания

Под неоднородной жидкостью в подземной гидравлике понимается газированная жидкость (смесь жидкости и пузырьков газа), смесь нефти и воды, смесь нефти, воды и газа. Последняя, в отличие от первых двух, представ ляюгцих двухкомпонентные системы, является трехком-понентной системой, поскольку она содержит три разных фильтрую-гцихся компонента - нефть, воду и газ.

В то время как движению газированной жидкости (двухфазной системы) в пористой среде посвягцены подробные экспериментальные и теоретические исследования, вопросы движения смеси нефти и воды и трехкомпонентной смеси (нефть, газ, вода) менее изучены экспериментально и совергаенно не освегцены аналитически.

В настоягцей главе рассматриваются результаты экспериментальных и теоретических исследований движения газированной жидкости в пористой среде. Кроме того, дается краткое изложение опытов по изучению фильтрации смеси нефти и воды и трехфазной смеси - нефти, воды и газа. Несмотря на отсутствие теоретической разработки последних двух проблем, анализ проведенных экспериментальных исследований позволяет сделать ряд заключений о механизме фильтрации жидкостей и газов в указанных условиях и полезных выводов, учет которых необходим при регаении практических задач, связанных с разработкой нефтяных месторождений.

При движении газированной жидкости в пористой среде вследствие падения давления в пласте происходит выделение из нефти пузырьков газа, находивгаегося в растворенном состоянии. По мере приближения жидкости к забою скважины размеры пузырьков газа вследствие его расгаирения увеличиваются, продолжаюгцееся же падение давления вызывает выделение из нефти все новых и новых пузырьков газа, переходягцего из растворенного состояния в состояние окклюзии.

При наличии значительного количества экспериментальных исследований движения газированной жидкости в пористой среде, механизм

1. Предварительные замечания

фильтрации смеси жидкости и пузырьков газа, представляюгцей собой пеоднородпую жидкость, егце недостаточно изучен. В частности, не ясен вопрос о размерах и форме пузырьков окклюдированного газа и скорости движения их в поровых каналах. Имеют лн газовые пузырьки столь малые размеры, что диаметр их значительно меньгае диаметра норовых каналов, равного сотым долям миллиметра, или поперечные размеры газовых пузырьков совпадают с диаметром поровых каналов? Сугцествует лн относительное движение газовых пузырьков относительно нефти? Проводнвгаиеся до снх пор опыты по фильтрации газированной жидкости егце не внесли достаточной ясности в эти вопросы.

В 1930 г. были опубликованы результаты опытов по нзучепню движения газированной нефти в песках. Экспериментальная установка представляла собой горизонтальную трубу диаметром 3,87 дюйма и длиною около 3 ж (10 фут.), набитую песком. Исследовалось движение трех нефтей разных удельных весов и вязкостей при газовых факторах около 10 см/см. Давление у входа смеси в «пласт» достигало 17,6 ата. В результате проведенных работ было установлено, что при одинаковых расходах жидкой фазы при движении газированной нефти в пористой среде наблюдается более резкое падение давления, чем в случае фильтрации мертвой нефти. Аналитически результаты экспериментов автором не были обработаны, и потому опыты эти представляют интерес главным образом как первая попытка изучения сложного вопроса о движении газированной нефти в пористой среде.

В 1932 г. были опубликованы результаты опытов по изучению радиальной фильтрации газированной жидкости. Эксперименты проводились па модели пласта, копируюгцей условия радиального движения жидкости к скважине, соответствуюгцим изменением нлогцади поперечного сечення пласта, сквозь которую происходила фильтрация. Опыты проводились с установивгаимся и с неустановившимся движением газированной жидкости при давлениях на входе в пласт, достига-юш,нх почти 100 ата (1400 фунт/дм) и газовом факторе 20, 5 см/см.

Результаты этих опытов показали, что наибольшее падение давления наблюдается в непосредственной близости от скважины, что указывает на наличие здесь наибольших потерь пластовой энергии. Сравнение с фильтрацией мертвой нефти выявило, что нри движении газированной нефти происходит более резкое падение давления (при одинаковых расходах жидкой фазы).

В 1938 г. были опубликованы новые результаты экспериментальных работ. «Пласт» состоял из 2 трубы длиною 6,5 м, заполненной

Подробное описание устройства экспериментальных установок и проведенных опытов см. в книге акад. Л. С. Лейбензона [1001.