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

Рис. 4.52. Разрез трещинно-матричной

модели с кубическими блоками.

а - размеры блоков; ь - раскрытость трещин

t Z 5 10 го 50ъиш

Рис. 4.53. Кривые зависимости ко,в!б от ширины трещин b для различных значений акм в случае идеализированной модели пласта-коллектора с кубическими блоками.

Шифр кривых - значения ак, мкм-мкм

Пример. для блока высотой 100 см и проницаемостью матрицы 0,001 мкм при раскрытости трещин 6 = 10 мкм значение Ко.в\б уменьшается до 0,00016 мкм.

значение /со.в б остается тем же самым для идеализированных моделей 3, 4, 5 (см. табл. 4.6), уменьшаясь до величины Ь/12а только для моделей 1 и 2.

д. Относительные проницаемости при фильтрации в системе трещин (матрица не рассматривается)

К оценке относительных проницаемостей при фильтрации флюидов только по трещинам следует подходить иначе, чем в случае пористой среды, поскольку гидравлический радиус трещин значительно больше радиуса пор в породах с межзерновой пустотностью. в общем можно сказать, что течение двух фаз в трещинной среде должно быть связано с условиями фильтрации и физическими параметрами флюидов и породы.

условия фильтрации показаны на рис. 4.54:

а - струйное течение - струйка смачивающей фазы прилипла только к одной стенке трещины; б - капельное течение - капли смачивающей фазы касаются обеих стенок трещины в результате эффекта плавучести; в - шнурковое течение - флюид течет непрерывной струей, и смачивающая фаза касается стенок трещины.

физическими параметрами жидкостей и породы, влияющими на характер фильтрации в системе трещин, являются плотность, вязкость, межфазное натяжение, смачиваемость, раскрытость трещин, шероховатость стенок трещин и их наклон.

первая попытка изучения относительных проницаемостей при двухфазном течении была предпринята роммом [8j на упрощенной

Рис. 4.54. режимы течения в трещинах [35]

рис. 4.55. измерения насыщенности в трещине в процессе сегрегации.

Характер течения: а - капельный; б - шиур-ковый; в - всплывание

модели, образованной 10-20 параллельными трещинами. Насыщенность определялась по величине электрического сопротивления, а проницаемость оценивалась по скорости течения обеих жидкостей - воды и керосина. Полученные результаты показали ту же самую линейную зависимость проницаемости от насыщенности, что и на графике рис. 4.46. Поскольку процесс двухфазного течения в трещине не может быть сведен только к одной трещине, пришлось признать, что полученные результаты имеют ограниченное значение. Связь между трещинами может полностью изменить характеристики течения.

Другие эксперименты, проведенные Дю Прейем, были выполнены на плексигласовых плоских моделях, причем флюид закачивался в одно или несколько отверстий. Относительные проницаемости были определены через дебиты Qh и Qb по уравнениям

12(3нтр . абдрн 12QB(ABf.Tp

(4.97)

Давления ДРн и ДРв не могут быть измерены, поскольку оба флюида находятся в движении, но эту проблему можно разрешить при условии, если одна фаза удерживается в неподвижном состоянии, а для второй остается возможность двигаться вследствие эффекта сегрегации (разделения) флюидов. В этом случае градиент давления будет создаваться за счет действия сил гравитации Avg sin а. Насыщенность определяется при различных условиях течения путем измерения в течение эксперимента времени или длины (рис. 4.55):

капельный («четочный») режим (по замеренному времени 4ам), как показано на рис. 4.55, а,

где Умод - объем модели (без нефти);

шнурковый режим (рис. 4.55, б)

сегрегация воды и нефти (рис. 4.55, в)

~ АН + Н

Эксперименты по двухфазному течению были проведены также Мериллом [37], который использовал две параллельные стеклянные пластины, между которыми прокачивались определенные порции рассола и углеводородной жидкости. Основываясь на теоретическом анализе и результатах эксперимента, Мерилл рекомендовал форму зависимости между градиентом общего давления АР/1 и градиентом фазового давления ДР/Хтр в виде

АР IgfjiB Л/ j ,/ jhT] j APi

нac.в + Vн,e.н- +-7. (4.98)

(Ab /

no которой относительная проницаемость для фазы i (нефть или вода) равна

К\ =-- . (4.99)

Процесс двухфазного течения в сети трещин необходимо исследовать дальше с целью поиска ответов на ряд вопросов, например, таких:

1. Можно ли концепцию относительной проницаемости применить и к сети трещин?

2. Если капли несмачивающей фазы попадают нз матрицы в трещину, заполненную смачивающей фазой, то. каковы условия фильтрации этих капель? Какова связь между раскрытостью трещин и минимальной силой, способной перемещать эти капли? Каково поведение этих капель в горизонтальных трещинах и в вертикальных?

Кроме того, материальный баланс в трещиноватом пласте-коллекторе существенно зависит от перетока флюидов в трещинно-матричной системе.

4.7. кривая капиллярного давления

В трещиноватом пласте-коллекторе силы капиллярного давления играют значительно более важную роль, чем в норовом коллекторе. Здесь они являются чрезвычайно важным компонентом механизма движения флюидов, в то время как в поровом коллекторе роль капиллярных сил в динамике более ограничена.

В трещиноватом пласте-коллекторе капиллярные силы помогают процессу вытеснения при режиме пропитки или препятствуют