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

о° о	° »
о°	0 „	L ° ° °
оО 0		5ч о о*» о о	о о o*.fti-		)

80 Sj, %

рис. 4.61. график, иллюстрирующий взаимосвязь функции леверетта / и водонасыщенности Sb

В случае вытеснения при дренировании капиллярные силы препятствуют проникновению несмачивающей фазы в матрицу, в то время как при пропитке капиллярные силы обусловливают вытеснение несмачивающей фазы из матрицы.

При разработке залежи в трещиноватом пласте-коллекторе характер флюидонасыщенности блоков матрицы и трещин определяет, какое явление - дренирование или пропитка - будет иметь место.

Эта зависимость в упрощенном виде представлена в табл. 4.23. таблица 4.23

4.7.2. Эффективная (композиционная) кривая капиллярного давления при пропитке

Пропитка в трещиноватом пласте-коллекторе будет иметь место всегда, когда смачивающая фаза, насыщающая трещины, вытесняет несмачиваюшую фазу (нефть), насыщающую матрицу. В зависимости от распределения флюидов, содержащихся в матрице и

Рис. 4.62. Схема вытеснения нефти из блока матрицы под действием капиллярных сил (а) и под действием капиллярных и гравитационных сил (б).

Нефть; 1 - в трещинах; 2 - в матрице; 3 - вода в трещинах

трещинах, процесс вытеснения будет контролироваться или гравитационными, или капиллярными силами. На рис. 4.62 показана упрощенная схема этого процесса. В случае а капиллярные силы, способствуя пропитке матрицы, вытесняют нефть, в случае б разница уровней h будет вызывать дополнительное вытеснение за счет гравитационного эффекта.

Поскольку поры, в которых действуют преимущественно гравитационные силы, крупнее тех, в которых действуют главным образом капиллярные силы, эффективна я кривая Рк - Sb при пропитке будет учитывать действие обоих видов сил. Прежде всего следует оценить условия вытеснения нефти из двух блоков нефтенасыщеи-ной матрицы (рис. 4.62). Если водонефтяной раздел находится на уровне нижней плоскости (основания) блока (рис. 4.62, й), то силами, вытесняющими нефть, будут капиллярные силы. Если водонефтяной контакт расположен выше основания блока матрицы (рис. 4.62, б), то разница удельного веса воды в трещинах и нефти в порах будет создавать гравитационную силу hAy = Prp, способствующую вытеснению нефти из блока матрицы. В этом случае капиллярные силы, действующие помимо гравитационных сил, будут служить второй силой, влияющей на вытеснение нефти.

Как было указано, наличие гравитационных сил связано с разницей в уровнях водонефтяного раздела в трещинах и в матрице. Если водонефтяной раздел (контакт) в трещинах расположен выше, чем в матрице (рис. 4.62, б), то гравитационные силы определяются уравнением

Ргр = /гДт, (4.105)

а капиллярные силы связываются со средней высотой подъема жидкости за счет капиллярности и определяются уравнением

(4.106)

где средняя высота капиллярного подъема зависит от среднего размера пор Гк.ср:

(4,107)

к.ср

4.7.2.1. Величины Рк и Ргр

Капиллярные силы будут велики, если размеры пор малы, в то время как гравитационные силы растут с увеличением высоты блоков матрицы. Поэтому силы гравитации будут обусловливать вытеснение нефти за счет пропитки в случае высоких блоков и большого размера пор, а при малых блоках матрицы и небольших размерах пор процесс пропитки обусловливается капиллярными силами.

Например, рассматривая трещиноватый пласт-коллектор со средним размером пор в 4 мкм, в котором нефть вытесняется за счет капиллярной пропитки водой, можно сравнить капиллярные и гравитационные силы, действующие в блоках высотой ft = 0,3 м и /1 = 20 м:

1 а cos в

42 X 10-«

0,2х 10-3 4 X 10-*

= 525 см = 5,25 м.

Д7 Д7

Сравнивая высоту подъема за счет капиллярности Як = 5,25 м с высотами блоков, приходим к выводу, что в первом случае в процессе вытеснения преобладает капиллярное давление, а во втором главную роль играют силы гравитации.

4.7.2.2. Размеры пор, в которых преобладают Рк или Ргр

При рассмотрении связи между частотной кривой распределения пор по размерам и кривыми капиллярных и гравитационных сил (рис. 4.63) становится ясно, что в малых и очень малых порах действуют капиллярные силы различных величин. Возрастание размеров пор от малых до средних прямо влияет на кривую капиллярного давления Рк, которое уменьшается от бесконечности до нуля. В некоторых средних и больших порах, соответствующих интервалу Sb от значения Sb при Рк = 0 до Sb=100%, капиллярные силы могут не проявляться, и, следовательно, вытеснение будет связано с гравитационными силами.

Рис. 4.63. Характер изменения капиллярных Рк и гравитационных Ргр сил в зависимости от насыщенности S/b пласта-коллектора и распределения пор по размерам.

Поры: / - малые; - средние; п1 - крупные

Отсутствие капиллярных сил