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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200

to о

имеет очень большое значение. Уменьшение абсолютных про-ницаемостей в 15 раз уменьшает разброс точек, который не превышает теперь ошибки, присущей экспериментальным измерениям.

Для рассматриваемых рыхлых песков относительный или процентный эффект фазового распределения не зависит от абсолютной проницаемости. Та.к, например, насыщение среды газом на 18% сокращает проницаемость для жидкости примерно наполовину, независимо от того, составляет ли абсолютная проницаемость 17,8 или 262 дарси; 35% насыщение жидкостью уменьшает газопроницаемость среды примерно до половины значения абсолютной проницаемости, если даже эта последняя меняется от 17,8 до 262 дарси. Изменение реальных кривых относительной проницаемости должно от-

I 60

I 50

10 20 30 iO 50 60

Ласыщепие жас/лостьн, *%

Фиг. 62. Кривые .проницаемость - насыщение** для сцементированного песчаника, а также средние кривые для несцементированного песка с проницаемостью 17,8 дарси.

/ - газ; 2 - жидкость; 5 - несцементированный песок.

ражать различия в структуре пористой среды, например, распределение и форму зерен, характер и степень сцементированности, которые могут иметь большее влияние на фазовые проницаемости, чем на физическую проницаемость среды для однородной жидкости.

По аналогичной методике были установлены фазовые проницаемости (фиг. 62) для КОЛОНКИ песчаника длиной 1,35 м, дна-метром 100 мм. Абсолютная проницаемость его, вполне однородная по длине, достигала в среднем 495 миллидарси; пористость была 21,8%. Для опытов (применялся газ СОг; жидкостью служила вода, в которую прибавляли K2SO4 для повышения электропроводности. Для сравнения с соответствующими данными по рыхлым пескам на фиг. 62 нанесены также средние кривые фазовой проницаемости для рыхлого песка с проницаемостью : 7,8 дарси. Между кривыми наблюдается качественное тождество, а для насыщений жидкостью сверх 90% кривые полностью перекрываются. В то же время количественные различия между ними легко заметны. Так, кривая проницаемости по жидкости для сцементированного песка падает более круто с уменьшением

насыщения жидкостью. Одновременно газопроницаемость возрастает более круто и приближается быстрее к значению абсолютной проницаемости с увеличением насыщения газом.

При этих экапериментах для получения стационарных состояний жидкая и газовая фаза непрерывно пропускались сквозь пористую среду. В других исследованиях воздух нагнетался через колонки брэдфордского (Песчаника, содержавшие «мертвую<> (свободную от газа) нефть, и воздухопроницаемость изучалась

1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,в 0,2

Шшщмае жиЗностью о/о

Фиг. 63. Кривые относительной воздхуопроницаемо-сти в четырех образцах песчаника из Брэдфорда.

i- 10.4; 2- 15,9; 3 - 20,7; * - 31,4 миллидарси.

ПО мере вытеснения нефти из колонки. Насыщенность последней нефтью измерялась путем извлечения колонки из держателя на разных стадиях эксперимента и ее взвешивания. Изменение количества жидкой фазы не определялось непосредственно подобно проницаемости, но выражалось соотношением «нефть - воздух», полученным из скорости истощения нефти в колонках. Измерения производились на колонках с абсолютной проницаемостью от 8,3 до 31,4 миллидарси и на пяти нефтях с вязкостью от 4,4 до 66 сантипуаз. Для отдельных нефтей не наблюдалось систематического изменения кривых с изменением проницаемости колонок. Относительная газопроницаемость оказалась ниже для нефти с более низкой вязкостью, но эту тенденцию нельзя было учесть простым коэффициентом, меняющимся только с вязкостью. Полученные кривые лежат ниже и влево от кривой газовой фазы для сцементированного песка, изображенной на фиг. 62. Данные для четырех колонок песчаника и нефти ]вязкостью

8,66 сантипуаза нанесены на фиг. 63. Кривые фиг. 63 ближе к кривым, полученным на длинных столбиках из рыхлого песка (фиг. 61), чем на колонке из сцементированного

песчаника

Это исследование подтвердило справедливость закона Дарси по крайней мере для газовой фазы. Было показано, что изменение скорости течения с градиентом давления линейно для по-

I I 1

стоянного насыщения нефтью. Это насыщение было так мало - 23,4 %, что нефтепроницаемость равнялась, вероятно, нулю, и газ проходил по среде как однородная жидкость. Дополнительные данные показали полную проницаемость для газа в отношении кривой насыщения, определенную для перепада давления 0,46 ат. Полученная кривая в пределах экспериментальных ошибок аналогична кривой проницаемости при перепаде давления 2,9 ат *.

Подобные же экспериментальные данные были получены на длинных колонках из сцементированного песчаника, где нефть непрерывно вытеснялась из колонки током воздуха. При этом измерялась непосредственно только воздухопроницаемость. Для нефти она подсчи-тывалась из наблюденного соотношения воздух - нефть в выходящем потоке. На фиг. 64 приведены результаты опытов для колонки со средней проницаемостью 522 миллидарси. Различные группы точек относятся к экспериментам с различным

КО 0,8

6,6 0,6

30 ио so

О fOD

60 70 80 Нефтенасыщение,

Фиг. 64. Кривые относительной проницаемости для воздуха, полученные на длинном керне песчаника, с физической проницаемостью 522 миллидарси при различных градиентах давления. Входные давления в см Hg были V - Ю; О - 20; X и Л - 30; □ - 40.

Данные об относительной проницаемости коротких колонок (фиг. 63 и 65), полученные при непрерывном дегазировании жидкой фазы, имеют сомнительное количественное значение, так как «концевой эффект» в них не был исключен. Последний может иметь серьезное значение при высоких насыщениях смачивающей фазы и высоких градиентах давления.

* Однако недавние эксперименты показали, что проницаемость для нефти в колонках из песчаника Брэдфорд, содержащих нефть и буровые воды, заметно выше при перепадах давления 2,9 ат, чем при 1,45 ат.