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

На рис. 4.18 показаны кривые восстановления давления, характерные для области давлений выше зоны образования микрозародышей (кривая 1); зоны микрозародышеобразования (кривая 2); области выпадения конденсата (кривая 3). Видно, что быстрее всего восстановление происходит при давлениях, значительно превышающих давление начала конденсации. Образование микрозародышей сушественно замедляет этот процесс.

Для сравнения полученных данных кривые восстановления были перестроены в полулогарифмических координатах (y, t), где

Ap(t)

Ap(t) - изменение давления на выходе модели пласта, Аро - асимптотическое значение Ар:

Аро = lim Ap(t).

Ар, МПа

4 6 8

t, мин

Рис. 4.18. Кривые восстановления давления:

1 - выше давления образования микрозародышей;

2 - в зоне образования зародышей;

3 - в области выпадения конденсата

Из рис. 4.19 видно, что при давлениях, значительно превышающих давление начала конденсации, перестроенные кривые восстановления давления (КВД) имеют прямолинейный вид. Это же наблюдается и для КВД, снятых в пористой среде после выпадения конденсата.

В области зародышеобразования зависимость y(t) отличается от

прямолинейной, т. е. кривая восстановления не может быть описана одно-экспоненциальной зависимостью. Впрочем, это характерно для всех сложных иерархически построенных систем (раздел 4.1).

t, с

Рис. 4.19. Обработка кривых восстановления давления:

1 - 32 МПа; 2 - 30,4 МПа; 3 - 28,8 МПа; 4 - 27,2 МПа; 5 - 25,6 МПа; 6 - 24 МПа; 7 - 22,4 МПа; 8 - 20,8 МПа

Выявленные нами эффекты могут найти широкое применение в практике разработки газоконденсатных месторождений.

Так, производительность скважин может быть значительно повышена, если давление в призабойной зоне пласта будет соответствовать области образования зародышей конденсата.

При отсутствии априорной информации начало образования микрозародышей можно оценить по результатам нестационарных гидродинамических исследований скважин (по изменению вида КВД).

4.4. Стохастические колебания при течении жидкостей с зародышами газа

Для исследования влияния зародышей газа на течение газожидкостной системы в трубе в области предпереходных состояний была проведена серия лабораторных экспериментов. На участке трубы длиной L = 1,4 м и диаметром D = 0,04 м снимались расходные характеристики Аp = Аp(G)

(Аp - перепад давления, G - массовый расход) для ламинарного изотерми-

ческого течения раствора углекислого газа в воде. Давление на входе р1 поддерживалось постоянным, расход G регулировался с помощью крана, установленного на конечном участке трубы. При этом давление на всем исследуемом участке трубы было выше давления насыщения рн = 0,1 МПа. Массовый расход определялся весовым методом с помощью электронных весов ВН 500 с точностью до 510-5кг. Перепад давления определялся дифференциальным манометром, в качестве рабочей жидкости которого использовался четыреххлористый углерод (с плотностью 1600 кг/м3). Погрешность измерения перепада давления составляла ~ 4 Па. Были проведены 5 серий экспериментов при следующих величинах давления 1,25рн, 1,40рн, 1,75рн, 2,50рн, 3,00рн. Следует отметить, что перепад давления Ар , достигаемый в опытах, пренебрежимо мал

по сравнению с этими значениями, поэтому давление по длине трубы меняется незначительно. Анализ расходных характеристик показывает, что в

предпереходной области происходит увеличение пропускной способности G

трубы k = -. Максимум увеличения k наблюдается при р1 = 1,4 и состав-Ар

ляет 10%. Можно предположить, что эти явления вызваны образованием зародышей газа, которые адсорбируются на поверхности стенок трубы и повышают ее пропускную способность за счет эффектов типа «газового подшипника» (см. выше).

Следующая серия экспериментов была проведена с целью исследования динамики изменения пропускной способности трубы под влиянием зародышей газа. В качестве рабочей жидкости было выбрано трансформаторное масло, насыщенное углекислым газом при давлении рн = 0,1 МПа. В ходе экспериментов длительное время поддерживалось течение масла в трубе с внутренним диаметром 0,01 м и длиной 1,85 м при давлении 1,15 рн и через равные промежутки времени (At = 5 мин) производились замеры массового расхода и перепада давления. Анализ полученных таким обра-

LpD2

зом данных показал, что в масштабе времени t >> t0 (где t0 =---вре-

мя прохождения частиц жидкости через трубу, р - плотность жидкости)

наблюдается изменение пропускной способности трубы k, причем на характер зависимости k от времени существенно влияет скорость течения жидкости. Для примера на рис. 4.20 показаны зависимости k = k(t), полученные при различных значениях расхода. Там же обычным образом показана погрешность определения k. Оказалось, при и > 0,05 м/с (где

и = 4G2 - средняя скорость течения) пропускная способность трубы со временем практически не меняется (см. рис. 4.20, а). При уменьшении ско-