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

вания, который управляет миграционными процессами как в поровых, так и в трещиноватых пластах-коллекторах.

Если при эксплуатации залежи вытеснение нефти происходит в результате продвижения пластовых вод, то такое вытеснение соответствует процессу пропитки, и, наоборот, вытеснение нефти в результате продвижения газовой шапки соответствует процессу дренирования.

Все эти процессы чрезвычайно важны в трещиноватом пласте-коллекторе, где каждый блок матрицы, насыщенный одной жидкостью, окружен трещинами, которые насыщены другой жидкостью. Обмен флюидами между матрицей и трещинами в большой степени зависит от капиллярного давления. Силы капиллярного давления способствуют вытеснению при процессе пропитки и препятствуют вытеснению при процессе дренирования.

а. Эксперименты по дренированию

Во всех экспериментах используется тот или иной вариант закачки несмачивающей фазы под давлением в керн, насыщенной смачивающей фазой. Целью закачки является вытеснение смачивающей фазы из межзернового пространства.

Закачка флюидов. Газ вводится в верхнюю часть водонасыщен-ного керна (цилиндр с непроницаемыми стенками) при различных давлениях (Р), вытесняя воду, объем которой замеряется индикатором С, как показано на рис. 4.59. Перемещение индикатора начнется только после того, как давление нагнетания превысит пороговое давление Рпорог- Таким образом становится ясной связь между минимальным давлением нагнетания и капиллярным сопротивлением вытеснению смачивающей фазы. В общем пороговое давление очень близко к минимальному давлению, необходимому для преодоления давления в соответствии с радиусом входа мельчайшей поры. Это минимальное давление называется пороговым давлением входа.

Аналогичной методикой является закачка ртути при использовании насоса высокого давления. Зависимость между давлением и закачанным объемом позволяет построить одновременно кривые капиллярного давления и распределения пор по размеру.

Можно считать, что на рис. 4.60 представлены различные типы гранулярных пород. Первый случай - это классическая однородная порода (рис. 4.60, а). Рис. 4.60, б иллюстрирует наличие макропор или нескольких открытых трещин, а рис. 4.60, в - наличие матриц двух типов или мнкротрещиноватости породы матрицы.

Другие методы. Такие методы, как метод «восстановления состояния» (полупроницаемой мембраны), выпаривание и центрифугирование, также представляют интерес. Описание различных методик и сравнение их надежности даются в литературе [40, 41, 42, 43].

Одним из наиболее ценных методов для построения кривой капиллярного давления до сих пор является центрифугирование, так

Рис. 4.59. Схема установки для опре- -> деления насыщенности в зависимости от давления

Рис. 4.60. Характер кривых зависимости Sb-Рк при различном распределении пор по размеру •!•

100Si°/o о

100 Sj,%

как он позволяет быстро оценивать изменения насыщенности смачивающей и несмачивающей фаз п роль гравитационных и капиллярных сил.

При центрифугировании используют образец высотой h с поперечным сечением А, насыщенный водой с ув и помещенный в ячейку, содержащую нефть с удельным весом ун. Разница давлений, действующих на концах образца, будет выражаться уравнением

АР = AA-ihnK

(4.103)

Если керн не слишком длинен, то среднее давление для модели

Рмод = ДР/2.

б. Оценка методов

В табл. 4.21 приведены методы, применяемые для определения кривых капиллярного давления, их достоинства и недостатки.

Таблица 4.21

Преобразование данных. Связь между капиллярным давлением в пластовых условиях и для лабораторной модели определяется уравнением

cos вцл г>

к.пл

к ртуть/воздух

мод созвмод 480

к. мод-

= 6,57.

к вода/воздух

Основные параметры, используемые для пересчета лабораторных данных к пластовым условиям и наоборот, приведены в табл. 4.22.

Опыт показывает, что если коллектор представлен известняком, это отношение равно только 5,8, а в случае песчаника - 7,5.

Таблица 4.22

* Зависит от температуры и давления. Значения достоверны до глубин менее 1500 м.

в. Нормирование капиллярного давления

Чтобы нормировать кривые капиллярного давления, полученные в лаборатории, используется методика Леверетта [40]. Безразмерная функция

/ = (Р(асозе)(/С/Ф) (4.104)

учитывает пористость Ф и проницаемость К исследуемой породы. Результаты многочисленных опытов по определению капиллярных давлений на различных кернах (с заданными Ф и К) позволили построить обобщенную безразмерную кривую изменения / от Sb (рис. 4.61).

г. Кривая капиллярного давления при дренировании и пропитке

Вид кривой капиллярного давления зависит главным образом от типа вытеснения - при дренировании или при пропитке (см. рис. 4.61).