реферат минеке. Основы разработки нефтяных и газовых месторождений
 Скачать 2.03 Mb.
|
25. Модели процессов вытеснения нефти водой. Характеристики моделей поршневого и непоршневого вытеснения нефти водой. Распределение насыщенности в пласте при вытеснении нефти водой.Модель поршневого вытеснения. Поршневое вытеснение – это идеальный случай вытеснения нефти, когда в пласте между нефтью и водой образуется четкая граница раздела, впереди которой движется только нефть, а позади – только вода, т. е. текущий ВНК совпадает с фронтом вытеснения (рисунок 9.6).  На рисунке 9.7 схематически показан профиль насыщенности при фиксированном положении фронта xФ.  По этой модели предполагается, что по пласту движется вертикальный фронт (граница) вытеснения, впереди которого нефтенасыщенность равна начальной (S0 НАЧ. = 1- SСВ.), а позади этого фронта остается полностью промытая зона с остаточной нефтенасыщенностью sн ост. Перед фронтом фильтруется только нефть, а позади – только вода, в связи с этим на графике наблюдается резкий скачок нефтенасыщенности. Согласно модели поршневого вытеснения, из обводнившихся пропластков нефть не извлекается – из них поступает только вода. В соответствии с этой моделью полное обводнение продукции скважин должно произойти мгновенно в момент подхода фронта вытеснения к скважинам. Модель непоршневого вытеснения. В реальных нефтяных пластах, разрабатываемых при водонапорном режиме, вода обычно не заполняет полностью область, первоначально занятую нефтью. В этой области происходит одновременное движение вторгшейся воды и оставшейся, постепенно вымываемой нефти.  В этом случае происходит непоршневое вытеснение – это вытеснение, при котором за его фронтом движутся вытесняющий и вытесняемый флюиды, т. е. за фронтом вытеснения происходит многофазная фильтрация (рисунок 9.8). Из-за действия капиллярных сил и неоднородности коллектора вытеснение нефти водой не носит поршневого характера. Вода постепенно замещает нефть в пласте, и поэтому в нем формируются несколько зон с различной насыщенностью порового пространства (рисунок 9.9).  В зоне I, ещё не охваченной заводнением, сохраняется начальная насыщенность коллектора. Часть порового пространства занимает неподвижная связанная вода, а в остальном объеме движется нефть. В зоне II под действием гидродинамических сил происходит замещение основного объема нефти в поровом пространстве на воду. Насыщенность резко возрастает от SCB. до насыщенности на фронте вытеснения S. В этой зоне из порового пространства может быть вытеснено до 70 — 80 % нефти. В зоне III насыщенность меняется значительно медленнее. Здесь происходит доотмыв оставшейся нефти, и движется в основном вода. Даже при длительной промывке порового пространства водой в нем остается некоторое количество нефти, удерживаемой капиллярными и поверхностными силами. Классической моделью непоршневого вытеснения является схема Баклея-Леверетта (рисунок 9.10). В пласте предполагается движущийся фронт вытеснения. Скачок нефтенасыщенности на фронте вытеснения значительно меньше, чем при поршневом вытеснении (отрезок SФ на рисунке 9.10). Перед фронтом вытеснения движется только нефть, позади него – одновременно нефть и вода со скоростями, пропорциональными фазовым проницаемостям (вытеснение нефти происходит с остаточной нефтенасыщенностью заводненной зоны; в основу расчетов закладываются графики относительных проницаемостей). Причем по мере продвижения фронта вытеснения скорости изменяются не только в зависимости от насыщенности в пласте, но и во времени. В момент подхода фронта вытеснения к добывающей скважине происходит мгновенное обводнение продукции до некоторого значения, соответствующего скачку насыщенности на фронте вытеснения SФ, а затем обводненность продукции увеличивается медленно.  Большинство реальных пластов, содержащих нефть и газ, являются неоднородными по геолого-физическим параметрам. Поэтому в моделях пластов следует учитывать эти особенности. В противном случае при проектировании разработки результаты расчетов будут сильно отличаться от фактических данных. В настоящее время применяют следующие модели неоднородных пластов. |