30 БИЛЕТ. 1. Диаграммы относительной фазовой проницаемости для трехфазной и двухфазной фильтрации. Сходство и различие
 Скачать 0.72 Mb.
|
|
1. Диаграммы относительной фазовой проницаемости для трехфазной и двухфазной фильтрации. Сходство и различие. Фазовые проницаемости при трехфазном насыщении пласта При разработке продуктивных пластов часто могут происходить одновременные течения нефти, газа и воды. Исследования характера распределения фаз при трехфазной фильтрации показали, что нефть часто распространяется по поверхности фаз вода – газ с формированием отдельных межфазных поверхностей раздела нефть – газ и нефть – вода. При такой структуре насыщенности возможны сильные влияния трех фильтрационных потоков друг на друга. Это требует специального анализа условий фильтрации на трехфазную проницаемость. Данных о трехфазной фазовой проницаемости в настоящее время ещё недостаточно. Существующими экспериментами достоверно установлено, что в зависимости от объемного содержания фаз в пласте возможно одно-, двух- и трехфазная фильтрация. Результаты экспериментов по трехфазной фильтрации обычно изображаются в виде треугольных диаграмм. На этом графике нанесены кривые, соединяющие точки с одинаковым содержанием соответствующей фазы смеси в потоке. На кривой 1 соединены точки, в которых содержание воды в потоке равно 5%, кривой 2 – точки содержанием в потоке 5% нефти и кривой 3 – точки с содержанием в потоке 5% газа. Вершины треугольника соответствуют 100%-ному насыщению породы одной из фаз; стороны треугольника, противолежащие вершинам, - нулевому насыщению этой фазы. Кривые линии, проведенные на основании экспериментальных данных, ограничивают на диаграмме возможные области одно-, двух-, и трехфазного потока. Так, при газонасыщенности среды менее 10% и нефтенасыщенности менее 20% в потоке практически будет содержаться одна вода. Область существования трехфазного потока (заштрихованная центральная часть) расположена в пределах насыщенности песка: нефтью – от23 до 50%, водой – от 33 до 64%, газом – от 14 до 30%. Эти пределы получены для несцементированных песков с использованием моделей пластовых флюидов. Приведенные зависимости носят иллюстративных характер. Они справедливы лишь для конкретной пластовой системы пласт – нефть – газ – вода и лишь для конкретных условий фильтрации, включая последовательность изменения насыщенности каждой из фаз. 2. Область применения данных о гранулометрическом составе пород Гранулометрическим составом пласта называют количественное (массовое) содержание в породе зерен или кристаллов различной крупности. Имеются два вида исследований гранулометрического состава пласта: с предварительной дезинтеграцией образца породы и в ее естественном, не нарушенном состоянии. В основе этих методов лежат закономерности осаждения частиц различной формы, размера и плотности в водной среде, одна из которых показывает, что при прочих равных условиях крупные зерна имеют значительно большую скорость осаждения, чем мелкие. Представление о роли размеров частиц (r) и их плотности (ρ п ) при осаждении частиц в жидкости плотностью (ρ ж ) и вязкостью (μ ж ) можно получить, опираясь на известную формулу Стокса: Эта формула получена эмпирически для частиц шарообразной формы. При отклонении от шарообразной формы (элипсоидальные, пластинчатые, призматические и др. частицы) скорость осаждения понижается. Предел применимости формулы Стокса связан не только с формой частиц, но и с их размерами. Считается, что эта формула справедлива для частиц радиусом 0,05- 0,0005 мм. При меньших размерах значимую роль начинают играть физические взаимодействия частиц друг с другом и слабые физические поля, определяющие эти взаимодействия. Существуют и прямые методы определения размеров частиц в ненарушенном состоянии с помощью современных оптических и растровых электронных микроскопов. Эти методы не требуют предварительной дезинтеграции образцов породы на составляющие ее частицы. Однако с помощью электронных микроскопов затруднительно исследовать значительные по размерам (более 0,15 мм) зерна песчаников и тем более гравелитов. Поэтому на практике при гранулометрическом анализе используется ситовой, седиментационный и электронный анализ зерен в комплексе. Методы анализа гранулометрического состава горных пород Ситовой анализ d > 0,05 мм Седиментационный анализ 0,01 < d < 0,1 мм Микроскопический анализ шлифов 0,002 < d < 0,1 мм |