Установившееся движение газированной жидкости в пористой среде




Под неоднородной жидкостью в подземной гидравлике понимается газированная жидкость (смесь жидкости и пузырьков газа), смесь нефти и воды, смесь нефти, воды и газа. Последняя, в отличие от первых двух, представляющих двухкомпонентные системы, является трехкомпонентной системой, поскольку она содержит три разных фильтрующихся компонента нефть, воду и газ.

Уравнения (3.1) в дифференциальной форме имеют вид:

(3.1)

 

где (Qж — объемный расход жидкой фазы газированной жидкости;

Qг — объемный расход газа в каждой секции пласта.

 

(3.2)

(3.3)

 

где (Qж - объемный расход жидкой фазы газированной жидкости, движущейся в направлении L;

F — площадь нормального к направлению L сечения пласта, причем F = F(L);

- приведенный к атмосферному давлению объемный расход газа (свободного и растворенного) через сечение F пласта; Р, причем р - атмосферное давление.

Процесс фильтрации газированной жидкости принят изотермическим, кроме того, предполагается, что газ подчиняется закону идеальных газов, растворение газа в жидкости происходит по закону парциальных давлений и вязкости газа µги жидкости µжменяются при изменении давления.

Обозначим через Г=Qж/Qг газовый фактор. Разделив расход газа (3.3) на расход жидкости (3.2) и учитывая, что в условиях установившейся фильтрации газовый фактор постоянен, имеем:

 

(3.4)

 

отсюда

 

(3.5)

Уравнение (3.5) выражает связь между эффективными проницаемостями для газа kг и жидкости kж, газовым фактором Г и давлением р.

Обозначим

(3.6)

и введем функцию G(S), определяемую условием (7, XIII). Тогда уравнение (3.4) приводится к виду:

(3.7)

Обозначая левую часть уравнения (3.7) через постоянную ξ: (3.8)

получим:

(3.9)

Из формулы (3.9) имеем:

(3.10)

или

(3.11)

Формула (3.11) позволяет построить зависимость между безразмерным давлением р*и насыщенностью жидкостью порового пространства S. Задаваясь различными значениями Sи соответствующими им значениями G(S)(в зависимости от того, какими породами представлена пористая среда) и зная величину α для данных жидкости и газа, вычисляем по уравнению (3.11) давление р*. На рисунке 3.4 показана кривая р* = p*(S), построенная нами на основании кривых (рисунок 3.1), причем α = 0, 015.

Располагая графиками кривых k’ж = k’ж(S) и k'г= k'г(S) (рисунок 3.1, 3.2 или 3.3) и р* = p*(S) (для несцементированных кривых рисунок 3.4), легко найти графически зависимости k’ж = k’ж(р*) и k'г= k'г(р*), где k’ж= kж/ k и k’г= kг/ k - отношения фазовых проницаемостей к проницаемости к пористой среды для однородной жидкости. На рисунке 3.5 приведена кривая зависимости фазовой проницаемости kж от давления р* для несцементированных песков при α=0,015.

Рисунок 3.1. Зависимость фазовых проницаемостей от насыщенности жидкостью парового пространства несцементированных песков.

Рисунок 3.2. Зависимость фазовых проницаемостей от насыщенности жидкостью парового пространства сцементированных песков.

 

Рисунок 3.3: Характер зависимости газового фактора при пластовом давлении от насыщенности жидкостью порового пространства.

Рисунок 3.4. Зависимость между безразмерным давлением р* и насыщенностью жидкостью порового пространства S для несцементированных песков.

 

Рисунок 3.5. Зависимость фазовой проницаемости k'ж от безразмерного давления р* при фильтрации газированной жидкости в несцементированных песках.

Как видно из рисунка 3.5, чем выше давление в пласте р*, тем больше величина фазовой проницаемости для жидкости k’ж, а следовательно, больше дебит скважин. Отсюда вытекает, что эксплуатацию скважин выгоднее вести при более высоких давлениях в пласте.

Так как для обеспечения притока нефти к забою скважин необходимо создание депрессии ∆р = рк - рс, причем с ростом депрессии дебит скважин увеличивается, то для повышения добычи более эффективным средством является увеличение депрессии за счет повышения пластового (контурного) давления рк, но не путем снижения забойного давления рс. Повышение пластового давления достигается закачкой воды за контур нефтеносности либо газа в сводовую часть пласта. Можно сделать вывод о незначительной эффективности интенсификации добычи нефти путем создания на скважинах вакуума.






Дата добавления: 2016-08-06; просмотров: 2969; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.026 сек.