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

основании данных, нриведенных выше, и уравнения снижения скорости фильтрации с удалением от скважины, нолучим закон раснределения диаметров частиц неска, не нодверженных суффозии, как функцию расстояния от скважины

d = 12,3142; (8.4)

где d - диаметр частиц неска, не нодверженных суффозии; Q - дебит скважины; т - мощность нласта; r - расстояние от скважины.

С.В. Комиссаров теоретическим нутем онределил онтимальное раснределение фракционного состава неска в околоскважинной зоне носле формирования естественного фильтра. Онтимальные условия нритока воды к скважине будут в том случае, если в нределах нрифильтровой зоны денрессионная кривая будет нред-ставлять собой нрямую линию. Такое ноложение денрессионной новерхности возможно в том случае, если коэффициент фильтрации нород ностененно увеличивается от нериферии к оси симметрии скважины.

Выведем уравнения для вычисления онтимальной нроницаемости неска с удалением от скважины, исходя из закона Дарси. Для этого воснользуемся уравнениями Дюнюи

для нанорного горизонта

Q = kф2л rmddh; (8.5)

для безнанорного горизонта

Q = kф2л rhddh; (8.6)

где kф - коэффициент фильтрации; h - нотери нанора нри фильтрации.

Примем, что в нрифильтровой зоне онтимального строения dh/dr = / = const, а коэффициент фильтрации kф изменяется

с изменением расстояния от скважины r. Подставляя ностоян-ные значения градиента нотерь нанора J в уравнения (8.5) и (8.6) и решая их относительно коэффициента фильтрации kф,

нолучаем

для нанорного горизонта

2n mrJ

kф ; (8.7)

для безнапорного горизонта

2nmr /

(8.8)

В табл. 8.5 представлено оптимальное уменьшение относительного коэффициента фильтрации песка в околоскважинной зоне по мере удаления от фильтра по С.В. Комиссарову. На контакте с фильтром коэффициент фильтрации породы принимается равным единице. По мере удаления от фильтра kф снижался.

Используя данные табл. 8.3 и 8.5, можно от оптимальных значений коэффициента фильтрации перейти к рекомендуемому фракционному составу пород в околоскважинной зоне.

Опытным путем С.В. Комиссаровым было установлено, что после формирования естественного фильтра коэффициент фильтрации пород в околоскважинной зоне изменяется в пропорциях, соответствующих установленным теоретическим зависимостям (8.7) и (8.8). Эксперименты проводились на фильтрационном лотке, оборудованном пьезометрами. Результаты экспериментов приведены в табл. 8.6. В опытах с 6-тью первыми смесями режим фильтрации поддерживался постоянным, а в остальных - пульсирующим. Все смеси, за исключением последней, испытывались с прямоугольными отверстиями фильтра размером 6x20 мм, а последняя - с круглым отверстием диаметром 5 мм.

Вынос мелких фракций из гравийной обсыпки при пульсирующем режиме фильтрации происходит более интенсивно, чем при постоянной фильтрации. В обсыпке, состоящей на 50 % из фракции 0,5-1 мм и на 50 % из фракции 5-7 мм, вынос фракции 0,5-1 мм при постоянной фильтрации составил 400 дм3 на 1 м2 фильтра, а при пульсирующей - 900 дм3 на 1 м2 фильтра. При пульсирующей откачке почти вся мелкая фракция была вынесена из состава засыпки и в лотке осталась только фракция 5-

Таблица 8.5

Диаметр фильтра, мм

100 150 200 250

Гидравлическое состояние водоносного горизонта

Напорный

Безнапорный

Напорный

Безнапорный

Напорный

Безнапорный

Напорный

Безнапорный

Относительный коэффициент фильтрации пород на расстоянии от фильтра, м

0,200 0,040 0,270 0,076 0,400 0,070 0,380 0,150

0,140 0,020 0,200 0,040 0,280 0,060 0,300 0,087

0,090 0,010 0,180 0,017 0,180 0,030 0,200 0,040

Расход воды, м3/ч

общий

0,50 1,00 1,45 1,00 1,00 0,50 0,36 0,72 0,45 0,30 0,30 0,20 0,20

Вынос мелких фракций, дм3

7 мм с небольшим количеством частиц 0,5-1 мм в нериферий-ной части.

При ностоянной фильтрации нолный вынос мелкой фракции наблюдался только на расстоянии 10-12 см от фильтра. Формирование естественного фильтра нроисходит уснешно нри отсутствии в составе смеси средних фракций 1-3 и 3-5 мм. Добавление этих фракций от 10 до 50 % резко уменьшает вынос мелкой фракции и ноэтому коэффициент фильтрации нороды неносредственно у фильтра нревышает коэффициент фильтрации смеси на нериферийных участках всего в 2 раза. Следовательно, естественный фильтр образуется только в несках с неоднородным фракционным составом нри незначительном (менее 10 %) содержании средних фракций.

Процесс миграции неска через обсынку, формирование естественного фильтра за рубежом в носледние годы исследовался Р. Сеусье. Ученый оценил влияние на суффозионные явления размера частиц неска и гравия, скорости и ускорения фильтрационного нотока, а также газожидкостного фактора. В онытах Р. Сеусье иснользовал хорошо отсортированный и нромытый гравий из речной долины. Коллектор имитировался несками миоцена, различные фракции которого смешивались в нронорци-ях, аналогичных характеру ситового анализа для наиболее ти-ничных экснлуатационных горизонтов.

Снециальные емкости в моделях занолнялись неском и гравием, который неред началом онытов механически унлотнялся до 378

Вынос мелких фракций из гравийной обсынки нри формировании естественного фильтра