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

вает наибольшее влияние на вид зависимости нефтеотдачи от времени.

Эксперименты были проведены Иффли [И] на образца.х высотой от 5 до 200 см и проницаемостью от 10 -10- до 1 мкм с применением реальных флюидов и пород примерно одного и того же минерального состава (силикаты л; 60%, глинистые« 15%, карбона-тыл:25%). Вид эксперимента (обозначаемый индексом А.1) соответствовал прямоточно-противоточному вытеснению нефти через верхний торец модели. Изменяющаяся величина CGR

составляла от 20 до 1000. Результаты экспериментов, приведенные на рис. 9.53, показывают со всей очевидностью, что нефтеотдача строго определяется величиной фактора CGR независимо от других условий эксперимента. Основной вывод из этих опытов заключается в том, что вытеснение нефти происходит тем быстрее, чем ниже значение CGR, что в свою очередь указывает на то, что возрастание гравитационных сил ведет к ускорению вытеснения.

Аналогичные эксперименты были выполнены на образцах, имевших форму параллелепипеда с одной проницаемой боковой поверхностью [9]. Результаты, представленные в виде зависимостей нефтеотдачи от /б.к и /блр, имеющих одинаковый вид, приведены на рис. 9.53. Из них следует, что при меньших значениях CGR, что отвечает возрастанию роли гравитационных сил в процессе вытеснения, отмечается более быстрое извлечение нефти.

9.4.4.2. Обсуждение процессов гравитационно-капиллярного вытеснения при их моделировании на центрифуге

Эксперименты Кайта [7] с учетом критериев подобия по оценке нефтеотдачи при действии гравитационных сил представляют собой быстрый и относительно точный метод. Поэтому их широко используют при подготовке данных для проектирования разработки.

Как упоминалось ранее, если в процессах капиллярной пропитки для учета влияния капиллярных сил использовать численный метод Блэйра [12], необходимо точно знать зависимости капиллярного давления и относительных проницаемостей от насыщенности. Метод центрифугирования не требует знания этих функций, во всяком случае в тех экспериментах, в которых используются представительные образцы.

Кайт замечает, что функции относительных проницаемостей очень часто экспериментально определяются при высоких скоростях фильтрации, при которых капиллярные и гравитационные градиенты давления пренебрежимо малы по сравнению с градиентами фильтрации. И если данные таких экспериментов затем используются в численных расчетах работы реальной залежи, то по-

лученные результаты будут сильно отличаться от действительных показателей разработки.

Помимо этого положительной стороной экспериментов на центрифуге является то, что концевые эффекты могут быть значительно лучше смоделированы на центрифуге, чем при использовании численных моделей, в которых в качестве граничных насыщенностей блоков могут быть приняты сомнительные величины.

а. Влияние капиллярно-гравитационного отношения (CGR = m)

Значение гравитационных сил было выявлено в экспериментах Маттакса (см. рис. 9.45), в которых было показано, что для блоков матрицы высотой 1,82 м гравитационные силы оказывают в 12 раз более эффективное влияние на процесс вытеснения, чем капиллярные.

В экспериментах, проведенных Дю-Преем [9], сравнивались обычная капиллярная пропитка и центрифугирование для различных величин CGR.

Непосредственное влияние на вид зависимости нефтеотдачи от времени оказывает величина CGR. Причем анализ результатов показывает, что их можно упорядочить с учетом безразмерного «капиллярного» времени /б.к или безразмерного «гравитационного» времени t.v-p-

По отношению к безразмерному времени /б.к одна и та же величина нефтеотдачи достигается быстрее при снижении CGR, т. е. в тех случаях, когда роль гравитационных сил в процессе вытеснения увеличивается (рис. 9.54, а), но при этом результирующие кривые для разных значений CGR расположены дисперсно.

На зависимость нефтеотдачи от CGR фактор ta.vp оказывает аналогичное влияние: одна и та же величина нефтеотдачи достигается быстрее при возрастании гравитационных сил, но результирующие кривые располагаются значительно ближе одна к другой (рис. 9.54, б).

В силу дисперсии кривых «нефтеотдача - время» в билогариф-мических координатах Дю-Прей предложил анализировать результаты экспериментов как функцию среднего времени вытеснения. Среднее время вытеснения равно безразмерному времени, при котором нефтеотдача составляет 50% (см. рис. 9.54). Это время обозначается 60,5К-

Изучение зависимости CGR при вариациях бо,5д в интервале от 1 до 10 показало, что в билогарифмических координатах между ними существует линейная связь. Причем наклон прямых CGR зависит от того, изображаются ли они как функции б.к или как функции б.гр.

Из рис. 9.55 видно, что линия зависимости CGR от /бо,5к идет круче в случае преобладания гравитационных сил, чем в случае преобладания капиллярных.

Рис. 9.54. Зависимость нефтеотдачи от f е/? безразмерного времени е.к {а) и /б.гр (б) ® [9]

Рис. 9.55. Связь безразмерного времени • too.sR и капиллярно-гравитационного отношения CGR для случаев капиллярной пропитки (/) и гравитационного вытеснения (2) [9]

б. Влияние геометрических размеров блока (высоты и диаметра)

Влияние различной высоты блоков на среднее время вытеснения после получения результатов лабораторных исследований с учетом

700000

Рис. 9.56. Изменение среднего времени вытеснения to.sR в зависимости от высоты блоков Я, наблюдавшееся в экспериментах Дю-Прея [9]