Анализ притока нефти к скважине по нелинейному закону
В области нарушения верхней границы закона Дарси необходимо использовать степенной или двухчленный законы фильтрации. В целях общности рассмотрим фильтрацию при степенном законе для случая плоско-радиального течения
где C, n - постоянные, 1£ n £ 2.n =2–соотвествует закону Краснопольского.
Приток нефти в пористом пласте
Совокупность пьезометрических кривых, отвечающих как закону фильтрации Дарси, так и всем возможным отклонениям от этого закона, ограничена предельными кривыми, с одной стороны, кривой, отвечающей закону Дарси, с другой стороны, отвечающей закону Краснопольского (рисунок слева, 1- закон Дарси, 2 – нелинейный закон при n ≠ 2, 3 - закон Краснопольского). Все остальные кривые нашей совокупности будут занимать промежуточное место между двумя предельными. Из указанных кривых наименее крутой подъём (у стенки скважины) имеет кривая логарифмического типа, соответствующая закону Дарси.
При фильтрации по нелинейному закону фильтрации индикаторная линия не может быть прямой (рисунок справа).
Для закона Краснопольского выражение для дебита имеет вид
,
где В – некоторая константа.
Соответствующая индикаторная кривая – парабола.
Возможны составные индикаторные зависимости в случае прохождения фильтрации жидкости по разным законам, например, начальный прямолинейный участок (закон Дарси) и собственно кривая (нелинейный закон).
Коэффициент продуктивности при фильтрации по нелинейному закону численно равен тангенсу угла наклона хорды, проведённой через начало координат и данную точку индикаторной кривой, к оси перепадов давленияDрк.Так как индикаторная кривая обращена выпуклостью в сторону оси дебитов, то этот коэффициент уменьшается с увеличением дебитов.
Частные индикаторные зависимости
Двухчленная:
.
Дебит находится как положительный корень квадратного уравнения.
Вогеля:
,
где Qmax– максимально возможный дебит при рс ® 0; Vc - константа Вогеля.
Федковича:
,
где Fc , Fe –константы Федковича.
Влияние радиуса скважины на ее производительность
Определим дебит в двух крайних случаях: по закону Дарси и по закону Краснопольского развитого нелинейного течения. Тоже самое сделаем и в случае радиально-сферического течения. Если примем радиус одной скважины rс, а другой -rc/ = xrc и, соответственно, дебиты G и G/, а их отношение обозначим через у = G/G/, то получим следующие формулы для вычисления предельных значений у.
Из таблицы видно, что при сохранении закона Дарси в плоско-радиальном потоке влияние радиуса скважины на дебит невелико (необходимо увеличение радиуса в 10 раз, чтобы дебит вырос на 20%). Если же фильтрация нелинейна, то влияние rc на G усиливается.
Закон фильтрации | Тип потока | |
плоско-радиальный | радиально-сферический | |
Дарси | у = х | |
Краснопольского |
Для сферически-радиального потока дебит скважины зависит от радиуса в большей степени, особенно при нелинейном законе фильтрации. Таким образом, расширение забоя скважины способствует увеличению производительности. При торпедировании забоя, гидравлическом разрыве пласта и других способах воздействия на призабойную зону образуются и расширяются трещины, что способствует нарушению закона Дарси и, следовательно, усилению влияния радиуса скважины на приток к ней жидкости.
Физические состояния при различных условиях залежей
Влияние температуры на фазовые проницаемости нефти, газа и водыТермические методы увеличения коэффициента нефтеотдачи в последние годы получили широкое распространение. Среди этих методов преобладают закачка в пласт водяного пара, горячей воды и парогазовое воздействие.
При моделировании процессов совместной фильтрации нефти, газа и воды в пласте принимают, что их относительные фазовые проницаемости зависят только от насыщенности пористой среды жидкой (газовой) фазой и не зависят от температуры. В расчетах используются кривые относительных фазовых проницаемостей, полученных экспериментально при комнатной температуре.
Сопоставление рассчитанных коэффициентов нефтеотдачи и фактических промысловых данных показывало значительные расхождения. Поэтому были предприняты обширные аналитические и лабораторные исследования влияния температуры на относительные фазовые проницаемости нефти, газа и воды на искусственных и естественных кернах.
Температура опытов изменялась от комнатной (18-20°С) до 282°С. В результате лабораторных исследований были сделаны следующие выводы.
1. С ростом температуры увеличивается водонасыщенность (в %) пористой среды и уменьшается остаточная нефтенасыщенность (1- известняк, 2 – песчаник БАНДЕРА, 3 – песчаник БАРЕА).
2. С ростом температуры уменьшается абсолютная проницаемость породы для воды, не изменяется абсолютная проницаемость для нефти и газа.
3. С ростом температуры значительно увеличивается относительная фазовая проницаемость для нефти и уменьшается относительная фазовая проницаемость для воды при постоянной насыщенности пористой среды. Кривые относительных фазовых проницаемостей для нефти и воды при увеличении температуры смещаются вправо (1 – природный песок, 2 – песок Хьюстон).
4. Гистерезис между вытеснением нефти водой и капиллярным впитыванием воды уменьшается при увеличении температуры.
5. Контактный угол на границе нефть-вода—порода уменьшается при увеличении температуры, т.е. пористая среда становится более смачиваемой водой.
6. Использование в расчетах кривых относительных фазовых проницаемостей для нефти и воды, полученных экспериментально при комнатной температуре, приводит к занижению коэффициента нефтеотдачи.
Дата добавления: 2018-11-26; просмотров: 1195;