Помощничек
Главная | Обратная связь

...

Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

ФИЛЬТРАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ



Важнейшим свойством пород-коллекторов яв­ляется их способность к фильтрации, т.е. к движению в них жидкостей и газов при наличии перепада давления. Способ­ность пород-коллекторов пропускать через себя жидкости и газы называется проницаемостью.

Породы, не обладающие проницаемостью, относятся к неколлекторам.

В процессе разработки залежей в пустотном пространстве пород-коллекторов может происходить движение только нефти, газа или воды, т.е. однофазовая фильтрация. При дру­гих обстоятельствах может происходить двух- или трехфазо­вая фильтрация — совместное перемещение нефти и газа, нефти и воды, газа и воды или смеси нефти, газа и воды.

В разных условиях фильтрации проницаемость породы-коллектора для каждой фазы будет существенно иной. По­этому для характеристики проницаемости нефтегазосодержащих пород введены понятия абсолютной, фазовой (эффективной) и относительной проницаемостей.

Под абсолютной проницаемостьюпонимается проницае­мость, определенная при условии, что порода насыщена однофазным флюидом, химически инертным по отношению к ней. Для ее оценки обычно используются воздух, газ или инертная жидкость, так как физико-химические свойства пластовых жидкостей оказывают влияние на проницаемость породы. Величина абсолютной проницаемости выражается коэффициентом проницаемости .

Значение в лабораторных условиях обычно определяют по керну на основе линейного закона фильтрации Дарси:

(V.15)

где v — скорость фильтрации; μ — вязкость газа (жидкости); — перепад давления; ΔL — длина образца. В этом урав­нении коэффициент пропорциональности представляет собой коэффициент абсолютной проницаемости.

Скорость фильтрации v можно определить следующим образом:

v = Q/F, (V.16)

где Q — объемный расход газа (жидкости) через образец в единицу времени, приведенный к давлению и температуре газа в образце; F — площадь фильтрационного сечения об­разца.

Для определения абсолютной проницаемости пользуются формулой, полученной из (V. 15) и (V.16):

(V.17)

Абсолютная проницаемость зависит только от физичеких свойств породы.

В Международной системе единиц (СИ) за единицу прони­цаемости принимается проницаемость такой породы, при фильтрации через образец которой площадью 1 м2, длиной 1 м и перепаде давления 1 Па расход жидкости вязкостью 1 Па·с составляет 1 м3/с. Размерность единиц — м2. Физичес­кий смысл размерности (площадь) заключается в том, что проницаемость характеризует площадь сечения каналов пус­тотного пространства, по которым происходит фильтрация.

На практике, учитывая небольшие значения проницаемос­ти в м2, используют размерность мкм2 или 10-3мкм2.

Абсолютная проницаемость продуктивных нефтегазовых коллекторов колеблется в очень широких пределах — от не­скольких тысячных до 5 мкм2. В числе разрабатываемых ши­роко распространены залежи со средней проницаемостью коллекторов 0,05—1,0 мкм2. В последние годы в связи с ухудшением состояния сырьевой базы вводятся в разработку нефтяные залежи и с менее 0,05 (вплоть до 0,005 — 0,01).

Рис. 26. Зависимость отно­сительных проницаемостей пористой среды для нефти (1) и воды (2) от водонасыщенности пус­тотного пространства (по Ф.И. Котяхову)


Фазовойназывается проницаемость пород для дан­ных жидкости или газа при движении в пустотном простран­стве многофазных систем. Значение ее зависит не только от физических свойств пород, но и от степени насыщенности пустотного пространства каждой из фаз и от их физико-химических свойств.

Относительной проницаемостью породы называется отношение фазовой проницаемости для данной фазы к абсо­лютной. Экспериментально исследован характер потоков с разным сочетанием фаз. Результаты исследований обычно представляют в виде графиков зависимости относительных проницаемостей от изменяющейся в процессе разработки степени насыщенности пустотного пространства разными фазами.

В качестве примеров на рис. 26 и 27 показаны графики зависимости от водонасыщенности пористой среды относи­тельных проницаемостей соответственно при совместном движении для нефти и воды, а также для газа и воды.

Из приведенных зависимостей видно, что в принципе с ростом обводненности пластов фазовая (и соответственно относительная проницаемость) нефти и газа снижается. Но по каждой залежи это происходит по-своему и поэтому тре­бует индивидуального изучения.

Анализ таких графиков позволяет сделать важные выводы о закономерностях притока нефти, газа, воды в скважины, что используется при проектировании систем и динамики показателей разработки и решении других задач добычи нефти и газа.

Из изложенного видно, что проницаемость пород молено определить путем исследования их образцов.

При разведке и разработке месторождений нефти и газа проницаемость реальных продуктивных пластов определяют также по результатам гидродинамических исследований скважин (см. главу XIII настоящего учебника). Надежных ме­тодов определения проницаемости по данным геофизических исследований скважин пока нет.

 

Рис. 27. Зависимость относительных проницаемостей пористой среды для жидкости (1) и газа (2) от водонасыщенности пустотного пространст­ва в песчаниках (а) и пористых известняках и доломитах (б) (по Ш.К. Гиматудинову)




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.