Фазовые проницаемости. Определение фазовых проницаемостей

Содержание

Слайд 2

Определение фазовых проницаемостей При известном расходе ΔQi и вязкости μi каждого

Определение фазовых проницаемостей

При известном расходе ΔQi и вязкости μi каждого

флюида при фильтрации значения фазовых проницаемостей воды (ФПв), нефти (ФПн) и газа (ФПг) рассчитывались по формулам:

,

,

где ∆Qн, ∆Qв, ∆Qг - расходы нефти, воды и газа, μн, μв, μг – динамические вязкости нефти,
воды и газа соответственно в условиях эксперимента, L - длина модели пласта,
ΔР - перепад давления, F - площадь поперечного сечения

ОФПн=ФПн/ФПН100% ; ОФПв=ФПв/ФПВ100% ; ОФПг=ФПг/ФПГ100%

Расчет ОФП

Слайд 3

Определение фазовых проницаемостей Параметры модели Двухфазная фильтрация в системе «нефть-вода» Характерная

Определение фазовых проницаемостей

Параметры модели

Двухфазная фильтрация в системе «нефть-вода»

Характерная зависимость ОФП

Изменение

доли воды и нефти в потоке
Слайд 4

Определение фазовых проницаемостей Параметры модели Характерная зависимость ОФП Swo - неснижаемая

Определение фазовых проницаемостей

Параметры модели

Характерная зависимость ОФП

Swo - неснижаемая остаточная водонасыщенность
S*w

- водонасыщенность, при которой ОФПв=1%, а ОФПн=100%
Seq w - водонасыщенность, при которой ОФПв=ОФПн
S**w - водонасыщенность, при которой ОФПв=100%, а ОФПн=0%

Основные количественные критерии насыщенности пласта

Swo

S*w

S*w

Seqw

Sw>S**w - приток только воды

Слайд 5

Тройная диаграмма насыщенностей для трёхфазной фильтрации при Pпл Области одно-, двух-

Тройная диаграмма насыщенностей для трёхфазной фильтрации при Pпл < Pнас

Области одно-,

двух- и трех-фазного потоков

S(70,5);
S(10,60);
S(60,30)

Слайд 6

Очередность проведения испытания при определении фазовых проницаемостей для нефти, газа и воды (ОСТ 39-235-89)

Очередность проведения испытания при определении фазовых проницаемостей для нефти, газа и

воды (ОСТ 39-235-89)
Слайд 7

Очередность проведения испытания при определении фазовых проницаемостей для нефти, газа и воды (ОСТ 39-235-89)

Очередность проведения испытания при определении фазовых проницаемостей для нефти, газа и

воды (ОСТ 39-235-89)
Слайд 8

Тройная диаграмма насыщенностей для трёхфазной фильтрации при Pпл Рпл точки –

Тройная диаграмма насыщенностей для трёхфазной фильтрации при Pпл < Pнас

Рпл <

Pнас Pпл = 12 МПа, Т= 65оС, Ргорн = 32 МПа

точки – экспериментальные значения ОФП=0 для каждой из фаз

Слайд 9

Смачивающие и несмачивающие фазы Смачивающая фаза – правая ветвь, крутизна смачивающей

Смачивающие и несмачивающие фазы

Смачивающая фаза – правая ветвь, крутизна смачивающей фазы,

стремится быстро к нулю, когда её насыщенность ещё большая.
Несмачивающая фаза – левая ветвь, (независимо от того, каким флюидом представлена: газом, нефтью).
Особенности (при изучении относительной фазовой проницаемости):
- наличие точки равновесной насыщенности (точка насыщенности, при которой несмачивающая фаза становится подвижной (А));
быстрое увеличение ОФП для несмачивающей фазы при очень малом увеличении её насыщенности выше значения равновесной насыщенности;
ОФП для несмачивающей фазы становится равной единице, когда её насыщенность ещё намного меньше 100%.
Слайд 10

Пример ОФП. Смачивающая и несмачивающая фаза. ГИСТЕРЕЗИС ПРОНИЦАЕМОСТИ Рпл > Pнас

Пример ОФП. Смачивающая и несмачивающая фаза. ГИСТЕРЕЗИС ПРОНИЦАЕМОСТИ

Рпл > Pнас Pпл =

15,3 МПа, Т= 65оС

S0=19,4%

S0=0%

Слайд 11

Предварительный анализ кривых ОФП Что дает анализ ОФП? На основании изучения

Предварительный анализ кривых ОФП

Что дает анализ ОФП?
На основании изучения ОФП можно

составить некоторое представление о распределении жидкостей в пористой среде:
при насыщенности, превышающей равновесную , несмачивающая фаза занимает (по сравнению со смачивающей фазой) поры большего размера;
-быстрое уменьшение ОФП для смачивающей фазы указывает на то, что большие поры пористой среды заполняются несмачивающей фазой;
(Это также подтверждается быстрым увеличением ОФП для несмачивающей фазы);
ОФП для несмачивающей фазы становится равной 1 при её насыщенности , меньшей 100%.
(Это подтверждает, что часть порового пространства (даже взаимосвязанная) почти не участвует в общей проводимости пористой среды)
Слайд 12

Влияние насыщенности на проводимость пористой среды Объем порового пространства пропорционален квадрату

Влияние насыщенности на проводимость пористой среды

Объем порового пространства пропорционален квадрату диаметра

поровых каналов

Проводимость поровой среды пропорциональна диаметру поровых каналов в 4 степени

Пример влияния насыщенности на проводимость пористой среды
ЗАДАЧА

Слайд 13

ЗАДАЧА Влияние насыщенности на проводимость пористой среды Условие: Имеется 4 капиллярные

ЗАДАЧА

Влияние насыщенности на проводимость пористой среды

Условие:
Имеется 4 капиллярные трубки длиной L

и диаметром 0,001; 0,005; 0,01; 0,05 см. Фильтруется жидкость вязкостью 1 сантипуаз. Диаметр керновой модели D=30 мм.
Трубка большего диаметра заполняется нефтью с вязкостью
приблизительно равной 1 сантипуаз.
Найти:
Общий поровый объем капиллярных трубок;
Абсолютную проницаемость (при заполнении трубок только водой);
Определить насыщенность модели нефтью и ОФП для нефти;
Определить насыщенность и ОФП для второй фазы (воды).
Используем уравнение Пуазейля и Уравнение Дарси
Слайд 14

Уравнение Пуазейля для течения жидкостей Представление проводящих жидкость каналов в пористой

Уравнение Пуазейля для течения жидкостей

Представление проводящих жидкость каналов в пористой среде

в виде непересекающихся трубок определенного радиуса

- трубка радиуса r

- n трубок радиуса r


- n трубок различного радиуса

Слайд 15

Уравнение Пуазейля для течения жидкостей Представление проводящих жидкость каналов в пористой

Уравнение Пуазейля для течения жидкостей

Представление проводящих жидкость каналов в пористой среде

в виде непересекающихся трубок определенного радиуса

- трубка радиуса r

- n трубок радиуса r


- n трубок различного радиуса

Слайд 16

Решение задачи Для расхода или проводимости модели по формуле ПУАЗЕЙЛЯ Из закона Дарси Насыщенность нефтью:

Решение задачи

Для расхода или проводимости модели по формуле ПУАЗЕЙЛЯ

Из закона Дарси

Насыщенность

нефтью:
Слайд 17

ОФП и основные предположения Сумма всех значений ОФП для всех фаз

ОФП и основные предположения

Сумма всех значений ОФП для всех фаз

равна 1.
Для реальных пористых сред это предположение не верно!
Основная причина:
Явления адсорбции – образование отложений на внутренней поверхности капилляров (тонкой смачивающей пленки), уменьшающей эффективный диаметр проводимость для второй фазы. В результате уменьшается расход, а диаметр капилляра считается постоянным
Нарушение правил нормировки:
необходимо производить нормировку на Кабс –максимальное из анализируемых фаз.
Нормировка в системе «газ-вода», «газ-нефть», «нефть-вода»
Слайд 18

Особенности ОФП для различных кернов Какие типы коллекторов Вы знаете? Какие

Особенности ОФП для различных кернов

Какие типы коллекторов Вы знаете?
Какие типы коллекторов

самые распространенные?
Сцементированные песчаники, несцементированные песчаники
Разница в ОФП заключается :
неодинаковый наклон ОФП (пример),
разные значения водонасыщенности Sов, при которых ОФПв (или ФПв) становится пренебрежимо малой (или равной нулю).
В сцементированной пористой среде ОФПв =0 при значительно большем значении водонасыщенности Sw, чем для несцементированной:
Sов(сцементированный)> Sов (несцементированный)
Это различие показывает, что ОФП зависит от геометрии порового пространства.
Слайд 19

Основные понятия при анализе ОФП Характерное поведение для всех зернистых материалов

Основные понятия при анализе ОФП

Характерное поведение для всех зернистых материалов (сцементированных

и несцементированных песчаников, доломитов)
Смачивающая и несмачивающая фаза ;
2) Равновесная (критическая) насыщенность для смачивающей Sвк и несмачивающей Sнк фазы равны (15-35% для С и 25-50% для Н);
3) Точка пересечения С и Н фазы- равенство гидродинамической подвижности фаз;
По оси ОХ обычно откладывается насыщенность более плотной фазы.
В 1936 году Ботсет первым ввел понятие фазовой проницаемости;
В 1941 году Леверетт исследовал подробно 2-х фазную систему «нефть-вода».
Ботсет, Маскет - 2-х фазную систему «вода-газ»
Влияние на ОФП параметров: µ, Р/L , σ-поверхностное натяжение.
Вывод Леверетта: ОФП не сильно зависит от вязкости, является функцией распределения пор по размерам, давления вытеснения, градиента давления и насыщенности жидкостями .
Давление вытеснения и градиент давления – параметры, которые необходимо учитывать при определении ОФП.
Слайд 20

Кпр.абс.=50мД, Sw=20% Кпр.абс.=300мД, Sw=13% Кпр.абс.=750мД, Sw=12% Зависимость ОФП от начальной водонасыщенности

Кпр.абс.=50мД, Sw=20%

Кпр.абс.=300мД, Sw=13%

Кпр.абс.=750мД, Sw=12%

Зависимость ОФП от начальной водонасыщенности
и абсолютной проницаемости

КИН

=41%

КИН=42%

КИН=54%

Слайд 21

ЛИТЕРАТУРА: ОСНОВНАЯ: 1. Эфрос Д.А. Исследование фильтрации неоднородных систем. – М.,

ЛИТЕРАТУРА:

ОСНОВНАЯ:
1. Эфрос Д.А. Исследование фильтрации неоднородных систем. – М., Гостехиздат, 1963.
2.

Амикс Дж., Басс Д., Уайтинг Р. Физика нефтяного пласта. – М., Гостоптехиздат. – 1962.-570 стр.
3. Розенберг М.Д., Кундин С.А. Многофазная многокомпонентная фильтрация при добыче нефти и газа. – М.: Недра. – 1976, - 198 стр.
4. Басниев К.С., Дмитриев Н.М., Розенберг Г.Д. Нефтегазовая гидромеханика. Учебное пособие для вузов. – М.- Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2005, 544 с.
Слайд 22

ЛИТЕРАТУРА: ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ: 1. Гиматудинов Ш.К. Физика нефтяного и газового пласта. –

ЛИТЕРАТУРА:

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ:
1. Гиматудинов Ш.К. Физика нефтяного и газового пласта. – М., Недра.-1971.-309

стр.
2. Степанова Г.С. Газовые и водогазовые методы воздействия на нефтяные пласты. – М., «Газоил пресс»». -2006.-200 стр.
3. Селяков В.И. Кадет В.В. Перколяционные модели процессов переноса в микронеоднородных средах. – М.: недра. – 1995.- 222 стр.
4. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике.вод с немецкого. – М.: ИЛ.- 1957.- 726 стр.
Слайд 23

ЛИТЕРАТУРА: ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ: 5. Брусиловский А.И. Фазовые превращения при разработке нефти и

ЛИТЕРАТУРА:
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ:
5. Брусиловский А.И. Фазовые превращения при разработке нефти и газа. М.:

«Грааль», 2002.
6. Николаевский В.Н. Геомеханика и флюидодинамика. – М.: Недра, 1996, 447 с.
7. Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Движение жидкостей и газов в природных пластах. – М.: Недра, 1984, 211 с.
8. Закиров С.Н. Разработка газовых, газоконденсатных и нефтегазоконденсатных месторождений. – М.: Струна, 1998, 628 с.
9. Бузинов С.Н., Умрихин И.Д. Исследование нефтяных и газовых скважин и пластов. – М.: Недра, 1984, 270 с.
10. Чарный И.А. Подземная гидрогазодинамика. – М.: Гостоптехиздат, 1963, 396 с.