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

формой и свойствами контактирующих с трещинами поверхностей, разными скоростями перемещения уровня воды в трещинах (эквивалент скорости погружения блока), а также разной интенсивностью проявления сил, участвующих в процессе вытеснения, и т. д.

9.4.2.1. Различные варианты экспериментальных исследований

в экспериментах разные авторы использовали модели различной геометрии и разных физических свойств в соответствии с целями, которые они преследовали. В табл. 9.3 описаны основные параметры использованных в каждой работе моделей.

а. Тип модели: теоретическая или физическая модель. Последняя категория моделей может отражать некоторые теоретические предпосылки [5, 6] или соответствовать математической модели [14, 15, 16]. Часто экспериментальные данные, полученные на физических моделях, используют для оценки правильности и надежности математических моделей [14, 15].

б. Силы. Силы, принимающие участие в процессе вытеснения нефти водой, соответствуют естественным (капиллярным и гравитационным) градиентам или искусственно создаваемым градиентам давления (за счет внешнего давления при нагнетании вытесняющего агента).

в. Форма блоков. Обычно какая-либо правильная геометрическая форма - цилиндры, параллелепипеды, кубы (рис. 9.30) с герметизированными поверхностями, если необходимо исследовать эффективность вытеснения в некотором заданном направлении.

Цилиндр Параллелепипед ПалуцитнВр

Рис. 9.30. Блоки различных геометрических форм

Рис. 9.31. Относительные перемещения ВНК в трещинах и блоках матрицы. Положение ВНК в трещине равно глубине погружения блока в воду. Погружение блока: / - полное, Н=Н при Z-0; 2 -частичное, Z<H<H; 5 - частичное,

H<Z<H ( j - положение ВНК в трещине; Z -положение ВНК в матрице)

Таблица 9.3

Основные характеристики физических и теоретических моделей

г. Скорость перемещения ВНК. Скорость перемещения ВНК в трещинах, эквивалентная скорости погружения блока в воду, схематически может быть представлена одним из трех случаев, приведенных на рис. 9.31.

д. Тип течения. Прямоточное или противоточное, схематически показано на рис. 9.32, тип эксперимента - обычная капиллярная пропитка или моделирование на центрифуге.

9.4.2.2. Теоретические предпосылки

а. Модель Аронофски [5]

Блок матрицы небольшой высоты, насыщенный нефтью, полностью погружается в воду в момент времени /==0 (см. табл. 9.3), причем вытеснение за счет капиллярной пропитки контролируется капиллярным давлением.

Дж. Аронофски допускает, что коэффициент вытеснения как функция времени описывается выражением

(9.55)

где Л - константа, определяющая скорость вытеснения; Roo- предел, к которому стремится R при /=оо.

Обсуждение. Функция (9.55), представленная на рис. 9.33, показывает, что наибольшие приращения нефтеотдачи наблюдаются на начальной стадии капиллярной пропитки, а затем она стремится к некоторой постоянной величине.

Если принять, что полное время, равно времени, необходимому для достижения конечной нефтеотдачи Роо, то уравнение (9.55) можно переписать в виде

(9.56)

Эта зависимость представлена на рис. 9.34 для различных моментов времени и реализованных в эксперименте величин R. Если t->-/кон, R будет стремиться к Лкон.

«кон = «ОС (1-е-/кон) = R{\- 1/е) = X 0,63,

что соответствует 63% от объема извлекаемой нефти.

Рис. 9.32. Направление потоков жидкостей при капиллярной пропитке.

/ - пропитка; 2 - вытесиеиие; 3 - ие-проиицаемая поверхность

ное V V

Пряштпчнре

V V Противоточное