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

Рнс. 3.7. Измененне вязкосп нсфтн в стандц! iwmapaiypH [3.7]

условиях 1фв иэнаемнин

пренебречь капиллярными эффектами, скорость продвижения рассмат-риваемсж точки профиля насыщенности, величина которой в данной точке - Sg, составляет (см. [8])

V с1/. Ф dS.

(3.3)

ще V - сумма скоростей (]н1льтрации (К + К) и фазовый расход воды fg записываются (пренебрегая силой тяготения) в виде

V. + V.

К. ц»

(3.4)

Сравним профили водонасыщенности при различных способах вытеснения нефти вод(ж, одинаковой скорости, но разных температурах.

Рис. 3.8. Опюситеяьиый расход воды в пвяснмосгв от водовасыщевнос-ти для различных значений отношения liff/tig (на нижнем графике определены ориеитировочвые кривые относител-ных проницаемостей, используемые в этих оценках)

Представленный выше результат становится очевидным в случае очень вязкой нефти, для которой отношение lijle уменьшается при росте температуры с учетом зависимости/ (и, следовательно, dfgldSg) ojSg (рис. 3.8). Для более четкого выявления уменьшения отношения вязкостей нефти и воды следует сделать допущение о неизменности остаточной нефтенасыщенности при любом вытеснении, а также о независимости от-носительжж проницаемости от температуры.

В заключшие заметим, что для очень легкой нефти отношение вязкостей нефти и воды может возрастать с ростом температуры. Рассматривая вытеснение такой нефти нагретой жидкостью, надо иметь в виду, что действуют иные механизмы.

3.2.2. Уменьшение остаточной нефтенасыщенности и изменение относительных проницаемостей

Данные зкспериментов наглядно демонстрируют значительное уменьшение остаточной нефтенасыщенности 5, (см. рис. 1.16) - параметра, зависящего от свойств межфазных поверхностей и отношения Hf,liig при росте температуры. Влияние температуры на свойства межфазных по-во>хностей изучено плохо, а на отношение /i/e - достаточно хорошо (рис.3.9), [3.11], [3.12].

Если не рассматривать lif,liie в качестве фактора, влияющего на свойства межфазных поверхностей, то существуют только две гипотезы, основанные на законах гидродинамики, объясняющие влияние изменения вязкостей на остаточную нефтенасыщенность.

С одной стороны, в переходном режиме вытеснения нефти водой в масштабе одной поры происходят фл}гктуации давления на поверхностях раздела между нефтью и водой. Они возникают вследствие каких-либо изменений гидродинамических условий в соседних порах, например, осушения одной из пор. При зтом поверхности раздела между нефтью

Рк. 3.9. Измененне остаточной неф-тсшсыщенности в зависим ости от отно-пмяия вязкостей нефти я воды для раз-яичных систем нефть-поряспя среда:

1 - данные из [з.1] ; 2 - данные нз [3.10]

SU т Jlg

И ВОДОЙ нестационарны, и обьем нефти в данной поре может юменяться, увртш вязкость жидкостей замедляет подобные колебания. В зтом случае считают, что уменьшение вязкости снижает торможение колебаний (увеличивает вероятность нарушения равновесия) и уменьшает остаточную нефтенасыщенность.

С другой стороны, нри заданных условиях (температуре, давлении, скорости течения воды) и достижении уровня остаточного насыщения в некоторых областях, занятых нефтью, могут существовать внутренние конвективные потоки. Эти перемещения частиц нефти обусловлены увеличением их обьема нри движении воды вблизи поверхности раздела, что объясняется различием вязкостей каждого компонента системы. Эффект тем заметнее, чем меньше отношение lif,lii-g. В зтом случае происходит снижение остаточной нефтенасыщенности.

Когда порода смачивается водой лучше, чем нефтью, единственным параметром, определяющим межфазное взаимодействие, уменьшающимся при росте температуры, является межфазное натяжение системы нефть - вода, значение которого уменьшается (см. раздел 1.5.2). Если же порода лучше смачивается нефтью, чем водой, то в некоторых случаях при росте температуры нарушается равновесие адсорбции, что может повлечь за собой увеличение десорбции компонштов нефти, адсорбированных ранее на породе. В обоих случаях остаточная нефтенасыщенность снижается.

Что же касается юменения относительной щюницаемости при юмене-нии температуры, то не следует забывать, что зто понятие введено здесь для облегчения описания течения многофазной смеси в пометой среде. Для фиксированных значений насыщенности относительная щюницае-мость, зависящая от распределения жидкостей, определяется структурой коллектора. Выше было показано, что юменение температуры влечет за собой изменение остаточной нефтенасыщенности. Если, помимо зтого, учитывать юменения минимальной водонасыщенности, возрастающей, как нравило, с увеличением температуры (см. рис. 1.16), то можно