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

KF dp , ,

(10, XIII)

где (Эж - объемный расход жидкой фазы газированной жидкости, движугцейся в нанравлении L\ F - плогцадь нормального к направлению L сечення пласта, причем F = F{L);

Qr - приведенный к атмосферному давлению объемный расход газа (свободного и растворенного) через сечение F пласта;

причем рат - атмосферное давление.

Процесс фильтрации газированной жидкости принят изотермическим, справедливость чего доказывается в § 1 главы XII; кроме того, предполагается, что газ подчиняется закону идеальных газов, растворение газа в жидкости происходит по закону парциальных давлений н вязкости газа ji и жидкости меняются нри изменении давления.

Обозначим через Г

газовый фактор. Разделив расход га-

за (10, XIII) на расход жидкости (9, XIII) и учитывая, что в условиях установивгаейся фильтрации газовый фактор постоянен, имеем:

Г = р

кг /ж

const.

(11, XIII)

отсюда

кг - к

(12, XIII)

Уравнение (12, XIII) выражает связь между эффективными про-ницаемостями для газа к и жидкости /Сж, газовым фактором Г и дав-

лением р.

Обозначим

(13, XIII)

и введем функцию G(S\ определяемую условием (7, XIII). Тогда уравнение (11, XIII) приводится к виду:

Mi М

p\G[S)a\.

(14, XIII)

Обозначая левую часть уравнения (14, XIII) через постоянную :

Mi М

(15, XIII)

получим:

i=p[G{S) + a]. Из формулы (16, XIII) имеем:

(16, ХШ)!

G{S) + а

(17, XII)

(18, XIII)

Р 2

(19, XII)

Формула (18, XIII) позволяет построить зависимость между безразмерным давлением р* и насыгценностью жидкостью порового пространства S. Задаваясь различными значениями S и соответствуюгци-ми им значениями G{S) (в зависимости от того, какими породами представлена пористая среда) и зная величину а для данных жидкости и газа, вычисляем по уравнению (18, XIII) давление р*. На рис. 88 показана кривая р* = p*(S) построенная нами на основании кривых рис. 83, причем а = О, 015.

Располагая графиками кривых к! = k!{S) и А: = k{S) (рис. 83, 84

или 87) и р* = p{S) (для несцементированных кривых рис. 88), легко найти графически зависимости к! = к! (р*) и А: = А: (р*), где к!

"ук

к-р ~к

отногаения фазовых проницаемостей к проницаемости к по-

ристой среды для однородной жидкости. На рис. 89 приведена кривая зависимости фазовой проницаемости к от давления р* для несцементированных песков при а = О, 015.

Уравнение (16, XIII) полностью совпадает с уравпепием акад. С.А.Христи-аповича, получеппым им иным путем (см. статью С. А. Христиаповича [179]). Преобразования С. А. Христиаповича приведены также в статье Б.Б. Лапука [87]. (У Христиаповича вывод более строг, ибо постоянство газового фактора строго доказывается только для линии тока. Ясно, что при несимметричном притоке к скважине газовые факторы вдоль разных линий тока могут быть различны, хотя с течением времени они не будут меняться (при установивгаемся режиме). Однако если считать, что все линии тока начинаются на контуре питания, вдоль которого жидкость одинаково газирована, то газовый фактор будет постоянен вдоль всех линий тока и выводом Лапука можно пользоваться.)

Не следует смегаивать это значение р* с приведенным давлением, о котором была речь при рассмотрении фильтрации однородной жидкости.

0.60 0J50 0,0 ИЗО

0,20 0,10

0,к 0J5 Ofi ОН ОВ 0$ WS

О 10 20 30 0 50 60 Юр

Рис. 88. Зависимость между безразмерным давлением 2?* и насыщенностью жидкостью порового пространства S для несцементированных песков.

Рис. 89. Зависимость фазовой проницаемости к от безразмерного давления р"" при фильтрации газированной жидкости в несцементированных песках.

Как видно из рис. 89, чем выше давление в пласте р*, тем больше величина фазовой проницаемости для жидкости к а следовательно, больше дебит скважин. Отсюда вытекает, что эксплуатацию скважип выгоднее вести при более высоких давлениях в пласте.

Так как для обеспечения притока нефти к забою скважин необходимо создание депрессии Ар = Рк - Рс, причем с ростом депрессии дебит скважип увеличивается (см., например, рнс. 91), то для повышения добычи более эффективным средством является увеличение депрессии за счет повышения пластового (контурного) давления рк, но не путем снижения забойного давления рс • Повышение пластового давления достигается закачкой воды за контур нефтеносности либо газа в сводовую часть пласта. Из сказанного также можно сделать вывод о незначительной эффективности интенсификации добычи нефти путем создания на скважинах вакуума.

Допустим, что сугцествует некоторая функция давления Н которая, будучи подставлена в уравнение, выражаюгцее линейный закон

Более подробно вопрос о влиянии величины давлений на дебит нефтяных скважин при фильтрации газированной нефти рассматривается в статье Г. Б. Пыхачева [151